Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

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

.pdf
Скачиваний:
6
Добавлен:
19.10.2023
Размер:
6.55 Mб
Скачать

Рис. 9

высоты сечений, воспринимающих изгибающие моменты. Одна­ ко, имея в виду положительное влияние горизонтальной армату-

туры в полосах панельной стены при раскрытии

горизонтальных

стыков, целесообразно горизонтальные

стержни

(особенно верх­

ние) перемычек продолжать на всю длину полос стены.

Д л я достаточного противодействия

срезу у

опор перемычек

необходимо обеспечить их прочность на срез не только верти­

кальным сечениям у торцов полос,

но и прочность полос стены

па глубину

с (рис. 9, б)

в

местах

примыкания перемычек. Эти

зоны полос

д о л ж н ы быть

в

такой

ж е мере усилены хомутами,

как и примыкающие к ним перемычки, д л я восприятия усилий по косым трещинам, возникающим в теле полос стены. При этом целесообразно удлинять хомуты, как это показано на рис. 8, г и е. Мощное горизонтальное и вертикальное армирование перемычек требует не только усиления полос стены в зонах примыкания перемычек, но и повышенного усилия арматурными сетками по­ лос стены по всей их поверхности. Сетки совместно с вертикаль­ ной арматурой д о л ж н ы противодействовать разрушению полос стены по косым трещинам . Реактивный отпор У* в зоне примы­ кания перемычек к полосам стены может вызывать раскрытие горизонтальных стыков между панелями и особенно в верхней части панельной стены. Наиболее успешно этому препятствует вертикальное армирование у граней проемов (рис. 8, в, г, е и 9,6). Вертикальное армирование у проемов на раскрытие гори­

зонтальных

стыков

необходимо сочетать с вертикальным арми­

рованием на

изгиб

полос относительно их вертикальных осей.

З а отсутствием

экспериментальных данных расчет податли­

вости перемычек-связей ведется из условия абсолютно жесткой заделки перемычки в полосы стены, т. е. из условия неизменно­ сти угла между осью перемычки и торцовой гранью полосы сте­ ны. Такое допущение не соответствует условиям работы перемы­ чек в связи с большой их погонной жесткостью (особенно в слу­ чаях применения высоких, но коротких перемычек) и развитием локальных изгибных и сдвиговых напряжений в зонах полос сте­ ны, являющихся непосредственным продолжением перемычек от изгиба относительно горизонтальной оси, совпадающей с осью перемычек. Об этих локальных напряжениях в полосах стены приближенное суждение можно иметь по эпюрам на рис. 9, б. Локальные н а п р я ж е н и я в полосах сопровождаются соответст­ вующими деформациями, которые значительно повышают по­

датливость

перемычек, вычисленную

из условия жесткой их

заделки в полосы

стены. Характер

работы

перемычки

в виде

двух треугольных

консолей (рис. 8) т а к ж е существенно

изменя­

ет величину

ее податливости, вычисленную

из предположения

полной монолитности. Поэтому теоретические методы, определе­ ния податливости перемычек, применяемые в настоящее время, требуют экспериментальной проверки.

Влияние локальных деформаций в полосах на податливость

41

перемычек наиболее удобно учитывать условным удлинением пролета перемычки на величину Д/0 , что в некоторой степени соответствует фактической работе перемычки (рис. 9,6). В пер­ вом приближении величина А/0 может быть принята равной вы­ соте перемычки, т. е. / П ер = ^о+ЛП ер-

Величина коэффициента податливости перемычки при данном

условии может быть приближенно определена по формуле

гЗ

 

 

 

(1.20)

где

ВПер — изгибная жесткость перемычки,

определяемая

с уче­

том

трещинообразования; F n e p п л о щ а д ь

вертикального

сече­

ния

перемычки.

 

 

Горизонтальные и вертикальные стыки очень осложняют не­ прерывное вертикальное и горизонтальное армирование д л я вос­

приятия изгибающих

моментов и поперечных сил, действующих

на стену. Главное осложнение для соединения

стержней армату ­

ры, заложенных

в тело панелей, — несовпадение выпусков этих

стержней из-за

малой

точности формовочного

оборудования, а

т а к ж е погрешностей

при монтаже здания .

