ПОСОБИЕ по проектированию жилых зданий Конструкции жилых зданий (к СНиП 2.08.01-85) - Примеры расчетов

Содержание материала

 

ПРИМЕРЫ

ОПРЕДЕЛЕНИЯ РАСЧЕТНОЙ НЕСУЩЕЙ СПОСОБНОСТИ ПРИ СЖАТИИ ГОРИЗОНТАЛЬНЫХ СТЫКОВ И ЭКСЦЕНТРИСИТЕТОВ ПРОДОЛЬНЫХ СИЛ В СТЕНАХ

Пример 1. Платформенный стык внутренней панельной стены при двухстороннем опирании многопустотных плит перекрытия (рис. 41, а).

Пособие по проектированию жилых зданий Часть 1 Конструкции жилых зданий

Пособие по проектированию жилых зданий Часть 1 Конструкции жилых зданий

Рис. 41. Схемы к примерам расчета прочности стыков (а - е)

Исходные данные. Стеновые панели толщиной t = 160 мм из тяжелого бетона класса B20 (Bw =20 МПа). Панели бетонируются в вертикальном положении в кассетных установках.

Расчетное сопротивление бетона сжатию постоянными и длительными нагрузками (с учетом коэффициентов условий работы по СНиП 2.03.01¾84) gb2 = 0,9; gb3 = 0,85 и gb9 = 0,9 Rb = 11,5×0,9×0,85 = 7,92 МПа.

Верхнее опорное сечение стеновой панели усилено косвенным армированием в виде двух горизонтальных каркасов с продольными и поперечными стержнями диаметром 8 мм, площадью Atr = 50 мм2. Расстояние между продольными стержнями ltr = 120 мм, шаг поперечных стержней каркаса ctr = 100 мм. Шаг каркасов str = 80 мм.

Плиты перекрытий многопустотные толщиной tp = 220 мм из тяжелого бетона класса В15. Диаметр пустот 140 мм, шаг пустот sj = 200 мм, минимальная толщина ребра между пустотами tj = 60 мм. Пустоты заделаны свежеотформованными пробками в заводских условиях. Расчетное сопротивление бетона плиты перекрытия осевому сжатию Rbr = 8,5×0,9×0,9 = 6,9 МПа.

Глубина опирания плит перекрытий на стены 70 мм.

Средние местные напряжения под платформенными площадками от плит перекрытий spt,1 = 0,5 МПа, spt,2 = 0,2 МПа.

Номинальные толщины растворных швов: над плитой перекрытия - 25 мм, под плитой перекрытия - 15 мм.

Раствор в горизонтальных швах марки 100.

Возможные взаимные смещения сборных элементов в стыке: стеновых панелей dw = 15 мм (при монтаже с применением подкосов); плит перекрытий dp = 10 мм. Суммарное смещение плит перекрытий относительно их проектного положения dpl = l,4 dp = l,4×10 = 14 мм. Суммарный номинальный размер по толщине стены платформенных площадок dpl = 2×70 = 140 мм. Расчетная ширина растворного шва при двухстороннем опирании плит перекрытия bm = t = 160 мм.

Для платформенного стыка с двухсторонним опиранием плит перекрытий коэффициент gpl = 0,9.

Расчет опорного сечения в уровне растворного шва. Для сечения в уровне верхнего растворного шва (для низа панели) можно принять, что коэффициент gb3 = 1. Тогда Пособие по проектированию жилых зданий Часть 1 Конструкции жилых зданий = 7,9 / 0,85 = 9,3 МПа. Так как расчетное сопротивление бетона плит перекрытий Rbp = 6,9 МПа ниже расчетного сопротивления стены Rbw = 9,3 МПа, то коэффициент hpl вычисляем по формуле

hpl = 1 ‑ (1 ‑ Rbp / Rbw)2 = 1 ‑ (1 ‑ 6,9/9,3)2 = 0,933.

Для многопустотных плит с заделанными пробками торцами коэффициент

hvac = 1 ‑ 0,5 (1 ‑ tf /Sf)3 = 1 ‑ 0,5 (1 ‑ 60/200)3 = 0,828.

Коэффициент hj, учитывающий конструктивное решение стыка, определяем по формуле

Пособие по проектированию жилых зданий Часть 1 Конструкции жилых зданий = (bpldpl) gpl hpl hvac/t = (140 ‑ 14) 0,9 ´ 0,933×0,828 / 160 = 0,547.

