Добавил:

ivanov666 Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.

Вуз:

Башкирский Государственный Аграрный Университет

Предмет:

[НЕСОРТИРОВАННОЕ]

Файл:

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

.pdf

Скачиваний:

Добавлен:

19.10.2023

Размер:

6.55 Mб

Скачать

☆

<<< < Предыдущая 1 23 / 173 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 > Следующая >>>

нелей вдоль горизонтального стыка. Такое смещение исключает полную потерю контакта между зубчатыми связями при раскры тии горизонтального стыка. Схема сохранения контакта м е ж д у зубчатыми связями вследствие изгибных деформаций полос па нельной стены при раскрытии горизонтального стыка показана на рис. 4, s. Вертикальные перемещения граней панелей от рас крытия горизонтального стыка показаны на этом рисунке д л я наглядности в большем масштабе, чем их горизонтальные пе

ремещения от собственного изгиба горизонтальных полос				стены.
М о ж н о	полагать, что	при такой	схеме сохранения контакта зуб
чатые	связи д о л ж н ы	достаточно	синхронно работать на	сдвиг.

Это предположение не снимает необходимости проведения спе

циальных	экспериментов для		выявления фактической работы
зубчатых	связей.
Статическая надежность панельной стены с				зубчатыми свя
з я м и в горизонтальных стыках			на действие горизонтальной на
грузки находится в		зависимости от характера		распределения
сдвигающих усилий		в зубчатых	связях. Наихудшие условия ста

тической работы панельной стены, изгибаемой горизонтальной нагрузкой, создаются в случае, когда горизонтальные сдвигаю щие усилия воспринимаются только сжатой зоной стыка. Этот вариант характерен весьма интенсивным локальным изгибом го ризонтальных полос стены (см. рис. 3, а — в ) . Противодействие сдвигу со стороны связей, расположенных в растянутой зоне го

ризонтальных	стыков, уменьшает локальный		изгиб	полос стены
м е ж д у раскрытыми стыками,		повышая тем	самым	надежность
панельной стены.
Рассмотрим	(см. рис. 3, б)	схемы изменения локального из
гиба полосы Б	от одинаковой	внешней нагрузки, но		при различ

ном распределении сдвигающих сил Tt и Т2 по длине горизон тальных стыков. На рис. 5, а сдвигающие силы 7', и Т2 дейст вуют в сжатой зоне и распределены по параболе . Такому

распределению		сдвигающих	сил соответствует		наибольший	из
гиб	полосы Б.	На рис. 5, б	сдвигающие	силы Т{	и Т2 действуют
по	всей -длине	горизонтальных стыков		и распределяются в		рас

тянутой зоне и на половине сжатой зоны по треугольнику, а да

лее — по параболе .		Максимальный	вертикальный		катет тре
угольника сдвигающих сил
		г а — ? — .				(1.9)
Изгиб полосы Б	на	рис. 5>, б значительно меньше,		чем	полосы	Б
на рис. 5, а. На	рис. 5, в сдвигающие		силы Т{ и Т2	действуют		по

всей длине горизонтальных стыков и распределяются в растя

нутой зоне по трапеции, построенной	из условия	обеспечения
равенства
{Уг - Уд + ÇZP =	+ т 2 _ 2 ) - ^ .	(1.10)

При таком распределении сдвигающих сил	изгибающий момент
во всех сечениях г равен нулю. Отсутствие	изгиба		в	полосе Б
(рис. 5, в) теоретически возможно, если связи в		горизонтальных
стыках имеют нулевую податливость на сдвиг		и	абсолютную
податливость на растяжение по вертикали.
В зависимости от величины податливости	связей		по длине го
ризонтальных стыков возможны различные	варианты			распреде

ления сдвигающих сил, и поэтому возможна разная степень ло кального изгиба горизонтальных полос панельной стены. Уверен ное суждение о статической работе панельной стены с зубчатыми связями в стыках на действие горизонтальной нагрузки может быть сделано только на основе проведения экспериментов.

