РОЗРАХУНОК СТІН БУДІВЕЛЬ З ЖОРСТКОЮ КОНСТРУКТИВНОЮ СХЕМОЮ - Студопедія
7.6. Стіни та стовпи, що мають у площинах міжповерхових перекриттів жорсткі опори, розраховуються відповідно до вказівок, наведених у пп. [6.10-6.14]. Епюри згинальних моментів при розрахунку стін як нерозрізних або однопрогонових балок з шарнірними опорами наведені на рис. 17. Величини ексцентриситетів, що виникають у стінах при дії вертикальних та горизонтальних (вітрових) навантажень щодо осі, що проходить через центр тяжкості перерізу стіни, визначаються за формулою
, (85)
де М - згинальний момент у перерізі;
N – нормальна сила від вертикального навантаження.
Згинальні моменти в стінах враховуються від навантажень, прикладених у межах даного поверху, тобто від перекриття над цим поверхом, балконів і т. п., а також від вітрового навантаження. Моменти від навантажень поверхів, що лежать вище, враховуються, якщо перетин стіни змінюється в рівні перекриття над даним поверхом. При зміні перерізу стіни в межах поверху, що розраховується, слід враховувати момент, викликаний зміщенням осі стіни.
Розрахункові формули визначення нормальних сил і моментів від вертикальних навантажень наведені в табл. 12.
Чорт. 17. Розрахункові схеми та епюри згинальних моментів від вертикальних позацентрово доданих навантажень
а – стіна розраховується як нерозрізна балка; б - стіна розраховується в межах кожного поверху як однопрогонова балка
Вказівки з розрахунку перерізів на центральне та позацентрове стиск наведені у пп. [4.7-4.11].
При одночасному дії вертикального та горизонтального (вітрового) навантажень у поперечних стінах (або на окремих ділянках між отворами) виникають зусилля, прикладені з ексцентриситетом у напрямку поздовжньої осі стіни.Такі ж ексцентриситети можуть виникати при розбіжності рівнодіючої вертикальних зусиль з центром тяжкості горизонтального перерізу, що розраховується. Одночасно вертикальні навантаження можуть створювати зусилля, прикладені з ексцентриситетом у поперечному напрямку. У цьому випадку розрахунок перерізів проводиться на косий позацентровий стиск за п. [4.12]. За наявності отворів у стінах зусилля стиснення, що виникають у простінках, визначаються з урахуванням навантаження, прикладеного між осями сусідніх отворів.
У стіні з прорізами кожен простінок розраховується на навантаження, що відповідає ділянці стіни, розташованому над цим простінком між осями сусідніх отворів. При цьому не враховується можливий перерозподіл цього навантаження на сусідні менш напружені простінки через перемички. Розвантаження цих простінків за рахунок перерозподілу навантаження на суміжні простінки не враховується у зв'язку з можливою появою тріщин у перемичках при нерівномірному осіданні будівлі, змінах температури та ін.
Якщо на простінок спирається суцільна стіна (або стіна з рідкими нерегулярно розташованими отворами), що забезпечує перерозподіл тиску між простінками, то переріз стіни допускається розглядати як одне ціле з урахуванням ослаблень отворами (перетин „нетто”).
При цьому якщо рівнодіюча вертикальних навантажень прикладена до центру перетину, що розраховується, то напруги розподіляються рівномірно по довжині перерізу; якщо ж рівнодіюча зміщена стосовно центру перерізу (наприклад, при несиметричному розташуванні отворів), то при розрахунку слід враховувати ексцентриситет у площині стіни.
7.7. Розрахунок стін будівель на вітрові навантаження, спрямовані паралельно стінам, проводиться у послідовності:
визначаються розрахункові значення вітровоїнавантаження;
проводиться розподіл вітрового навантаження між поперечними або поздовжніми стінами, розташованими у напрямі дії навантаження;
визначаються зусилля (напруги), що у стінах будівлі та його елементах (перемичках, з'єднаннях) при дії вітрового навантаження.
Величини нормативного та розрахункового вітрового навантажень визначаються за СНиП 2.01.07-85.
