книги из ГПНТБ / Вопросы сейсмостойкого строительства [сборник статей]

Примечание. В числителе даны напряжения в середине сечения, а знаменателе — у его краев.

кими величинами, полученными по формулам (1) и (2) с за­ меной в них R, Rnp и Ra на соответствующие средние значе-г

ния R, Rnp, и ат, установленные испытаниями образцов бето­ на заполнения и элементов каркаса, а также арматурных

стержней.

Существенное различие теоретических и эксперименталь­ ных величин разрушающей нагрузки для испытанных фраг­ ментов стен указывает на неприемлемость метода расчета стен каркасно-каменных зданий II типа как комплексных конструкций. Для случаев, рассмотренных в таблице 5, этот метод дал явно завышенные значения Np.

Стенки К-1 и К-2 с нагрузкой в двух уровнях

Основная цель испытания стенок с нагрузкой по верхним ригелям 1 и 3-го этажей состояла в том, чтобы выявить кар­ тину напряженного состояния 1-го этажа стенки при сов-

134

Рис. 8. Эпюры нормальных напряжений ау в различных сечениях стенок К-1 (а) и К-2 (б) при нагрузке от 10 до 60 т.

135

местном действии нагрузки, передаваемой в уровне этогп> этажа, и нагрузки от вышележащих этажей.

В стенке К-1, с высоким сцеплением между заполнением и элементами каркаса, нагрузка, приложенная к верхнему ригелю 3-го этажа, перераспределялась на стойки в преде­ лах 3-го и 2-го этажей. Например, на 3-й ступени испытаний

делах этажа—58% (табл. 6). На 6-й ступени, когда срезался ригель у опор и вся нагрузка в верхнем сечении была пере­ дана на заполнение, за счет сцепления на стойки в нижнем сечении перераспределялось 73% нагрузки. На 2-м эта­ же наблюдалось дальнейшее перераспределение усилий с за-

136

полнения на стойки; на верхний ригель 1-го этажа пришлось 6— 10% нагрузки. Заполнение 1-го этажа оказалось в менее напряженном состоянии, чем 3-го.

Важное значение для построения расчетной схемы стенки имеет тот факт, что по мере удаления от места загружения сосредоточенными силами кривая распределения напряже­ ний ay по фронту заполнения выравнивается, приближаясь,, как и в стенке П-2, к прямой линии (рис. 8а).

В стенке К-2 перераспределение усилий происходило в ос­ новном в уровнях ригелей до 40% на 1-й ступени и незна­ чительно до 4% в пределах этажа за счет неровностей клад­ ки и трения между заполнением и стойками (табл. 7).

137

1-й ЛАЖ, C8U.2

b = = L - = j

Рис. 10. Эпюры деформаций 8х в заполнении стенок К-1 (а) и К-2 (Gj.

i;if>

on

Рис. 11. Эпюры деформаций элементов каркаса стенок К-1 (а) и К-2 (б).

На 6-й ступени испытаний на верхний ригель первого этажа стенки К-2 было передано через заполнение до 76% нагрузки, приложенной к 3-му этажу. Напряжения в запол­

Стенки Т-1, Т-2 и Т-3 с проемами в заполнении

По мере загружения стенки с проемами претерпевали те же стадии напряженно-деформированного состояния, что и стенки с глухим заполнением. Наличие проемов не отрази­ лось существенно на характере перераспределения усилий как по фронту, так и по высоте стен.

Одноэтажная стенка

Для стенки П-7 (рис. 12 а) при перераспределении уси­ лий. как по фронту, так и по высоте имели место те же за­ кономерности, что и при перераспределении усилий в трех­ этажных образцах. Стенка П-7 разрушилась при суммарной нагрузке 30 т, в то время как рама без заполнения, загру­

началось смятие бетона и появились трещины при нагрузке 15 т. Эпюры деформаций е х в поперечных сечениях верхнего ригеля под нагрузкой и у стоек показаны на рисунке 13. Ха­ рактер разрушения стенки П-6 показан на рисунке 12 б.

Во многих районах СССР для возведения стен каменных зданий широко используют природный камень сравнительно невысокой прочности (марки 35—50). В этом случае при проектировании зданий повышенной этажности толщину не­ сущих стен нижних этажей обычно принимают свыше 40 см. Естественно, это отрицательно сказывается на технико-эко­ номических показателях здания. В этой связи установлен­ ный описанными экспериментами характер распределения напряжений по высоте каркасно-каменных . стен II типа представляет несомненный интерес, поскольку указывает на возможность увеличения числа этажей зданий со стенами толщиной не более 40 см даже при выполнении их из камня сравнительно невысокой прочности.

141

Рис. 13. .Эпюра деформаций £х в бетоне верхнего ригеля стенки П-7 в поперечных сечениях под нагрузкой (а) и у стойки (б):

ную систему железобетонного каркаса можно принять ста­ тически неопределимую раму, состоящую из элементов с уп­ ругим основанием. Для составления основной системы целе­ сообразно воспользоваться методом перемещений. Тогда система канонических уравнений будет иметь »чд:

где Х ь Х2,..., Хп — неизвестные линейные и угловые переме­ щения узлов рамной системы. Коэффициенты вида аПк пред­ ставляют собой реакцию в связи п от перемещения равного единице, по направлению связи к в основной системе. Сво­ бодные члены вида Апр представляют реакцию в связи п от нагрузки в основной системе.

При расчете рам с заполнением число неизвестных оста­ ется таким же, как и при расчете обычных рам. Необходимо только при определении коэффициентов апк и А пр учесть упругое основание. Для этого в случае сплошного основания

143