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

книги из ГПНТБ / Ашрабов, А. Б

.pdf
Скачиваний:
23
Добавлен:
22.10.2023
Размер:
11.98 Mб
Скачать

Д ля прогиба / 2

ф а = 1 , 3 - l . l - l . O - ^ ^ ^ =0,2 .

1 2250 000 Г 0,2

р37,85-32 L2. -106-24,64 1

ОД)

1

64400

0,5

+ (0,645+ 0,449)-27,4-37,85-0,38xl06-0,45J

37,85 ' 2-106-24,64=

= 1860 - (0,04 - Ю - 7

+ 0,046 - Ю - 7 ) -

1700-0,04- Ю - 7 =

= 160- Ю - 7

- 68- Ю - 7

= 92- Ю - 7

см-1.

Для прогиба / 3 :

 

 

 

 

ф а =

1,3-0,8-1,0 =0,5 .

 

1

2250 000 Г

0,5

 

 

Р37,85-32 12-106-24,64 1

 

 

 

0,9

 

1

64 400

0,5

 

'

(0,645 •+- 0,449)-27,4-37,85-0,38xl06-0,15 J 37,85

1-106-24,64 ~"

=

1860 (0,102 - Ю - 7 +

0 , 1 3 8 Х Ю - 7 ) -

1700-0,102-Ю-7 =

 

 

= 447- Ю - 7 -

173- Ю - 7

= 274-10~7 см~\

 

Все

расчетные

величины для определения / 2

и / 8

сво­

дим

в табл. VII.

5.

 

 

 

 

 

 

Величины В при

вычислении / 2

принимаются

теми

же,

что и при вычислении/j. При вычислении / 3 , пред­

ставляющего собой

полный

прогиб

от длительно

дей­

ствующей нагрузки, учет влияния длительного загружения на жесткость сечений, работающих без трещин,

производится

путем деления соответствующих величин

В

на коэффициент с = 2 (для нормального

температур-

но-влажностного режима).

 

 

 

По данным табл. VII. 5 определяем:

 

 

Прогиб / 2 :

 

 

 

 

m *

 

= ° ' 4 6 7 ;

т 2 = ~ 1

- ш = - ° > 1 7 8 ; т в = ~ ^ ш

=

 

 

 

=

-1,218;

 

 

 

 

92-107-593*

 

 

 

 

/« =

б-з»

( 8 + 12-0,467 - 6 • 0,178 -

1 • 1,218)

=

= 0,68 см. Прогиб / 3 :

^=^2 = 0,314; w 2 = - § J = - 0 , 1 2 0 ; т3 = - Щ$ = = - 0,816;

270

 

 

 

 

 

 

 

Таблица

VII. 5

Расчетные

 

Для прогиба / , по сечению

 

 

Для прогиба / 3

по

сечению

 

 

 

 

 

 

величины

с—с

2—2

3—3

с—с

1-1

2 -

2

3 - 3

 

М, тм

В, кГ\смг

. . . .

е ,

м%

Г А .

+

M i

£а^а

 

К

Фа

 

£а^а

* ' * '

22,5

5,54

-2,12

-14,46

22,5

5,54

—2,12

-14,46

1,29-10"

1,29-lOn

1,29-lOn

0,645-10-п

0,645-10-п 0,645-10»

0,58

0,58

 

32,0

32,0

—.

0,496

0,496

 

 

33,0

33,0

 

1,0

1,0

 

0,2

0,5

 

 

 

160. ю - 7

4 4 7 - Ю - 7 — — —

68-10-'

173-10-7

I/p. l/CJf

92-10-7 •ЦПin -• —16,4-10- 7 —112-10-7 274-10-7 86,0-10-7 —32,8-10-7 -224,0-10-7

f3 =

9 7 Д . 1 П—7. ^0Д2

 

 

g.3 ,

(8 +

12-0,314 - 6-0,120 -

0,816) =

 

 

 

= 1,83 см.

 

Полная величина

прогиба, учитывая

его увеличе­

ние на 15 % вследствие трещин, возникающих при об­

жатии

в верхней

зоне

плиты,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

/ =

( 1 , 3 0 - 0 , 6 8 + 1,83)-1,15 = 2,82 см.

 

 

 

 

 

 

f

_ 2,82 _

1

 

г / 1

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

/

1186 ~

420 ^

L е J

300'

 

 

 

Расчет

по раскрытию

 

трещин.

