книги из ГПНТБ / Ашрабов, А. Б

При расчете зданий со сложной конструктивной схемой высотой до 5 этажей включительно допускается

учете высших форм колебаний определяются по фор­ муле

учитываемым формам собственных колебаний, опреде­

290

Расчет стен, панелей и их креплений к каркасу на местную сейсмическую нагрузку производится при значении произведения (Вт;, соответствующего рассма­ триваемому уровню зданий, но не меньшем 2.

Анкерные и другие соединения, связывающие между собой отдельные конструкции и части зданий, рассчитыва­ ются на усилия, возникающие в них от действия расчет­ ной сейсмической нагрузки. Силы трения при этом не учи­ тываются.

При расчете на прочность стальных и деревянных конструкций, помимо коэффициентов условий работы, ввиду кратковременности действия сейсмической нагруз­

менных конструкций (при расчете на внецентренное сжа­

рукций, на устойчивость сжатых и сжато-изогнутых сталь­ ных и железобетонных элементов гибкостью более 100, а также при расчете сварных стыков принимается коэф­ фициент тКр — 1.

Учет влияния высших форм колебания очень трудо­ емок, поэтому при расчетах в определенных случаях при­ нимают усилия основного тона с поправкой на высшие тона. Обследования воздействий землетрясений на зда­ ния и сооружения показали, что формула 4 СН и П II-A. 12-69 не дает совпадения результатов расчета с наблю­ дениями. Если по этой формуле можно получить удов­ летворительную оценку полной величины сейсмической нагрузки, то распределение нагрузки по высоте при этом не соответствует действительности. Ташкентское земле­ трясение дает новое подтверждение этих выводов.

На основании эмпирических зависимостей, определя­ ющих распределение перерезывающих сил и изгибающих моментов по высоте здания, принят следующий подход к оценке сейсмических воздействий, построению расчетных формул и порядку расчета с учетом высших форм коле­ баний. Установленные путем обработки наблюдений за­ кономерности распределения перерезывающих сил и изгибающих моментов по высоте принимаются в к.ачест-

291

ве форм расчетных эпюр в безразмерном виде, а количе­ ственные характеристики устанавливаются при помощи расчетов реальных сооружений. При этом для полной характеристики сейсмического воздействия требуется определить только одну неизвестную величину — ордина­ ту расчетной эпюры в какой-либо точке здания. В каче­ стве неизвестной величины, подлежащей определению, принимается перерезывающая сила в основании здания, так как она в наименьшей степени зависит от метода учета высших форм колебаний и поэтому является наи­ более устойчивой.

На этой основе составлены рекомендации по расчету каркасных сооружений с учетом высших форм колебаний и показано их использование на примерах расчета шести­ этажной трехпролетной регулярной рамы. Примеры при­ водятся в рекомендациях по упрощенному расчету кар­ касных сооружений на сейсмические воздействия.1

§3. ПРИМЕНЕНИЕ СБОРНЫХ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ

КОНСТРУКЦИЙ В СЕЙСМИЧЕСКИХ РАЙОНАХ

При проектировании и строительстве жилых и обще­ ственных зданий в сейсмических районах требуются осо­ бые конструктивные мероприятия для обеспечения сей­ смостойкости зданий.

При оценке сопротивляемости зданий и сооружений сейсмическим воздействиям стремятся, по возможности, упростить схему расчета и рассматривать только основ­ ные строительные конструкции. Решение такой задачи иначе можно назвать выбором расчетной схемы здания.

Самым общим условием сейсмостойкости зданий со стенами из каменной или крупноблочной кладки, а так­ же крупнопанельной конструкции является простая кон­ фигурация плана и ограничение габаритов в плане и по высоте. Это требование заставляет делить большие зда­ ния на отдельные участки-отсеки.

Деление на отсеки требует устройства парных стен или заменяющих железобетонных рам и является одним из наиболее дорогостоящих антисейсмических мероприя­ тий.

1 Журнал «Строительство и архитектура Узбекистана», 1970, № 7.