П р е д п о л а г а я сохранение контакта между зубчатыми связя ми по схеме, представленной на рис. 4, в, в первом приближении можно допустить, что распределение сдвигающих усилий в них


занимает	промежуточное положение			между показанным на рис.
5, б и в.	Д л я большей		надежности	конструирование	предпочти
тельно вести из условия распределения сдвигающих сил						по схе
ме, показанной		на рис. 5, б. Д л я восприятия локального				изгиба
полосы д о л ж н ы		иметь	специальное	горизонтальное	армирова

ние. Арматуру можно располагать либо в панелях, либо в поло сти горизонтальных стыков. Чтобы упростить вычисления, сдви

гающие силы	можно считать	распределенными по	треугольнику
на всей длине	горизонтальных	стыков.
Н а рис. 6, а показана схема комбинированных			связей гори

зонтального стыка, состоящих из стальных выпусков 1 нижней

панели	и бетонных		зубцов 2	верхней панели. Стальные выпуски
и бетонные		зубцы	объединяются		замоноличиваиием	бетонной
смесью	для	работы	на сдвиг	вдоль	горизонтального	стыка. Па

нели перекрытий имеют небольшие площадки опирания на сте ны. Поэтому для предохранения от сползания они д о л ж н ы скреп ляться между собой специальными связями 3. При сдвиге па

нелей стены	вдоль стыка	описываемые комбинированные связи
создают м е ж д у панелями		вертикальный распор. Д л я восприя
тия распора	д о л ж н ы устанавливаться вертикальные арматурные

стержни, как это предусмотрено д л я горизонтальных стыков со связями (см. рис. 4) .

Связи, показанные на рис. 6, а, обладают большей податли востью, чем связи на рис. 4, б. Однако можно полагать, что при пониженном допускаемом напряжении в стальных выпусках свя

зи будут	достаточно жесткими,	чтобы исключить большой ло
кальный	изгиб горизонтальных	полос панельной стены. Такие
связи удобны при изготовлении		панелей внутренних стен в к а с г

сетных формах, когда зубцы не могут быть получены по верхней грани панели. Исчерпывающий ответ на вопрос о "применении таких связей может быть получен только на основе эксперимен тов. В принципе усилия в таких связях горизонтальных стыков количественно могут быть определены, если рассматривать ниж-

нюю часть	беспроемной		стены как	многополосовую связевую
консольную	систему	с	защемлением горизонтальных полос
в сжатую зону стены,		находящуюся		под действием внешних сил
( р и с . 7 ) .

f f j •

Рис. 6

Габариты вертикальной сжатой консоли fcde для этой систе мы могут определяться положением нейтральной оси х в желе зобетонном консольном диске akle при действии на него гори-

1 г

r - ,

т -

SS 1

У/т/

Уш.г

Vn^C

Рл-Уг

УнЬ

: Уг</

Упг

Ут\

ІУп + ^

і\

t і

'Üi

1 t i

t i

1 i *

і~1

"в+

'ІУ

l—l— !

I. !

I I

' l

f i l i a l

I I

ІБ

ттп—i—І—І—І—І—І—І—І—Г~^І—i—i—і~т

—s—rt—n

РБ +

^ jn "Ѵп

_І ! ! I I 1 I I I I I I I ! ! I 1 1—I I i — I — ! —

Уп+2

уиг

Ук 1

~РТ"П—î—Î—i—i—i—i—i—i—ГЛ—i—І—І—Ï—Ï—i—»—\—}

РА*Уи~Уі

t У/7+/

a !

У<

Уг

УІ

Ус

\ f

L-Уп+Т

et -

«s

P y.

Pue. 7


зонтальных и вертикальных			сил, приходящихся на беспроемную
панельную	стену.
Н и ж н и е панели стены А, Б, В, Г, работающие в качестве из
гибаемых горизонтальных полос, скреплены между собой, а					так
ж е с основанием и с диском			D(bkld)	связями, работающими	на
восприятие	горизонтальных		сдвигающих сил У на длине z зоны
растяжения	горизонтальных		стыков, а у торца стены — связями,
работающими		на восприятие вертикальных сил У. Связи, вос
принимающие		вертикальные	силы	У, являются основной верти

кальной арматурой панельной стены, рассчитываемой на дейст

вие горизонтальной нагрузки. Участие

промежуточных

верти

кальных стержней в работе системы

для

упрощения

не

рассматривается . Н и ж н е е основание и диск D дл я упрощения

рассматриваются абсолютно жесткими .

