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 2 3 4 56 / 176 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 > Следующая >>>

симметричной двухветвевой стены с проемами, в которой верти

кальные полосы имеют неизменные	жесткостные характеристи
ки при росте горизонтальной нагрузки.
На рис. 13, г—е приведены три	основные схемы изменения

интенсивности усилий в перемычках по вертикали при росте го

ризонтальной нагрузки на стену.
Н а рис. 13,г показана схема	изменения по высоте стены по
перечных сил У в перемычках, соответствующая		уровню	гори
зонтальной нагрузки, превышение которого вызывает			начало
трещинообразования в наиболее	напряженной	перемычке. Ха

рактерным д л я этой схемы является наиболее низкое располо жение максимальной поперечной силы ввиду наименьшей подат


ливости перемычек,		сохраняющейся		до появления в них трещин.
Н а рис. 13,<?	показана схема		изменения по высоте степы по
перечных сил Y	в	перемычках,	соответствующая уровню гори
зонтальной нагрузки, превышение				которого вызывает ярко вы
раженное развитие		пластических		деформаций в наиболее на

пряженных перемычках. Сопутствующее этому уровню горизон

тальной нагрузки развитие трещин	в	перемычках, а т а к ж е	рост
локальных деформаций в полосах	(в	местах примыкания	пере

мычек) заметно повышают податливость наиболее напряженных


перемычек. Характерной					для этой стадии загружения является
тенденция		к	некоторому		перемещению			вверх	максимальной		по
перечной		силы.
На	рис. 13, е показана				схема изменения по высоте стены по
перечных		сил	У в перемычках, соответствующая уровню							горизон
тальной		нагрузки, при котором				в	основной		части	наиболее
напряженных			перемычек		ярко	проявляются			пластические		де
формации . Упругое противодействие этих перемычек в виде											при
ращения		в	них	сил У	перемещениям			торцов вертикальных
полос	стены		при	дальнейшем		росте	горизонтальной			нагрузки

прогрессивно убывает. Это вызывает выравнивание величин по перечных сил У в наиболее напряженных перемычках, как пока зано на рис. 13, е. В приближенном представлении вертикальные пеперечные силы в перемычках по достижении предельной вели

чины У п р больше не увеличиваются при дальнейшем				росте	гори
зонтальной нагрузки и	росте	пластических	деформаций в		пере
мычках. Вертикальная	поперечная сила У достигает			предельной
величины У п р при развитии		деформаций	текучести	в горизон

тальных стержнях на опорах перемычки. Действие деформаций текучести в горизонтальной арматуре перемычек м о ж н о принять

эквивалентным действию пластических		шарниров	на опорах
перемычек. П о своему влиянию	на работу	стены с проемами при
росте горизонтальной нагрузки	действие	поперечной	силы У п р в

перемычке с пластическими ш а р н и р а м и на опорах эквивалентно действию постоянной вертикальной силы, приложенной к торцу

реально	разрезанной перемычки и равной по величине ± У П р
(рис. 13,	ж).

П ри образовании пластических шарниров на опорах всех пе ремычек под действием соответствующей нагрузки стена с прое мами превращается в статически определимую систему. Ее мож

но рассматривать			в	виде двух самостоятельных				вертикальных
полос А и Б, на которые действует та						ж е горизонтальная нагруз
ка, а по линии вертикального					сечения стены приложены посто
янные	силы	± У п р . При дальнейшем				росте	горизонтальной		па-
грузки	этот	х а р а к т е р		работы	сохраняется		до тех	пор, пока	на
опорах	перемычек		действуют		пластические		шарниры, а в осно
вании	вертикальных			полос А	и Б не развиваются			пластические
деформации .							.