7.8. Вітрове розподілене навантаження на j-ю стіну будівлі визначається за формулою
, (86)
де qj - навантаження на 1 м висоти стіни, що розраховується j на розглянутому рівні по висоті будівлі;
q - інтенсивність вітрового навантаження, МПа (кгс/м 2 ), на тому рівні;
v1 та v2 - коефіцієнти, що залежать від виду перекриття: при монолітному залізобетонному перекритті v1=0,9 та v2=0,1; при збірних замонолічених перекриттях v1 = 0,65 і v2 = 0,35; при дерев'яних перекриттях v1 = 0,1 v2 = 0,9;
Lj-1+Lj - відстані між j-ю стіною, що розглядається, і сусідніми стінами (праворуч і зліва);
di та dj - горизонтальні переміщення стін на рівні 2/3 висоти стіни щодо планувальної позначки землі, викликані рівномірно розподіленою по висоті цих стін навантаженням q=1;
| Конструкція стіни, розрахункові схеми та епюри моментів | Формули |
 | Nx = N + N1 + N2; ; см |
 | Nx = N + N1 + N2; ; |
 | Nx = N + N1 + N2; M1 = N1e1; ; |
Позначення, прийняті у табл. 12:
N - сума розрахункових навантажень на стіну, розташованих вище поверху, що розглядається. У величину включається також поздовжнє зусилля від дії вітрового навантаження, якщо вона враховується з розрахунку;
N1 - розрахункова величина опорного тиску перекриття над аналізованим поверхом;
N2 – розрахунковезначення власної ваги ділянки стіни між аналізованим перетином і розташованим вище поверхом;
М - розрахунковий згинальний момент;
Nx і Мx - нормальна сила і згинальний момент в перерізі стіни, що розраховується.
Примітка. Моменти від вітрового навантаження, що діє у прольоті стіни між перекриттями, визначаються за п. [6.10].
l - довжина будівлі у напрямі, перпендикулярному тиску вітру;
w - число стін, паралельних напряму вітру.
Переміщення слід визначати з урахуванням деформацій вигину, а при відношенні висоти стіни H до висоті перерізу h 10 - також і з урахуванням деформацій зсуву. При обчисленні прогинів відносні деформації зсуву у обчислюються за формулою
, (87)
де Q - поперечна сила в аналізованому перерізі;
G - модуль зсуву кладки (G=0,4E0);
А – площа перерізу;
К - коефіцієнт, що враховує вплив нерівномірності розподілу дотичних напруг на деформації елемента, що згинається (для перерізів, що складаються з декількох прямокутників у плані), у загальному випадку визначається за формулою
, (88)
тут А і I0 - площа перерізу та момент інерції щодо осі х, що проходить через центр тяжкості перерізу;
y1 і y2-ординати верхньої та нижньої межі перерізу;
S(y) - статичний момент частини площі перерізу від рівня до краю перерізу щодо осі перерізу;
b(y) - ширина перерізу на рівні у.
Для прямокутного перерізу коефіцієнт приймається рівним 1,2.
При значній різниці у жорсткості стін одного напрямку більш жорсткі стіни 1 (рис. 18) можуть розглядатися як діафрагми жорсткості будівель, що сприймають все вітрове навантаження. При цьому ділянки малої жорсткості стіни 2 (див. рис. 18) допускається не враховувати.
Чорт. 18. Схема поперечних стін будівлі
1 – діафрагми; 2 – стіни малої жорсткості
Вітрові навантаження, що сприймаються діафрагмами, визначаються за формулою (86) при значеннях v1 та v2, зазначених вище, при цьому враховується сума характеристик жорсткості всіх діафрагм.
7.9. Кожна стіна розглянутого напрямку розраховується як консоль, закріплена в основі під дією горизонтальних навантажень від активного та пасивного тиску вітру.
Розрахунок поперечних стін на головні напруги, що розтягують, від горизонтального (вітрового) навантаження проводиться за формулами, наведеними в пп. [6.12; 6.13].