При соединении

стержней малого диаметра обычно прибегают к выгибам сопря­ гаемых выпусков для обеспечения их сварки внахлестку или при помощи соединительных накладок того ж е диаметра . Выполня ­ емые таким способом соединения стержней часто бывают плохи­ ми из-за больших выгибов, делающих стыки арматурных стерж­ ней податливыми на действие продольных растягивающих сил. Бороться с этим можно, применяя более точное формовочное оборудование и совершенствуя монтаж . Одновременно конструк­ торская мысль д о л ж н а быть направлена на отработку более со­ вершенных приемов соединения арматурных выпусков.

Выгиб выпусков арматуры очень затруднен при диаметре ее

более 20 мм; он

вызывает т а к ж е

большое

местное разрушение

бетона. Гораздо

более рационально применять ванную сварку

выпусков арматуры с применением

вставок,

компенсирующих не­

совпадение выпусков. Н а рис. 10 показан прием соединения вы­ пусков горизонтальной и вертикальной арматуры при ванной сварке. Горизонтальные стержни, являющиеся арматурой пере­

мычки

(рис. 10, а,

б),

продолжены

в цанелях А и Б.

 

Вертикальные

стержни

у проема

предотвращают

раскрытие

горизонтальных

стыков. Н а

схеме

(рис. 10, s) показано соедине­

ние

ванной

сваркой

горизонтальных

и вертикальных

стержней.

Вставка

/

компенсирует несовпадение горизонтальных стерж­

ней,

вставки

2

компенсируют

несовпадение вертикальных

стержней.

В панели

Б предусматривается специальный вырез

д л я соединения горизонтальной арматуры перемычки и установ­ ки хомутов. После выполнения этих операций узел замоноличи-

вается

жесткой бетонной смесью;

марка бетона

д о л ж н а быть

не

ниже

марки бетона панелей. Д л я

лучшей связи

консольной

пе-

42

а)

,

&

Рис. JO

43

Рис. И

ремычки с панелью Б торец перемычки должен иметь специаль­

ное рифление. Д л я соединения вертикальных

стержней и про­

изводства необходимых операций предусматриваются

вырезы

внизу панелей. Н а д е ж н о е заполнение выреза

жесткой

бетонной

смесью может быть достигнуто при помощи гибкой вибрируемой

опалубки

3 (показана

пунктиром) . Верхняя часть уложенной

бетонной

смеси

д о л ж н а

быть уплотнена горизонтальным

трам ­

бованием.

 

 

 

 

 

Н а

рис. 11, а

показана панель с проемом, имеющая

простен­

ки Іпр,

соизмеримые по длине с пролетом 10 перемычки

или

пре-

44

Рис. 12

восходящие 10. В большинстве случаев панели соединяются в местах пересечения поперечных и продольных стен. Сплошное рифление торцов панели резко улучшает ее соединение со смеж­ ной панелью. Н а рис. 11,6,6 показано соединение поперечных панелей Л и Б в месте пересечения с продольной стеной. Соеди­ нение горизонтальных стержней панелей А и Б, а т а к ж е верти­ кальных стержней у проема осуществляется по схеме, показан ­ ной на рис. 10, ѳ.

Положение

дверного

проема

в панели

может быть разным .

В зависимости

от его положения

применяют

П - образные

панели

(рис. 11, о)

с

/ п р ^ 5 0

см

и

Г-образные

(рис.