СТАТИЧЕСКИЕ СХЕМЫ РАБОТЫ СТЕН С ПРОЕМАМИ НА ГОРИЗОНТАЛЬНУЮ НАГРУЗКУ, ВЫЗЫВАЮЩУЮ ОБРАЗОВАНИЕ ПЛАСТИЧЕСКИХ ШАРНИРОВ НА ОПОРАХ ВСЕХ ПЕРЕМЫЧЕК И В ОСНОВАНИИ ВЕРТИКАЛЬНЫХ П О Л О С СТЕНЫ

При неограниченном росте горизонтальной нагрузки неиз бежно образование пластических шарниров в основании верти кальных полос стены. О б р а з о в а н и ю пластических шарниров спо


собствует концентрация больших						вертикальных		деформаций eg
в бетоне в нижней зоне полосы и развитие деформации											текучес
ти в растянутой арматуре в зоне, прилегающей								к нижнему гори
зонтальному		стыку (рис. 14, а ) . Характер изменения деформаций
сжатого	торца		вертикальной		полосы		показан на рис. 14, г. Он
вызван	резким		увеличением		ое к низу		полосы (рис.		14,6)		и соот
ветствующим			уменьшением		EQ	(рис. 14, s).		З а ш т р и х о в а н н а я
часть деформаций				ео сжатого торца			полосы в зоне первого эта
жа, деформации				местного	с ж а т и я		фундамента,		его	изгибные
деформации,		и особенно его			поворот		от деформации			грунтового

основания, вызывают основную часть вертикальных перемеще ний всех точек сжатого правого торца. Развитие деформаций те


кучести в нижней части			растянутой вертикальной					арматуры по
лосы, изгибные		деформации		фундамента,			а т а к ж е	его		поворот,
вызванный	д е ф о р м а ц и я м и			грунтового		основания		и	частичной
потерей контакта с основанием,					вызывают		основную		часть вер
тикальных	перемещений		всех		точек левого торца			полосы. Это
дает основание		условно	сконцентрировать				деформации			сжатия
в теле фундамента, а деформации р а с т я ж е н и я — в зоне										нижнего
горизонтального		стыка и рассматривать				широкую		полосу стены

иедеформируемой, пренебрегая незначительными д е ф о р м а ц и я м и по высоте стены (рис. 14, д ) . П р и н и м а я такое условие, в даль нейшем приближенно считаем, что вертикальное перемещение

точек левого и правого торцов полосы (рис. 14, д)				определяется
формулами:
/ п Р	-;	ad0;	}	(H-О
f„	=	a(h~d0)	}	(H-О
f„	=	a(h~d0)
4*				51

Рис. 14

П р и такой зависимости перемещение системы стен в предельном

состоянии	может быть в ы р а ж е н о функцией угла а. Предельная
величина	угла а ограничивается условиями, о которых подроб
нее будет сказано ниже.
О б р а з о в а н и е пластических шарниров в основании вертикаль
ных полос	способствует выравниванию	усилий в перемычках-
связях, работающих в упругой стадии, а		при дальнейшем росте

горизонтальной нагрузки способствует равномерному развитию пластических шарниров на опорах всех перемычек.

Пластические шарниры в основании вертикальных полос сте

ны могут	развиваться	до	и после образования	пластических
шарниров	на опорах	всех	перемычек, а т а к ж е	в процессе их

образования . Горизонтальную нагрузку, в ы з ы в а ю щ у ю образова

ние

пластических

шарниров в основании

вертикальных

полос

стены

и на

опорах всех перемычек, п р е в р а щ а ю щ у ю

стену

про

емами

в изменяемую

систему,

условимся

называть

Рпр.

Поря

док

образования

пластических

шарниров

на опорах перемычек

и в основании

полос

не влияет

на

определение

величины

РП р-

Эта

величина

определяется

из

условия

мгновенного

равновесия

изменяемой

системы,

находящейся

иод

действием

Р п р

по

стоянных вертикальных сил, в том числе

сил

У п р ,

приложенных

к вертикальным

полосам стены

по оси сечения перемычек. Рас

смотрим это на конкретных

примерах.