7.10. Якщо стіна має розташовані один над одним отвори (наприклад, дверні), то вона розглядається як система вертикальних консолей (смуга між отворами), пов'язаних один з одним перемичками. При розрахунку, як правило, перемичка розглядаються як абсолютно жорсткі ригелі (розпірки), пов'язані шарнірно зі стінами [п. 6.14]. При цьому розрахунок перемичок провадиться тільки на вертикальні навантаження, розташовані над ними. У цьому випадку навантаження, що сприймається кожною ділянкою (вертикальною смугою) стіни, допускається визначати за формулою
, (89)
де qj - горизонтальне розподілене навантаження, що сприймається розраховується стіною j;
qj1 - горизонтальне розподілене навантаження, що сприймається розраховується ділянкою j1 стіни j;
dj – прогин j-го ділянки стіни, що розраховується, при одиничному розподіленому навантаженні в рівні 2/3 висоти стіни;
di – те саме, для ділянки стіни i;
r – число вертикальних ділянок, куди стіна розділена отворами.
У поперечних стінах з прорізами число цих ділянок зазвичай дорівнює двом чи трьом, а поздовжніх – більше трьох.
Прогини слід визначатиз урахуванням вказівок п. 7.8.
Розрахунок стіни з отворами з урахуванням спільної роботи вертикальних ділянок стін (смуга між отворами) допускається за умови достатньої міцності перемичок, що сприймають згинальні моменти та поперечні сили, що має бути підтверджено розрахунком, див. пп. [6.14; 6.15].
При нерегулярному розташуванні в стіні окремих отворів, розділених перемичками з відношенням H/l³0,75 (H і l – висота та проліт перемички) при площі нетто будь-якого вертикального або горизонтального перерізу, що становить не менше 70% його повної площі, допускається при визначенні зусиль розраховувати стіну як суцільну. При розрахунку на міцність перерізів, що перетинають отвори, приймаються момент інерції, момент опору та площа перерізу «нетто».
7.11. Якщо стіни взаємно перпендикулярного напрямку з'єднані перев'язкою або іншими досить жорсткими і міцними зв'язками, то слід враховувати спільну роботу стіни, що розраховується, і ділянок стін, що примикають до неї. В цьому випадку розрахунковий горизонтальний складовий переріз може мати форму двотавра, швелера, тавра і т.п. Достатня міцність або тріщиностійкість перев'язки або з'єднань має бути підтверджена розрахунком на горизонтальні та вертикальні навантаження [п. 6.11]. При обліку спільної роботи поперечних і поздовжніх стін при дії горизонтального навантаження, якщо поперечна і поздовжня стіни виконані з матеріалів різної жорсткості, при обчисленні А і I приймається ширина полиці bred, приведена до матеріалу поперечної стіни за формулою
, (90)
де b – ширина полиці;
Е2 - модуль деформацій матеріалу полиці (наприклад, кладки ділянки поздовжньої стіни, що враховується);
Е1 - модуль деформацій матеріалу стінки (кладки ділянки поперечної, що розглядаєтьсястінки).
При з'єднанні стін гнучкими (металевими) зв'язками, при розрахунку на вітрове навантаження ділянки стін перпендикулярного напрямку не включаються в перетин стіни, що розраховується. У разі необхідності зв'язок між стінами, що примикають, може бути забезпечена розрахованими на зсув залізобетонними або металевими шпонками.
7.12. Поперечні стіни, що сприймають горизонтальні (вітрові) навантаження, що діють в їх площині, повинні бути розраховані на головні розтягувальні напруги по пп. [6.12; 6.13]. Якщо міцність поперечних стін з прорізами забезпечується тільки з урахуванням жорсткості перемичок, то перемички повинні бути розраховані на сили, що в них перерізують, див. пп. [6.14; 6.15].
При розрахунку стінок на горизонтальні навантаження, що діють у їх площині, розрахункову ширину полиць складених перерізів слід приймати за вказівками, наведеними в п. [6.9].
Чи не знайшли те, що шукали? Скористайтеся пошуком: