книги из ГПНТБ / Сергеев, Д. Д. Проектирование крупнопанельных зданий для сложных геологических условий

менением специальных конструктивных и технологических при­ емов.

Четкость работы связей в вертикальных стыках может су­ щественно нарушаться включением перекрытий в работу панель­

стен вдоль вертикальных стыков, выполняя при этом роль шпо­ нок. Чем больше податливость связей в вертикальных стыках, тем сильнее сказывается влияние перекрытий на работу панель­ ных стен. Поэтому большая четкость достигается в оценке рабо ­ ты панельной стены и в ее конструировании, если связи в стыках малоподатливы .

ВЛИЯНИЕ ГОРИЗОНТАЛЬНЫХ СТЫКОВ НА СТАТИЧЕСКУЮ РАБОТУ ПАНЕЛЬНЫХ СТЕН

Горизонтальные стыки панельных стен заполняют раствором для равномерного контакта между сопряженными панелями . З а ­ полненный раствором горизонтальный стык обладает большой деформативностью на сжатие. Степень деформативности его на действие нормальной сжимающей силы зависит от толщины растворного шва, марки раствора, равномерности его укладки, интенсивности и способа уплотнения раствора в стыке и т. п. Степень деформативности стыка может в ы р а ж а т ь с я коэффици­ ентом податливости А, который определяется экспериментально.

О б ж а т ы е по всей длине горизонтальные стыки из-за повы­ шенной деформативности заметно нарушают однородность "вер­ тикальных полос панельных стен. Влияние податливости гори­ зонтальных стыков на сжатие проще всего учитывать заменой неоднородных по вертикали полос стены (панелей и стыков) на сплошные однородные полосы с приведенным модулем упруго­ сти, учитывающим влияние податливости горизонтальных стыков.

В горизонтальном стыке раствор плохо схватывается с бето­ ном панелей. Поэтому при раскрытии горизонтального стыка растворный шов практически не противодействует поступатель­ ному перемещению (раздвижке) его граней и нормальные рас­ тягивающие н а п р я ж е н и я не могут появляться в нем. По той ж е причине растворный шов не противодействует смещению граней панелей по горизонтальному стыку в зоне растяжения и потому

10

сдвиг панели по горизонтальному стыку воспринимается в ос­ новном противодействием трения в сжатой зоне стыка.

Характер работы изгибаемой панельной стены при частич­ ном раскрытии горизонтальных стыков резко отличается от ха­ рактера работы аналогично изгибаемой монолитной стены из

размеры и подвержены одинаковым силовым воздействиям. Рас ­

пряжения в горизонтальных сечениях монолитной стены опреде­ лены как д л я упругой вертикальной консоли.

Н о р м а л ь н ы е и касательные н а п р я ж е н и я в горизонтальных стыках определены из условия полного выключения из работы растворных швов в зоне раскрытия стыков.

Пунктиром на рис. 2, б показана линия, определяющая точки приложения равнодействующих от вертикальной и горизонталь­ ной нагрузок по высоте стены. Точки приложения этих равно? действующих определяют равенством

11

распределения нормальных напряжений в его сжатой зоне за­ висит от развивающихся деформаций — от распределения по треугольнику при упругих д е ф о р м а ц и я х до распределения по прямоугольнику при пластических деформациях . Независимо от характера распределения нормальных напряжений в сжатой зо­

где b — толщина стены.

12

Т ак ж е определены нормальные н а п р я ж е н и я в остальных ча­ стично сжатых стыках.

Распределение касательных напряжений в сжатых зонах го­ ризонтальных стыков по параболе соответствует распределению нормальных напряжений от изгибающих моментов МѴ, вызывае­ мых действием горизонтальных нагрузок, так как изгибающие моменты от вертикальной нагрузки вызывают чистый изгиб сжа ­ той зоны без касательных напряжений .

Распределение касательных напряжений в сжатой зоне го­ ризонтального стыка по параболе непосредственно в к а ж д о й точке обеспечивается противодействием сил трения при условии

ki — коэффициент трения растворного шва по бетону панели; он зависит от поверхностной структуры граней соединяемых пане­ лей и определяется экспериментально.