При

изгибе

диска akle

горизонтальной

нагрузкой

полосы

А,

Б, В, Г

подвержены действию сил У и вертикальных

нагрузок

ц.

При этом на вертикальную консоль fcde

на отметке

У от дис

ка

D передаются: Qv — вес диска D с приходящейся

вертикаль

ной

нагрузкой;

MD — разность

моментов

от горизонтальной на

грузки PD и вертикальной

нагрузки QD; PD—Уѵ

— горизонталь

ная нагрузка на консоль.

Через полосы А, Б, В, Г на консоль fcde

передаются горизон

тальные нагрузки: РА + Уп-К,;

PB+Ym-Yu;

Y i y - Y u l ;

Pr + Y w - Y l v i

Y ^ t v ; Y n = i Y ; Y m = t Y ~ -

i+i

ft+i

Усилия У в связях горизонтальных стыков панельной

стены

(рис. 7)

могут

быть определены

решением

системы

(1.11)

урав

нений, составленной из предположения упругой работы конст

рукции.			£ 7 . 0 . . + ^ . = О						(І . П )
			£ 7 . 0 . . + ^ . = О						(І . П )
		[і=	1,2,	п+1	+	---+п+5;
	/ =		1,2,-••,	II; П+		+ Я + 5].
Составление		и	решение системы			уравнений	(1.11)		связано
с определением		большого		числа	главных и побочных				переме
щений. Соответствие теоретических						результатов	по	(1.11) фак
тическим	зависит		от точности выполнения этих операций. Обра
зование	трещин	в теле работающих				панелей весьма		осложняет

и снижает точность вычислительных операций по определению истинных перемещений. Это в неопределенной степени вносит по грешность в расчет по (1.11). Поэтому массовое применение тех или иных связей в горизонтальных стыках требует тщательной экспериментальной проверки.

Панельные стены со связями (рис. 6) приближенно могут быть рассчитаны на основе распределения сдвигающих усилий в связях по модели, показанной на рис. 5, б. Пр и анализе рабо-

ты зубчатых связей такой расчет, по-видимому,	должен	д а в а т ь
некоторый з а п а с прочности и для связей, и для	локально	изги
баемых полос стены.

Качественное отличие стальных связей (рис. 6) от зубчатых бетонных (рис. 4) заключается в возможности развития пласти ческих деформаций в стальных нагелях. Это дает им преиму щество при сейсмических воздействиях. Зубчатые бетонные свя зи представляются более жесткими, что должно влиять на сни жение локального изгиба в горизонтальных полосах панельной стены и на более равномерное распределение сдвига между зуб чатыми связями.

Интенсивность локального изгиба полос панельной стены при действии горизонтальной нагрузки зависит в большой степени от длины стены. В коротких стенах ввиду малой длины локальный изгиб горизонтальных полос проявляется значительно меньше, чем в полосах длинных стен. Поэтому в коротких стенах кон центрация усилий в сжатой зоне менее опасна, чем в длинных стенах.

Следовательно, при одинаковом конструктивном решении связей в горизонтальных стыках длинных и коротких стен от носительная надежность длинных стен на действие большой го ризонтальной нагрузки может быть меньше, чем коротких стен, ввиду большего влияния локального изгиба в горизонтальных полосах длинных стен.