10, а, б)- На

рис. 11,б,б

дан

вариант

планировки с применением

П - образных

панелей в

поперечной степе

и Г-образной панели в

продольной

стене.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Торец перемычки Г-образной панели В имеет рифление, необ­

ходимое для

присоединения

в стыке (рис. 11, s), а т а к ж е

выпус­

ки горизонтальной арматуры . Соединение горизонтальной

арма­

туры сопряженных панелей выполняется в пространстве, образо­ ванном их торцами. Горизонтальная арматура перемычек пане­ лей А и Б в месте пересечения д о л ж н а находиться в разных уровнях (рис. 11,6), чтобы можно было соединить стержни ван­ ной сваркой. Чтобы уменьшить температурные напряжения в конструкциях от ванной сварки, замоноличивать горизонтальные

стыки (см. рис. 4,6 и 6 , о ) ,

расположенные на отметке і, целесо­

о б р а з н о после сварки на

отметке і + 1 .

Д л я восприятия изгибающих моментов панельными степами многоэтажных зданий, подвергаемых действию больших гори­ зонтальных нагрузок, требуется большое количество вертикаль­ ной арматуры, распределение которой в теле панелей весьма осложняет соединение ее в горизонтальных стыках; оно приво­ дит к ослаблению бетона в стыках, что может способствовать преждевременному хрупкому разрушению сжатой зоны изгибае­ мой стены.

Кроме того, расположение арматуры в сжатой зоне в

один

р я д может вызвать выпучивание арматуры, приводящее к

раз ­

рушению сжатой зоны стены. Целесообразнее располагать вер­ тикальную арматуру в колодцах, образуемых торцами сопряжен­ ных панелей (рис. 1 2 , а , б ) . При рифлении торцов сопряженных панелей, соединении их горизонтальными стержнями и замоноличивании вертикальных колодцев жесткой бетонной смесью вертикальная арматура достаточно надежно соединяется с тор­ цами панелей для полноценного включения в работу при изгибе

стены. Количество

вертикальной

арматуры д о л ж н о проверяться

не только на

действие

изгибающего

момента

без

образования

косых трещин

в стене, но и на

действие изгибающего момента

при образовании косых

трещин

(рис-

1 2 , а ) . А

это

может

потре­

бовать увеличения

количества

вертикальной

арматуры

в верх­

ней части стены.

 

 

 

 

 

 

 

46

Г Л А В А

II. О С О Б Е Н Н О С Т И С Т А Т И Ч Е С К О Й Р А Б О Т Ы

П А Н Е Л Ь Н Ы Х С Т Е Н М Н О Г О Э Т А Ж Н Ы Х З Д А Н И Й

ПРИ Д Е Й С Т В И И

Б О Л Ь Ш И Х

Г О Р И З О Н Т А Л Ь Н Ы Х Н А Г Р У З О К

П а н е л ь н ые

стены

многоэтажных зданий, проектируемые на

восприятие больших горизонтальных нагрузок, целесообразно

выполнять с жесткими

связями

в

вертикальных

и

горизонталь­

ных

стыках. Д л я

упрощения

статических расчетов

малым

влия­

нием

податливости стыков

можно

пренебречь.

Исходя из

этой

предпосылки

при

анализе

работы

 

панельных стен на горизон­

тальную нагрузку

рассматривается

 

только влияние

перемычек,

выполняющих

роль

связей

между

вертикальными

полосами

стен с проемами, на статическую

работу стен.

 

 

 

 

У самостоятельно

работающей

стены с проемами, находя­

щейся под действием горизонтальной нагрузки Р,

к а ж д а я верти­

кальная полоса по принятому в I главе условию

может рассмат­

риваться как

консоль,

з а щ е м л е н н а я

в основании

и изгибаемая

приходящейся долей горизонтальной нагрузки и силами У, при­ ложенными в сечениях перемычек. В соответствии со схемой, по­

казанной на

рис. 1,6, сечение перемычек с нулевым

моментом

без большой

погрешности

принимается в середине их пролета.

Н а рис. 13, а — в даны

эпюры примерного изменения верти­

кальных

сил

У в перемычках и изгибающих моментов,

действую­

щих на

вертикальные полосы двухветвевой симметричной сте­

ны, получаемых решением системы уравнений (1.1) или другим способом при неизменности жесткостных характеристик верти­ кальных полос и перемычек и жестком закреплении полос в ос­

новании. Кривая

изменения по

высоте сил У зависит от

соотно­

шения

жесткостей

 

перемычек

и вертикальных

полос

стены, а

т а к ж е

от характера

горизонтальной

нагрузки.