292

Антисейсмические мероприятия, осуществляемые в пределах отсека, можно разделить на две принципиально различные группы:

В этом случае прочность связей между всеми элемен­ тами здания достаточна для передачи всех инерционных нагрузок на элементы здания, в конкретном случае на стены или диафрагмы, расположенные параллельно на­ правлению сейсмических сил. Для восприятия этих сил в крупноблочной кладке применяются специальные конст­ рукции стыкования блоков по вертикали и армирование панелей горизонтальных швов, а в крупнопанельных зда­ ниях — армирование панелей и специальные конструкции стыков между ними.

При проектировании зданий и сооружений в сейсмиче­ ских районах необходимо исходить из следующих основ­ ных положений:

1. Все элементы здания должны иметь достаточную динамическую прочность для восприятия сейсмических усилий.

2.Распределение масс и жесткостей несущих конст­ рукций зданий должно быть разработано в общей ком­ поновке сооружений так, чтобы сейсмические силы имели наименьшие возможные значения.

3.При расчете железобетонных сооружений преду­ сматривается возможность образования пластических шарниров в узлах, так как пластические деформации значительно повышают сопротивление конструкции дей­ ствию кратковременных сил.

4.В сборном железобетоне необходимо применять эффективное замоноличивание стыков. Изучение работы отдельных элементов и здания в целом позволяет преду­ сматривать соответствующие связи, которые обеспечи­ вают достаточную сейсмостойкость зданий.

Конструктивные решения должны подвергаться экс­ периментальной проверке. Путем таких исследований

293

решаются конструкции замоноличивания перекрытий, стыковых соединений крупных блоков, антисейсмических поясов и др.

§4. СБОРНЫЕ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫЕ КОНСТРУКЦИИ

ВКИРПИЧНЫХ ЗДАНИЯХ

Плоские железобетонные перекрытия. Среди сборных конструкций, применяемых в сейсмических районах, наи­ более распространенными являются перекрытия.

В настоящее время нашли применение перекрытия из многопустотных настилов с круглыми и овальными пу­ стотами, а также ребристые настилы.

Сборные железобетонные перекрытия можно разде­ лить на 2 группы в зависимости от ширины настила:

1) перекрытия из широких настилов и панелей шириной более 80 см; 2) перекрытия из узких настилов 80 см и менее, а также

из отдельных балок с заполнением.

Сборные перекрытия должны отвечать требованиям, предъявляемым к железобетонным перекрытиям, т. е. выполнять роль жестких горизонтальных диафрагм. Пер­ вая группа сборных железобетонных перекрытий отве­ чает этим требованиям и может считаться эквивалентной монолитным железобетонным перекрытиям при следую­ щих условиях:

— наличии связей между плитами, воспринимающих усилия сдвига и растяжения в горизонтальной плоскости;

—надежной связи со стенами в обоих направлениях;

—совместности работы элементов перекрытия, обес­ печивающей перераспределение местных нагрузок на возможно большее число элементов.

При применении второй группы настилов работы по

созданию надежных связей между элементами настила, в частности, с помощью сварки, становятся чрезвычайно трудоемкими вследствие их большого количества.

Поэтому сейсмостойкость перекрытий с узкими насти­ лами лучше обеспечить устройством антисейсмических поясов, железобетонных обвязок и других дополнитель­ ных мероприятий.

Мероприятия по обеспечению сейсмостойкости зда­ ний принимаются в зависимости от их расчетной сейсмич­ ности.

294

Сейсмические нагрузки при расчете зданий принима­ ются, как правило, действующими горизонтально. Пере­ крытия играют роль горизонтальных диафрагм, обеспе­ чивающих пространственную жесткость и распределяю­ щих сейсмическую нагрузку между несущими конструк­ циями зданий.

Схема работы перекрытия в горизонтальном направ­ лении представляется в виде балки с упругими опорами.

При этом в самих панелях перекрытий и швах между ними возникают перерезывающие силы (параллельно швам между панелями) и нормальные усилия (перпенди­ кулярно направлению продольных швов между панеля­ ми). Восприятие перерезывающих и нормальных сил в сборных железобетонных перекрытиях зависит от способа сопряжения сборных элементов как между собой, так и с опорами.