Панельные беспроемные стены, подвергаемые действию боль­ ших горизонтальных нагрузок, когда равнодействующие верти­

ной арматуры в специальные фундаменты. При действии боль­ шой горизонтальной нагрузки на такую стену с плоскими гори­

растяжения и сжатия в вертикальной арматуре могут значитель­ но отличаться от напряжений в монолитной железобетонной сте­ не, имеющей одинаковые геометрические размеры и одинаковое

13

момент на торце полосы

вертикальная нагрузка, действующая на полосу Б, уравнове­ шивается разностью вертикальных сил в сжатой зоне

Горизонтальная нагрузка, действующая непосредственно на консоль (полосу) Б, уравновешивается разностью касательных сил в сжатой зоне:

Р6 = Тг~Т2, (І.7д)

где Т\ и Т2 — горизонтальные поперечные силы в сечениях 1 и 2,

вием большой горизонтальной нагрузки, может быть представ­ лена в виде системы, состоящей из вертикальной консоли (сжа­ той зоны стены), заделанной в основании, и защемленных в нее горизонтальных консолей (полос, разобщенных трещинами в го­ ризонтальных стыках), связанных между собой и с основанием

щими разность усилий в стальном стержне (в связях между по­ лосами) (рис. 3 , в ) . Она реальна при умеренном локальном изгибе горизонтальных полос стены, что возможно в коротких стенах.

15

передаются на вертикальный консольный стержень через гори­ зонтальные консоли. В результате такого воздействия верти­ кальный консольный стержень изгибается всей горизонтальной нагрузкой в сторону ее действия. В обратную сторону стержень изгибается вертикальной нагрузкой, передающейся через гори­

рассматриваемой системы приближенно могут быть определены положением нейтральной оси х в железобетонном монолитном диске, аналогичном панельной стене на рис. 3, а по размерам,

ром, на действие больших горизонтальных нагрузок специаль­ ное армирование горизонтальных полос панельной стены, произ­ водимое по схеме армирования горизонтальных консолей, не мо­ жет дать положительный результат ввиду возможного действия весьма больших изгибающих моментов в плоскости горизон­ тальных полос, далеко превосходящих по величине несущую способность на изгиб этих полос. Несоответствие локальных из­ гибающих моментов несущей способности горизонтальных по­ лос панельной стены показано в числовом примере. Поэтому в нижних горизонтальных полосах панельной стены неизбежно образование'вертикальных трещин в зоне, близкой к нейтраль­

16

сдвиги горизонтальных полос снижают начальную жесткость па­

ний, по-видимому, не может расцениваться положительно, не­ смотря на отсутствие специальных наблюдений.

П о линиям горизонтальных стыков в стенах сейсмостойких панельных зданий делаются бетонные шпонки для восприятия сдвигающих сил вдоль горизонтальных стыков (рис. 4, а ) . Рас ­ стояние между такими шпонками принимается около 1 м. Сдви­ гу панели по стыку противодействуют реактивные усилия в вы­ деленном пунктиром участке шпонки. По вертикали эти усилия вызывают распор панелей, сопряженных в горизонтальном сты­ ке. Распор воспринимается вертикальными стальными стерж­ нями 1.

Д л я горизонтальных стыков 9-этажных экспериментальных сейсмостойких панельных домов, возмодимых в Ташкенте, при­ менены непрерывные связи, получаемые заполнением бетонной смесью полости стыка, имеющего специальные рифления граней, что противодействует взаимному сдвигу торцов сопряженных панелей (рис. 4, г ) .

П о вертикали такие связи вызывают распор панелей, сопря­ женных в горизонтальном стыке. Распор воспринимается верти­ кальными стальными стержнями 2, устанавливаемыми с проме­ жутком около 1 м.

Связи (рис. 4, а и г) обладают различной жесткостью и раз­ личной несущей способностью на действие сдвига в сжатой и растянутой зонах стыка. В сжатой зоне стыка жесткость и не­ сущая способность таких связей на действие горизонтального сдвига значительно больше, чем в растянутой зоне. Объясняется это противодействием сил трения при сдвиге панелей вдоль сжа ­ той зоны горизонтального стыка. Это делает работу рассматри­ ваемых связей на сдвиг достаточно неопределенной. Неопреде­ ленность работы связей усугубляется раскрытием горизонталь­ ных стыков в растянутой зоне, н а р у ш а ю щ и м начальный контакт в стыках сопряженных панелей.

Возможны различные точки зрения на работу связей (рис. 4). Если исходить из гипотезы плоских сечений, то в изгибаемой панельной стене раскрытие горизонтальных стыков должно про­ исходить по схеме рис. 4, б. П о этой схеме зубчатые связи в рас­ тянутой зоне стыков полностью выключаются из работы на сдвиг из-за потери контакта между панелями и вся сдвигающая сила

18

в)

В)

Рис. 4

схеме рис. 4, б возможно только в случае абсолютно жестких горизонтальных полос между стыками, которые не имеют изгиб-

ливых связях в горизонтальных стыках) в них соответственно