Отрицательная

эпюра

изгибающих

моментов от приходящейся на полосу гори­

зонтальной нагрузки ограничена линиями 0

и 2,

положительная

эпюра

изгибающих

моментов

от

действия

вертикальных сил

У линиями 0 и 1,

суммарная

эпюра

изгибающих моментов —

линиями 1 и 2.

 

 

-s,

 

 

 

 

 

По

полученным

вертикальным

усилиям

У

рассчитываются

и конструируются

перемычки.

В случаях проектирования высо­

ких стен на

малую

горизонтальную

нагрузку

все перемычки д л я

унификации

армируются на действие

УМ акс

В случаях

проекти­

рования высоких стен на большую горизонтальную нагрузку мо­ гут приниматься по высоте стены 2—3 типа перемычек, армиро ­ ванных на действие различных сил У.

47

48

Полоса стены в сечении z армируется на совместное действие момента М, и вертикальной силы Nz, которая алгебраически складывается из вертикальной нагрузки Qz, приходящейся на полосу выше сечения z, и вертикальных сил dz У, расположен-

z

ных выше сечения z,

т . е . NZ=QZ±2,Y.

При

действии

Nz вверх

 

 

 

о

 

 

 

 

полоса рассчитывается

и армируется

как внецентренно

растяну­

тый элемент, а при действии Nz вниз — как внецентренно

сжатый

элемент.

 

 

 

 

 

 

 

Возможность действия горизонтальной нагрузки в двух про­

тивоположных

направлениях требует

проверки к а ж д о й полосы

стены на

оба

направления горизонтальной

нагрузки.

Наиболее

опасное

сечение полосы находится в

ее основании.

Вертикаль­

ные полосы, и особенно горизонтальные стыки в них, проверяют расчетом и конструируют на действие приходящихся горизон­ тальных поперечных сил.

Такая работа панельной стены с проемами на горизонталь­ ную нагрузку характерна при относительной неизменности жест­ кости во всех элементах стены. Эта неизменность в достаточной

степени обеспечивается, когда

на

стену действует горизонталь­

ная нагрузка, не в ы з ы в а ю щ а я

в

обжатых полосах

стены нор­

мальных вертикальных растягивающих напряжений .

З а

преде­

лами такой нагрузки, при росте

горизонтальных сил

на

стену с

проемами, жесткостные характеристики элементов стены непре­ рывно и неопределенно меняются по сравнению с начальными . Это проявляется в нелинейной зависимости между горизонталь­ ными силами и деформациями в элементах стены, что много­ кратно зафиксировано при испытании зданий мощной вибраци­ онной машиной, а т а к ж е при испытании моделей зданий.

Изменение характера работы панельной стены с проемами при росте горизонтальной нагрузки затрудняет суждение о сте­

пени

ее статической

надежности

по результатам

расчета в уп­

ругой

стадии

на заданную

горизонтальную нагрузку.

Учет изменения жесткостных характеристик в элементах па­

нельной стены

с проемами

при

росте горизонтальной нагрузки

представляет

весьма

сложную

задачу . К а ж д а я

вертикальная

полоса панельной стены с проемами, рассматриваемая в расчете как «основная» статически определимая система, по существу, является статически неопределимой системой. Все методы опре­

деления жесткостных

характеристик перемычек на действие

различных

(по высоте

стены)

поперечных сил требуют экспери­

ментальной

проверки.

Всем

этим вопросам в настоящее время

уделяют большое внимание многие исследователи. Поэтому ог­

раничимся

весьма

приближенным, в основном качественным,

анализом

работы

панельных

стен

с проемами в случае развития

пластических деформаций в

ее

элементах

при действии

расту­

щей горизонтальной

нагрузки.

 

 

 

Рассмотрим

первоначально

условную

статическую

модель

4—107

49

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