Восприятие перерезывающих сил, возникающих в швах сборных железобетонных перекрытий, осуществля­

обвязки замоноличивания принята равной толщине круг-

наружных, пригруженных перекрытиями стенах толщи­ ной 38 см принимается 26 см, в наружных стенах толщи­

при 9 баллах — 4X12 А-1 (рис. V I I I . 3, б). Антисейсмические пояса рассчитываются на изгиб под

действием инерционной силы от веса примыкающих сни­ зу и сверху участков стены, собственного веса пояса и ве­

295

смического пояса принимается равной высоте многопус­ тотной панели, а ширина при толщине стены 38 см — на

перечными ребрами высотой ниже продольных; настилы с одинаковой высотой продольных и поперечных ребер.

вания в местах поперечных ребер, то для настилов без поперечных ребер или с пониженными поперечными реб­ рами необходимы специальные решения. Это вызвано тем, что связь, осуществляемая с помощью арматуры продольных ребер в пролете, ненадежна, так как отсут­ ствует поперечная арматура в уровне стыковых соедине­ ний, которая могла бы воспринять усилия, передаваемые связями.

Для настилов с пониженными поперечными ребрами замоноличивание с помощью скоб, закладываемых в спе­ циально оставленные отверстия, неприменимо. Такие на­ стилы замоноличиваются с помощью сварки закладных частей, располагаемых в местах примыкания поперечных ребер к продольным.

Наиболее простым способом является замоноличива­ ние с помощью железобетонной обвязки. Связь перекры­ тия с обвязкой осуществляется путем выпусков продоль-' ной арматуры (рис. V I I I . 4).

Во всех случаях в боковых гранях ребер рекоменду­ ется делать прерывистый паз, который после заполнения его раствором образует бетонные шпонки, воспринимаю­ щие сдвигающие усилия.

Ребристые настилы (без поперечных ребер) представ­ ляют собой узкие корытообразные плиты перекрытий, ко­ торые требуют устройства жестких антисейсмических поясов.

В этом случае пазы между гладкими боковыми гранями заполняются раствором, а сдвигающие усилия воспринимаются жесткими антисейсмическими поясами.

Конструкции балконов, козырьков, карнизов и лест­

ниц.

297

Р и с . VIH. 4. Схема анкеровки панелей перекрытия в обвязку замоноличивания.

Рис. VIII. 5. Крепление балконной плиты.

Крепление балконных плит в стенах из кирпича мож­ но осуществлять при помощи сварки уголка с закладны­ ми деталями плиты и несущей перемычки, а в стенах из крупных блоков — путем связи балконной плиты со спе­ циальным перемычечным блоком, за счет предусмотрен­ ных в нем закладных деталей и анкеров (рис . V I I I . 5).

Вотдельных случаях балконная плита совмещается с перемычкой. Крепление балконной плиты в этом случае ограничивается связью с поясом замоноличивания за счет специальных анкеров, привариваемых к закладным дета­ лям и анкерам балконной плиты.

Всейсмических районах следует в первую очередь применять сборные железобетонные лестницы из укруп­ ненных элементов в виде целых маршей и площадок. В случае применения отдельных сборных площадок, плит, косоуров и ступеней необходимо обеспечивать их надеж­ ное крепление.

При деформации здания в поперечном направлении лестничные марши, расположенные диагонально по от­ ношению к боковым стенам лестничных клеток, подвер­ гаются усилиям сжатия и растяжения, причем ввиду не-

Для заанкеривания лестничных площадок и обеспече­ ния непрерывности арматурных обвязок замоноличивания в опорной части ребер лестничных площадок предусмат­

площадка для косоуров должна быть горизонтальной и иметь ширину не менее 10 см.

Ступени для лестниц рекомендуется применять в ви­ де целых секций, состоящих из 3—4 ступеней. При рас­ четной сейсмичности 9 баллов каждая ступень или сек­

ся сваркой закладных частей. При этом стыки и соедини-

299