 

При

совместном

воздействии

 

кратковременной

и длительно

действую­

щих

нагрузок

ширину

раскрытия трещин,

нормальных

к продольной

оси железобетонного

элемента,

опре­

деляем по формуле

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Величины

а т ] ; а т 2

и агз

определяем

по формуле:

 

 

 

 

 

 

 

flt = Фаз- К-

 

 

 

 

 

 

Определение

 

ширины

 

раскрытия

трещин

от

кратковременного

действия

всей нагрузки.

 

Напряже­

ние

в растянутой

арматуре

определяем

по формуле

 

о

- M

+

N 0 ( b x

- Z l ) _

610000

7

%

П

2

 

 

 

а

 

 

F~Ft

 

2-12,32-33,6 -

/ C i b K l > С М

 

Расстояние

между

трещинами lT =

kxti-u--r\

 

 

 

и = J

= £ =

= 0,7 с*; /г = | = 5 , 2 7 .

 

 

А' ^ т

 

 

о

П8 0 0 , 2

 

 

_ 9 _ C 4 _ o _ Q 4

 

A l

Fa^T

z

~

2-12,32-33,6-5,27

 

'

*

 

 

 

Для

стержней

периодического

профиля

TJ = 0,7.

 

 

 

 

 

/т = 3,4-5,27-0,7-0,7 = 8,8 см.

 

 

 

.

-

 

а т 1 = 0,402- ^ - 8 , 8 = 0,0013 см.

 

 

 

Определение

ширины раскрытия

 

трещин

от

дли­

тельно

действующей

нагрузки

(при ее

кратковремен­

ном

действии).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Напряжение в растянутой

арматуре

 

 

 

 

190000 ° * = 2.12,32-32,0 =

Л

/ |

1

г

,

2

2

4

1

К Г

1

С

М '

272

 

 

js

 

 

11 800

 

n

 

с j

 

о

о 7,

 

 

 

 

 

A l

_

12,32-32-5,27

 

 

 

 

 

^ = s ° . ' »

 

 

 

 

 

 

/т

=

3,7-5,27.0,7-0,7 =

9,6 сл;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

941

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

а т 2

=

0,2- ^ r g - 9,6 = 0,0002 с л .

 

 

 

Определение

 

полной

ширины

 

раскрытия

 

трещин

от

длительно

действующей,

 

 

нагрузки.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

190000

 

О

И

1

~.

,

 

 

 

 

 

 

а * =

2-12,32-32,0 =

2

4

1 К

Г

1 С М '

 

 

 

 

 

 

 

 

/Cj = 3,7; Ст =

9,6 СЛ;

 

 

 

 

 

 

 

 

а 1 3

=

0,5

 

-9,6 = 0,0005

см.

 

 

 

Ширина раскрытия

трещин

при совместном

действии

нагрузок

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

а т

= 0,013 -

0,002 + 0,005 = 0,016 мм < 0,3

 

мм.

Проверка

 

несущей

способности

 

настила

 

на

уси­

лия,

 

возникающие

при

перевозке

 

и

монтаоюе.

На­

грузка

на

настил

при

перевозке

 

и монтаже

 

состоит

только

из собственного

веса

настила,

учитываемого с

коэффициентами:

перегрузки

 

я = 1,1

и динамично­

сти

1,5.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Расчетная

нагрузка

на

1 пог. м

настила

 

 

 

 

 

 

 

9 = ^ 1 , 1 - 1 , 5

= 0,94

т[м.

 

 

 

При перевозке настил укладывается в горизонталь­

ном положении

на

подкладки,

 

располагаемые

по кон­

цам

его, т. е. сохраняется

расчетная

схема

 

настила

при

работе

на основные

эксплуатационные

нагрузки.

Поскольку

расчетная нагрузка

 

при перевозке

меньше

расчетной эксплуатационной нагрузки, то прочность

настила

при перевозке

вполне

обеспечена.

 

Расчетная схема и схема нагрузок при монтаже

показана

на рис VI . 8.

 

 

 

Наибольший

отрицательный

изгибающий

момеат в

'настиле

 

 

 

 

 

М =

- 0,5

ql\ = -

0,5 • 0,94 • 0,82 = - 0,3

т.к.

18—286

 

 

273

 

 

 

Общий

вид

настила

 

 

 

Петли для

подъема

"?1

 

 

Т1

 

 

 

 

 

 

 

 

I II

И — " | |

I I " I f

I I — Т Г - Т Г

_ 1 Г - Т 1 — т г

 

 

 

 

 

 

 

 

II

И

II

 

 

II

II

 

11

II

 

 

II

| |

II

 

 

 

 

 

II

| |

II

 

 

II

II

 

 

 

I

I

II

II

II

 

 

. JI

11—

Л

II

I L .