Краткий анализ влияния податливости связей в горизонталь ных стыках беспроемных панельных стен свидетельствует о том, что бытующее представление о работе беспроемных стен на го ризонтальную нагрузку как вполне монолитных конструкций до статочно справедливо только в случаях действия малых гори зонтальных нагрузок. При действии ж е большой горизонтальной нагрузки качественная картина работы панельной стены весьма заметно меняется в отношении развития усилий в элементах сте


ны, а	следовательно, и в отношении проявления				в	них дефор
маций. П о к а ж е м это на числовых примерах.
Н а	беспроемную 10-этажную панельную стену высотой 30 м,
длиной		12 м и толщиной 0,2	м действует	равномерно			распреде
ленная		по длине и высоте вертикальная		нагрузка,		равнодейст
вующая		которой равна 450	тс и горизонтальная		нагрузка Р =
= 180	тс, распределенная по		высоте стены	по форме			трапеции

(рис. 6,6) . Величины изгибающих моментов от горизонтальной

нагрузки показаны	на рис. 6, в,	а горизонтальных	поперечных
сил Т — на рис. 6, г.	П о д действием этих нагрузок		стена	полу
чает внецентренное сжатие .
Положение нейтральной оси		во внецентренно сжатой		стене,
а т а к ж е н а п р я ж е н и я в бетоне и		вертикальной арматуре		снача

ла определяем по формулам, принятым д л я прямоугольного се чения железобетонной колонны, работающей на внецентренное сжатие в упругой стадии.

= 0-

Or, = -

(A —

х-a);

mF.

— h)

mcr

^LJL(2x

10; / г = 1 2

a =

0,2

M; b =

0,2 л*.

Вес полосы

высотой

в один

э т а ж

равен

450/10 = 45 т. Верти

кальная

нагрузка

на

1 пог. м

полосы

q = 45/12 = 3,75

тс/пог.

м.

В горизонтальном

сечении 0 /И0

= 3150 тс-м;

іѴ0

= 450 тс; е0

= M0/N0

= 7 м. Принимаем сечение

вертикальной

арматуры

= Fa =5 0 см2

(сталь

класса А-ІІІ;

допускаемое

напряжение

/—2000 кгс/слі2).

Н а

основании

этих параметров составляем ку

бическое уравнение

для

определения

положения

нейтральной

оси в сечении 0

1200

700 ) X3 -

12-10-50

_ Л Л

6-10-50

700 X

X 700-1200 +

1200

— 20

Решение кубического уравнения дает полжение нейтральной

оси на расстоянии д;0

= 433 см от сжатой

грани

стены

450 000

, , .

„

<тб ==

—

= 1 1 4

кгс см*;

20-433

10-50

„ , „„ч

433 (2-433—1200)

10-114

(1200 — 433 — 20) =

1960

кгс\см\

433

К 0

= ааРя

= 98 000 кгс =

піаб

.V—а

П Г

433

1085

кгс/см2;

= 10 -50

433

у ;

= о' F'

54 000

кгс =

54 тс.

~а " а

' В сечении 1 М ] = 2 6 2 5 тс-м; Nl =450—45 = 405 тс; el = Ml/Nl

= 6,5 м; F a = ,F^=50 см2.

Н а основании

этих

параметров

составляем кубическое урав

нение дл я определения нейтральной оси в сечении 1

X3— 3

1200

„„,Л

„

12-10-50

6-10-50

6 5 0 ) * +

1 2 ' 1 0

5 0 650*-

650-1200

1200

- 2 0 / ]

= 0.

Решение кубического уравнения

дает Л'і = 460 см.

2 460

10-94

(1200 — 460 — 20) =

1470

кгс/см2;

460

Уг

сха Fu

= 73 ООО кгс =

73 тс;

а'

10-94

6 0

~ 2 0

900

кгс/см*;

a' F'

460

45 тс.

К! =

45 ООО кгс =

сечении

2 М 2

= 2140 тс-м;

= 405—45 = 360 тс; е 2

= М2/УѴ2 =

= 6 м; Fa = F'a =35

см2.

П о аналогии с предыдущим

х2

= 450

ом; а б =

кгс!см";

ая

1370

кгс/см2;

а; = 810

к г с ' ш 2 ;

У2 =

тс; У2

гс.

В сечении 3 М 3 = 1 6 7 0

г с - л ; УѴ3 = 360—45 = 315 тс; е 3

= М3 //Ѵ3 =

5,3 л ; Fa = fâ = 3 5

м -

х3

= 514 си; стб

кгс см2; оя

— 820

кгс!см2;

а'а = 605

кгс'см-,

У 3

= 28,6

гс;

У 3 =

гс.