Д л я двухветвевой

стены

(рис. 14, е)

из

условия

мгновенного

равновесия

получим

равенства

(II . 2а), по которым

определяется

РП р,

а т а к ж е

работа

вертикальных

полос А

и Б

предельном

состоянии:

пр

пр-0

А.пр

ß,np

' hA +

M А,пр

А,пр

К +

'о

£j

пр>

J £ , n p

Б,пр=0

Y y

•

(И. 2a)

А,пр

As +

SO;

Ре£ ,np_. = t

£,np

)

A,np

Б.пр'

Равенства (II.2a) не

меняются,

если

У п р

имеет

два

значения

по

высоте

стены.

Величины предельных изгибающих моментов МА, пР и М Б і П Р определяются противодействием вертикальных полос А и Б внецентренному с ж а т и ю или виецеитренному р а с т я ж е н и ю (в зави симости от сочетания приходящихся на полосу сил), а следова

тельно, зависят	от	размеров, марки бетона и вертикального ар
мирования полос.		В числовом	примере	показано	определение
М.л.пр и Мв,пр	в	зависимости	от этих	расчетных	параметров .

П р и образовании пластических шарниров на опорах всех пе ремычек и в основании полос А и Б двухветвевая стена как из меняемая система под действием Рйр получает перемещение (поворот на предельный угол а ) , приводящее либо к хрупкому разрушению бетона в сжатой зоне полосы (при недопустимой

величине f i , p ) ,	либо к разрыву		растянутой	вертикальной	арма
туры (при недопустимой		величине f.,,), либо к хрупкому			разру
шению бетона	перемычек	от	большого их	перекоса. В о з м о ж н о

нарушение сцепления вертикальной арматуры с бетоном, напри

мер при	концентрации		большого	количества вертикальной	ар
матуры высокой		марки	в небольшой полости вертикального
стыка.
В двухветвевой		стене с мощными перемычками - связями			при
действии	большой	горизонтальной		нагрузки, п р и б л и ж а ю щ е й с я к

РП р, возможен отрыв от основания растянутой полосы, аналогич ный отрыву внецентренио растянутой полосы (см. рис. 1,е).

Такой метод определения величины предельной горизонталь ной нагрузки на двухветвевые стены при образовании пластиче ских шарниров в основании вертикальных полос степы и па опо рах всех перемычек (П.1а) может быть применен для определе

ния предельной	горизонтальной	нагрузки на		многоветвевуіо
стену. Так, при	образовании пластических		шарниров иа опорах
всех перемычек и в основании полос А , Б,			В , Г	четырехветвевая
стена (рис. 14, гг) под действием		силы Рир	превращается в изме

няемую систему, для которой из условия мгновенного равновесия применимы равенства:

1- м,Л п р +

} (11.26)

^ п р = = я Г п р ^ - б 3 £ у п р ;

									1
		p	= —						п
									1
р			=	la	M £.пр		НѴ-		«MIX];
	Б.пр			la

P			=J-							1
P	B.np		=J-		M B.np
	B.np		t		M B.np					л
										л
		P Г.пр		т= t—					п	1
									п
	P	пр	= P	4- P			- : - P		- J - P
		пр		Л.пр	•	ß.np 1		ß.np 1		Г.пр'
В первом			приближении считаем, что распределение горизон
тальных сил			по	высоте		подобно			распределению		Р П р по высоте
стены.
Промежуточные вертикальные полосы подвержены более ин
тенсивному горизонтальному								срезу, чем крайние			полосы, ввиду

двухстороннего действия на них моментов от сил YNP.

При действии большой горизонтальной нагрузки на многоветвевую стену, имеющую мощные перемычки-связи, возможен отрыв внецентренно растянутой полосы от основания (рис. 15, а ) .