J L -. J

U . . J I

I I

 

I I — J 1_/ I

800

 

 

 

 

№60

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Узел В

Шел Б

 

Узел А

по 1-1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

,-•(>

 

 

 

у—I— /

Ч'

>!

4J

1030 ээо

990

990"

990 990

990

990

990

390 990

1030

 

 

 

 

 

 

ч,

 

 

 

 

11

Рис. VII. 10. Конструкция крупнопанельного ребристого настила,

Момент, воспринимаемый продольной арматурой сварной сетки, уложенной в плите:

/W = ^ a J F a ( A 0 - a 1 ) = 3150-2,646-(37,85-l,3) =3,05 тм> > 0,3 тм.

Прочность настила при монтаже обеспечена.

На рис. VII. 10 показана конструкция крупнопанель­ ного ребристого настила.

Г лава

VIII.

ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫЕ КОНСТРУКЦИИ СЕЙСМОСТОЙКИХ ЗДАНИЙ

§. 1. ОСНОВНЫЕ ПРИНЦИПЫ СЕЙСМОСТОЙКОГО СТРОИТЕЛЬСТВА

Проектирование и возведение зданий и сооружений в сейсмических районах составляет предмет изучения особой отрасли строительного искусства — сейсмостой­ кости сооружений. Теоретические основы этой дисци­

плины вначале развивались на базе

результатов иссле­

дований в области динамики

сооружений

и

инженер­

ной сейсмологии. В последнее

время

 

изучение

сейсмостойкости

сооружений

оформилось

в

самостоя­

тельную дисциплину,

которая

характеризуется специ­

фическими задачами

и

методами

исследований

и об­

ширной областью

применения.

 

 

 

 

 

В

пределах

Советского Союза сейсмически

опа­

сные

районы занимают

более

одной пятой

всей

тер­

ритории страны. Эта территория охватывает Кавказ, Крым, Прикарпатье, Дальний Восток, отдельные рай­ оны Сибири, Среднюю Азию, районы активного горо­ образования или места, соответствующие глубинным разломам земной коры, в которых обычно происходят землетрясения. Сейсмически активная территория Средней Азии составляет 25,3% от всей территории

СССР, подверженной землетрясениям силой 6—9 баллов.

Как известно, стоимость строительства при

устрой-

\ стве антисейсмических

мероприятий

 

возрастает

для

\ семибальной зоны

примерно

на

4%,

а для

восьми- и

девятибалльной — соответственно

на

8

и

12%.

При

крупнопанельной и каркасно-панельной

 

застройке

стои­

мость строительства возрастает за счет

осуществления

антисейсмических

мероприятий

при переходе от восьми-

К девятибалльной

зоне

сейсмичности

 

еще

на

7—8%.

Для оценки интенсивности землетрясений в Совет­ ском Союзе с 1952 г. пользуются 12-балльной сейсми­ ческой шкалой Института физики Земли АН СССР в

276

соответствии с которой проведено сейсмическое райо­ нирование территории страны. Таким образом, имеются исходные данные для ориентировочной оценки воз­ можной максимальной силы землетрясений, на кото­ рую следует рассчитывать сооружения.

В зависимости от конструктивных особенностей все здания и сооружения можно подразделить на следую­ щие группы:

1. Здания с несущими стенами, которые иногда называются жесткими. В этих зданиях горизонтальные сейсмические нагрузки воспринимаются стенами или сплошными диафрагмами, расположенными в плоскости действия нагрузок. К этой группе сооружений отно­ сятся здания с кирпичными, каменными, крупноблоч­ ными стенами, крупнопанельные здания с несущими стеновыми панелями. Эти здания могут иметь деревян­ ные, монолитные железобетонные или сборные покры­ тия, работающие в горизонтальной плоскости как жесткие диски. К этому же типу зданий относятся здания из объемных элементов.

Основной особенностью таких зданий является

большая горизонтальная

жесткость за

счет

большого

количества

и значительных размеров

стен.

При

дей­

ствии

сейсмических нагрузок

преобладающими

явля­

ются

деформации сдвига

как

в отдельных

элементах,

так и во

всем сооружении

в целом.

При

расчетах

этих зданий существенное значение имеет учет подат­ ливости основания.

2. Гибкие сооружения, которые характеризуются малыми размерами в плане по сравнению с высотой, независимо от типа несущих конструкций.

Восновном это сооружения типа башен, труб, мачт, элеваторов и т. п.