Коэффициент Пособие по проектированию жилых зданий Часть 1 Конструкции жилых зданий, учитывающий влияние верхнего горизонтального растворного шва, определим исходя из расчетной толщины растворного шва tm = 1,4 × 25 = 35 мм. Расчетная ширина растворного шва bm = t = 160 мм.

Для раствора марки 100 кубиковая прочность Rm = 10 МПа. Тогда

Пособие по проектированию жилых зданий Часть 1 Конструкции жилых зданий = 1 ‑ [(2 ‑ tm/bm) tm / bm] / [1 + 2Rm/Bw] =

= 1 ‑ [(2 ‑ 35/160) 35/160]/[1 + 2×10/20] = 0,805.

Приведенное сопротивление стены по опорному сечению в уровне верхнего растворного шва

Пособие по проектированию жилых зданий Часть 1 Конструкции жилых зданий = Пособие по проектированию жилых зданий Часть 1 Конструкции жилых зданийПособие по проектированию жилых зданий Часть 1 Конструкции жилых зданийПособие по проектированию жилых зданий Часть 1 Конструкции жилых зданий = 9,3×0,547×0,805 = 4,1 МПа.

Расчет опорного сечения в уровне нижнего растворного шва.

Для учета влияния косвенного армирования определяем коэффициент

h8 = 1 + (20A8Itr)/(ctrstrt) = 1 + (20×50×120)/(100×80×160) = 1,094.

Тогда приведенное расчетное сопротивление бетона стеновой панели в уровне нижнего растворного шва Пособие по проектированию жилых зданий Часть 1 Конструкции жилых зданий= Rbh8 = 7,92×1,094 = = 8,66 МПа.

Вычисляем величины

Пособие по проектированию жилых зданий Часть 1 Конструкции жилых зданий = 1 ‑ (1 ‑ 6,9/8,66)2 = 0,959;

Пособие по проектированию жилых зданий Часть 1 Конструкции жилых зданий = (140 ‑ 14) 0,9×0,959×0,828/160 = 0,562.

Расчетная толщина нижнего растворного шва

tm = 1,4 ‑ 15 = 21 мм. Тогда

hm = 1 ‑ [(2 ‑ 21/160) 21/160]/(l + 2×10/20) = 0,877.

Приведенное сопротивление стены по опорному сечению в уровне нижнего растворного шва с учетом местной нагрузки от перекрытия

Пособие по проектированию жилых зданий Часть 1 Конструкции жилых зданий = Пособие по проектированию жилых зданий Часть 1 Конструкции жилых зданийПособие по проектированию жилых зданий Часть 1 Конструкции жилых зданийПособие по проектированию жилых зданий Часть 1 Конструкции жилых зданий  (spl,1 bpl,1 +spl,2 bpl,2)/t =

= 8,66×103×0,877×0,562 ‑ (0,5×70 + 0,2×70)/160 = 3,97 МПа.

Так как Пособие по проектированию жилых зданий Часть 1 Конструкции жилых зданий = 3,97 Мпа < Пособие по проектированию жилых зданий Часть 1 Конструкции жилых зданий= 4,1 МПа, то принимаем Ri = Пособие по проектированию жилых зданий Часть 1 Конструкции жилых зданий= 3,97 МПа. Тогда расчетная несущая способность 1 м стыка

Nj = Rj A = 3,97×160×103 = 635,2×103 Н (64,7 тc).

Определение эксцентриситета продольной силы.

Для плит с двухсторонним опиранием плит перекрытий эксцентриситет по толщине стены продольной силы определяем по формуле

Пособие по проектированию жилых зданий Часть 1 Конструкции жилых зданий = (dpw + 0,5 DПособие по проектированию жилых зданий Часть 1 Конструкции жилых зданий) (t/Пособие по проектированию жилых зданий Часть 1 Конструкции жилых зданий‑ 1),

где Пособие по проектированию жилых зданий Часть 1 Конструкции жилых зданий= Пособие по проектированию жилых зданий Часть 1 Конструкции жилых зданий мм;

Dbpl = 0 ¾ разность номинальных размеров по толщине стены платформенных площадок; bpl = 140 мм - сумма номинальных размеров по толщине стены платформенных площадок. Тогда Пособие по проектированию жилых зданий Часть 1 Конструкции жилых зданий = 18(160/140 ‑ 1) = 2,57 мм.

Согласно п. 1.21 СНиП 2.03.01-84 расчетный эксцентриситет ео принимается не менее случайного эксцентриситета еа = t/30 = 160/30 = 5,3 мм и не менее l/600 = 2580/600 = 4,3 мм.

Поэтому примем величину еo = 5,3 мм.