			п	Y„P>QA+^A-\-N'..
Такое явление,	например,	возможно, если S
			î
В таком случае	полосы А и Б в предельном			состоянии	работают
как единый диск, и стена		(рис. 15, а) п р е в р а щ а е т с я из			четырех-
ветвевой в упругой стадии		в	трехветвевую	в предельном		состо
янии.
Определение	предельной		горизонтальной	нагрузки	дл я мно-
говетвевой стены в принципе			не меняется,	если проемы		между

вертикальными полосами стены имеют разную длину, и поэтому

УПр для перемычек в этих проемах			имеют	неодинаковые	величи
ны. На рис. 15,6 показана		трехветвевая стена с различными про
емами	между вертикальными полосами,			н а х о д я щ а я с я	под дей
ствием	ЯП р. И з условия мгновенного равновесия такой системы
	М п р = P„pto = МА>пр	+ МБпр	+ МВпр	+

I	î	55
		55

	м	_	p	t	_		п	yd).
	м	_	p	t	_	а	V	yd).
							1
	= p				л			«
ум	= p		t	_ л	y	yd)		д y уп .
					1			1
							/1
	лд	=	p		È _ л		у	уп .

(И.З)

^ . п р ^ ^ ^ л . п р - ^ Е п У ) ;

пп

P	— - L / M			I ul	Li	_ U	Л	V yd) _ U д		V yduV
^ Б . п р	>	^"fi.np				1	пр	r-t'aZw'np J .
	0				1				1
							л
P	=		_ L / м		+ Л V у п г Л .
^ В . п р			g	^K1ß,np 1			y 2 Zj		пр j '
	p	_	p	_)_ p			1	p
							_ L
	пр		Л,пр ~		£,np		1	ß,np-
С о п о с т а в л яя статические схемы работы на горизонтальную
нагрузку различных			вариантов				многоветвевых			стен	в упругой
стадии и в предельном состоянии							(по условию мгновенного рав
новесия), можн о отметить ря д особенностей.
Перемычки	над широкими				проемами				(2 м и более)		обладаю т

большой податливостью и потому как связи мало реагируют на упругие перемещения вертикальных полос стены, которые они объединяют, особенно когда полосы имеют большую длину. По этому полосы, объединенные такими связями, работают в упру

гой стадии на	горизонтальную нагрузку	почти самостоятельно.
В предельном	ж е состоянии вследствие	больших перемещений

вертикальных полос податливые перемычки более активно вклю чаются в работу в качестве связей межд у вертикальными поло сами стены, при соответствующем армировании они могут ока

зывать заметное влияние на работу стены с проемами . Это				может
быть	использовано	дл я повышения резерва	надежности	таких
стен	в предельном	состоянии.
К	неудачным	относятся конструктивные	решения стены с

проемами, имеющей узкие вертикальные полосы, и особенно ре

шения	(рис. 15, в ) , где эти	полосы	располагаются в середине
стены	(в зоне наибольшего	действия	с р е з а ) .

В I главе было уделено большое внимание отсутствию жест кой заделки перемычек-связей в длинные вертикальные полосы стены с проемами . Неопределенность в решении этого вопроса вносит неясность и при теоретической, и при экспериментальной

оценке податливости перемычек. В случае сочетания в стене с проемами длинных и коротких вертикальных полос возникают трудности при определении точек с нулевыми моментами на осях

перемычек для расчета			системы в упругой стадии. Условия рабо
ты такой стены могут			быть улучшены искусственным смещени
ем нулевых точек к торцам узких				полос устройством шарнирных
примыкании		перемычек к узкой полосе. Это может быть				достиг
нуто при свободном опирании				перемычек па узкую		полосу
(рис. 15,г) и		устройстве специальных			арматурных связей для
обеспечения		единства	системы.
Н а	числовом примере сравним			работу	симметричной	двухвет
вевой	стены	(рйс. 14, е)	в упругой стадии на действие расчетной

горизонтальной нагрузки и в предельном состоянии на действие

предельной горизонтальной нагрузки РП р- Расчетная

горизонталь

ная нагрузка Р = 96 тс распределена

по высоте

стены в

форме

трапеции

(7 = 6

тс/пог.