Взависимости от соотношения размеров, в гибком сооружении могут иметь существенное значение де­ формации сдвига, но полные деформации таких зданий носят изгибный характер. Они обладают значительно меньшей жесткостью и имеют большие периоды коле­ баний.

3.Каркасные здания. В них несущими являются в основном изгибаемые вертикальные элементы — стойки.

4.Массивные сооружения — плотины, высокие на- \

сыГгит

277

Имеется

ряд промежуточных типов зданий, пред­

ставляющих

комбинации этих

основных типов. При­

мером могут

служить

жесткие

здания с гибкой ниж­

ней частью,

здания

с гибкими

элементами конструк­

ций, уменьшающими общую жесткость зданий и одновре­

менно

обеспечивающими

пространственную

прочность.

В ряде

случаев,

расчет

каркасных зданий

ведется с

учетом

жесткости

заполнений. Бывают и другие ком­

бинации конструктивных схем зданий. Проектирование

и возведение

зданий и

сооружений

в

сейсмических

условиях

во

всех странах мира

ведется

на

основании

специальных

строительных

норм

и технических усло­

вий.

 

 

 

 

 

 

 

 

Наиболее

совершенными

нормами

сейсмостойкого

строительства

являются

нормы

Советского

Союза. В

основу

их

положены

обширные

теоретические и

экспериментальные исследования советских ученых по широкому кругу вопросов. Здесь получили свое от­ ражение многолетний опыт строительства зданий в

сейсмических районах, обследование и

анализ

послед­

ствий сильных

землетрясений,

происшедших

в СССР

за последние

годы, многочисленные

теоретические

исследования.

В сейсмических

нормах

использованы

положительные стороны зарубежных норм. Нормирова­ ние сейсмостойкого строительства в СССР является об­ щегосударственным делом, у нас приняты единые нормы, обязательные для выполнения во всех районах страны,— СН и П Н-А. 12-69. Разработкой и обоснованием норм строительства в сейсмических районах занимаются центральные и отраслевые научно-исследовательские и проектные институты, среди которых ведущие ЦНИИСК им. Кучеренко, Институт физики Земли АН СССР,

научно-исследовательские и проектные институты Гру­ зии, Армении, Узбекистана, Таджикистана, Казахстана, Украины и др.

Основное назначение норм сейсмостойкого строи­ тельства—обеспечить прочность и устойчивость зданий, первостепенное значение среди которых имеют здания массового строительства (жилые, общественные, про­ мышленные) и здания, повреждение которых грозит опасностью для жизни людей.

Нормами установлены специальные требования к проектированию зданий и сооружений, возводимых на

278

участках сейсмичностью 7, 8 и 9 баллов. Указанная на картах сейсмичность относится к участкам со сред­ ними геологическими условиями, характеризуемыми песчано-глинистыми грунтами и низким уровнем грун­ товых вод (6 ми более от поверхности земли). Уточнение

сейсмичности площадки

строительства

в зависимости

от геологических условий

производится

на основании

карт сейсмического микрорайонирования, осуществляе­

мого согласно

специальной инструкции.

 

 

Знание сейсмичности района,

или даже

более

кон­

кретно—площадки строительства, — недостаточно

для

проектирования

сейсмостойкого

здания.

Дело в

том,

что для зданий различного назначения установлена не одинаковая степень сейсмической защиты. В связи с этим введено понятие расчетной сейсмичности здания или сооружения. Для жилых, общественных и произ­ водственных зданий и сооружений расчетная сейсмич­ ность указана в табл. VIII. 1.

Определение расчетной сейсмичности объекта строи­ тельства является первым этапом проектирования в

сейсмических

районах.

 

 

 

 

§ 2. РАСЧЕТ |ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ

НА

ДЕЙСТВИЕ

 

СЕЙСМИЧЕСКИХ СИЛ

 

 

 

Расчет на

действие сейсмических

сил

выполняется

в следующей

последовательности:

 

 

 

1) составляется

расчетная

схема здания

и опреде­

ляются периоды

и формы его свободных

 

колебаний;

2) вычисляется

расчетная

сейсмическая

нагрузка;

3)вычисляются расчетные сейсмические усилия и усилия при расчетном сочетании нагрузок (основном, дополнительном и особом);

4)производится распределение сейсмической на­ грузки между конструкциями, работающими на гори­ зонтальные силы;

5)производится проверка несущей способности элементов конструкций и их соединений.

Согласно СНиП1 расчетную схему

для большин­

ства зданий и сооружений разрешается

принимать в

4 ) Здесь и далее под этим обозначением

подразумевается

СНиП П-А. 12-69.

 

279