В сечении 4 М 4 = 1 2 6 5

тс-л<; 7Ѵ„ = 315—45 = 270 тс; е 4

М 4 /М,=

= 4,7 л ; F a

= / ? ; = 2 0

сж2 .

х4

= 540

СЛІ; а б

50,5 кгс см2;

о а = 600

кгс]см-;

о'а = 485 /сгс/сж2 ;

У 4 =

гс; У4 ==9,7 тс.

В сечении 5 М 5 = 908 тс-м;

= 270—45 = 225

тс; е 5

= М5/УѴ5 =

= 4 JM; F a = ^ = 2 0

СЛ £ 2 ;

дт5

= 680

сл; ст6 =

кгс/см2;

оа

= 240 кгс/сж2 ;

с?; = 320

кгс/см"-;

У 5

= 4,8

тт;

У1 =

6,4

гс.

П р и к л а д ы в а я

полученные

силы к полосам

А,

Б, В,

Г,

по

лучаем равновесие

этих

полос,

что

дает

основание

рассматри

вать полосы с приложенными к ним силами как самостоятель

ные, статически уравновешенные	системы. Так, д л я полосы		А
ЕУ = —98 + 73—3,75-12 +	1 1 4 0 - ^ Ё , • 0,2 — 940	X
	2	2
х 0 , 2 + 5 4 — 4 5 ^ 0 ; Е Л : = — 1 8 0 + 1 7 0 , 1 + (З - З + ( Э ~ ^ ) 3		• - \| - ) = 0 ;
Ш = ( - 9 8 + 7 3 ) ( 1 2 — 0 , 2 ) — 3 , 7 5 + 1140- ° > 2 ^ 3 3 \			_
_ 9 4 0 ° ' 2 ' 4 ' 6 2 + ( 5 4 - 4 5 ) • 0,2+(180+170,1)• —		~ 0 .
6	2

Р а с с м о т р им два конструктивных варианта панельной

стены:

а) панельная стена с плоскими горизонтальными стыками, не

воспринимающими

касательных

усилий

растянутой

зоне

(Яр.з= ° ° ) ;

б) панельная стена

с горизонтальными

стыками,

имеющими

специальные связи

с податливостью К дл я восприятия

касатель

ных

усилий.

Вариант а. Рассмотрим изгиб горизонтальных полос в ниж

ней

зоне стены по ее нейтральной оси, где изгибающие моменты

достигают почти максимальной своей величины.

ПОЛОСА А

*ср = J

~ ^ ~ = 4,46 М-

МХСР

=( — 98+73 ) (12—4,46-0,2)—3,75

t 1

" ^ 4 6 * 9

=—289 ТС-Ж.

Необходимое количество горизонтальной

арматур ы в полосе А

Г ^

М**>

2 8 9 0

0 0 0 0

60 см*

0,8Л э т (т а

0,8-300-2000

ПОЛОСА Б

Хгп

—

• •— ~с. Оö

Лі*

ср

MXZP

= ( - 7 3 + 4 8 ) (12—4,55—0,2)—3,75

< 1

2 - W

= - 2 8 5 ус - л;

28 500 000

„ п

/ а а ;

а ; 60 ОМ2 .

ПОЛОСА В

0,8-300-2000

Хер =

= 4,82 Лі;

M .

=-• ( - 4 8 + 2 8 , 6 )

( 1 2 - 4 , 8 2 - 0 2 ) - 3 , 7 5

( 1

2 ~ 4 > 8 2 ) 2

= _ 2

3 2

гсл«;

23 200 000

.„

Да

0,8-300-2000= 48

СМ-.

ПОЛОСА Г

*ср = ^ Ч г ^ = 5,27 ж;

Л1Л .с р = (—28,6+12) (12—5,27—0,2)—3,75

( 1 2

~ 5 - 2 7

) 2

іал

,.„ ..

19 400 000

Л П

=—194 ТС'М; / а А

40 СМ-.

ПОЛОСА Д

0,8-300-2000

XcP

= - ^ I * L = 6 , 1 М-

<<< < Предыдущая 1 23 / 173 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 > Следующая >>>

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