м;

q\ = 2 тс/пог.

м). И с к о м а я

предельная

нагрузка

имеет

подобную

форму

распределения

горизонтальных

сил по высоте

стены. Высота

стены

Я = 2 4

м\

А Э т = 3 м;

число

- э т а ж е й

я = 8;

= hß = 5 , 5 м; l0=

1 м; L 0 = 6 , 5

м;

высота

пере

мычки

/ і п = 0 , 8

м; / п = ' о + Л п = 1 , 8

м; толщина

стены

и перемыч

ки 6 = 0,16 м\ вес стены с приходящейся нагрузкой 360 тс.

Работа стены в упругой стадии

на действие

расчетной

гори

зонтальной нагрузки. Расчет в упругой стадии

ведем, используя

«Указания по проектированию

крупнопанельных

бескаркасных

жилых домов высотой 10—16 этажей»

(проект,

Госстрой

С С С Р .

Москва,

1968)

и соответственно

этому

применяем

классический

метод определения напряжений в железобетонных

конструкциях.

^ 1 6 ^ 5 * =

2 ) 2 2

І 2

= FB

= 0,16-5,5 ^ 0 , 8 8 м--

о л б ^

] (

Г з

F n

0,16-0,8 =

1 , 2 8 - Ю - 1

ж2 ;

К =

12/„ (і

Щ^А = 1,14;

—I

fir

п п

У = —— -I

11,78;

РБ

JA +

11= VІ = 0 ' 3 2 5 ;

Ѵ * ~ 2 ' 6 -

По г р а ф и к а м

на стр. 51 Указаний

(рис. 9)

дл я

р л = 2 , 6

полу

чаем:

£ , = 0 , 1 4 ;

/г2

= 0,22;

0,27;

0,29;

0,27;

7e6 =

0,26;

7г7 =

0,25;

0,23;

/гх =

0,23;

£ 2 = 0,38;

£ 3

0,44;

kt =

0,46;

Ä6

0,43;

k6 =

0,4;

£ 7

0,36;

Ä8

0,34;

5 0 =

L °

2,86

M';

+ JB

Fß

+ L0S0

23,4

M*;

(qÂ

+ ^ i )

= 17,6 [kl +

k();

q% =

<7 — <7i =

2<7i =

rc;

y x =

17,6 (0,14 +

0,23) =

6,5 тс;

аналогично

У 2

10,6

тс; Y3

12,5

тс;

13,2

rc;

Yb =

12,4

rc;

У в

11,6

тс;

У- =

10,8

rc;

тт;

ЕУ = 87,6 тс.

Перемычку

к рис. 8 рассматриваем

ка к две треугольные кон

соли,

р а б о т а ю щ и е

с одиночной

арматурой . Расчет ведем на дей

ствие наибольшей поперечной силы У =

13,2 тс; М=

YlQ/2= 13.2Х

Х 0 , 5 =

6,6 тс-м; f a = 2 0 2 2 = 7 , 5

см2;

сталь

класса

А-І; m = 1 0 ;

/гх = 80 — 3=7 7 см. П о л о ж е н и е нейтральной оси

* =

J Ë l .

) = 2 2

CAt;

/п/;

А,

— =

СЛІ;

а„ =

1250

кгсісм2;

/ Л

а б

bxh0

кгс/см2.

Момент в основании стены от горизонтальной

нагрузки

М„ = - M L +

- M L =

576 +

770 =

1346

тс-м;

М л , р

МБ,Р

3 =

Т С ' М -

И з г и б а ю щ и е моменты в основании полос А и Б

МЛ

(Чр)

673 - 87,6-3,25 =

388

7 С - Л І

(рис. 14,з);

^ і

— 87,6 =

92,4

тс;

NB=™

+ 87,6 =

267,6

тс-м.

<<< < Предыдущая 1 2 3 4 56 / 176 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 > Следующая >>>

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