Пример 2. Платформенный стык наружной панельной стены при одностороннем опирании перекрытии (рис. 41,б).

Исходные данные. Стеновая панель трехслойная из тяжелого бетона класса В15. Бетонные слои соединены гибкими металлическими связями. Изготовление панелей в горизонтальном положении. Толщина внутреннего несущего слоя t = 120 мм. Расчетное сопротивление сжатию бетона стеновой панели Rbw = 8,5×0,9×0,9 = 6,9 МПа.

Плиты перекрытий из тяжелого бетона класса В15 толщиной tp = 220 мм. Расчетное сопротивление сжатию бетона плиты перекрытия Rbp = Rbw = 6,9 МПа. Плиты многопустотные (пустоты расположены вдоль опоры). В стыке сжимающая нагрузка передастся через опорное ребро. Поэтому коэффициент gvac = 1. Средние сжимающие напряжения от местной нагрузки под платформенной площадкой sзд = 0,5 МПа.

Горизонтальные швы из раствора марки 100. Толщины швов и возможные взаимные смещения сборных элементов в стыке такие же, как в примере 1. Глубины опирания плит перекрытия на стену в уровне горизонтальных растворных швов: верхнего Пособие по проектированию жилых зданий Часть 1 Конструкции жилых зданий= 110 мм, нижнего Пособие по проектированию жилых зданий Часть 1 Конструкции жилых зданий= 120 мм.

Расчетное смешение в платформенном стыке плиты перекрытия относительно проектного положения при одностороннем опирании плиты

dpl = Пособие по проектированию жилых зданий Часть 1 Конструкции жилых зданий= Пособие по проектированию жилых зданий Часть 1 Конструкции жилых зданий мм.

Расчетные ширины растворных швов: верхнего Пособие по проектированию жилых зданий Часть 1 Конструкции жилых зданий= Пособие по проектированию жилых зданий Часть 1 Конструкции жилых зданий ‑ dpw = 110 ‑ 18 = 92 мм; нижнего Пособие по проектированию жилых зданий Часть 1 Конструкции жилых зданий= Пособие по проектированию жилых зданий Часть 1 Конструкции жилых зданий ‑ dpw = l20 ‑ 18 = 102 мм.

Коэффициент gpl = l (одностороннее опирание плит).

Расчет опорного сечения в уровне верхнего растворного шва. Для рассматриваемого уровня Пособие по проектированию жилых зданий Часть 1 Конструкции жилых зданий = 110 мм; Пособие по проектированию жилых зданий Часть 1 Конструкции жилых зданий = 92 мм; tm = 1,4×25 = 35 мм. Тогда

Пособие по проектированию жилых зданий Часть 1 Конструкции жилых зданий= (Пособие по проектированию жилых зданий Часть 1 Конструкции жилых зданийdpl) gpl hpl /t = (110 ‑ 18) 1×1/120 = 0,767.

Так как Пособие по проектированию жилых зданий Часть 1 Конструкции жилых зданий= 110 мм > 2/3 t = 2/3×120 = 80 мм, то не учитываем влияние местного сжатия.

Пособие по проектированию жилых зданий Часть 1 Конструкции жилых зданий = 1 ‑ [(2 ‑ 35/92) 35/92] / (1 + 2×10/15) = 0,736.

Тогда Пособие по проектированию жилых зданий Часть 1 Конструкции жилых зданий = 6,9×0,767×0,736 = 3,89 МПа.

Расчет опорного сечения в уровне нижнего растворного шва. Для рассматриваемого уровня Пособие по проектированию жилых зданий Часть 1 Конструкции жилых зданий = 120 мм; Пособие по проектированию жилых зданий Часть 1 Конструкции жилых зданий = 15×1,4 = 21 мм; Пособие по проектированию жилых зданий Часть 1 Конструкции жилых зданий = 102 мм. Тогда

Пособие по проектированию жилых зданий Часть 1 Конструкции жилых зданий = (120 ‑ 18)1×1/120 = 0,85;

Пособие по проектированию жилых зданий Часть 1 Конструкции жилых зданий = 1 ‑ [(2 ‑ 21 /102) 21 /102]/(1 + 2×10/15) = 0,842;

Пособие по проектированию жилых зданий Часть 1 Конструкции жилых зданий = 6,9×0,85×0,842 ‑ 0,5×102/120 = 4,45 МПа.

Так Пособие по проектированию жилых зданий Часть 1 Конструкции жилых зданий = 3,89 МПа < Пособие по проектированию жилых зданий Часть 1 Конструкции жилых зданий = 4,45 МПа, то принимаем Rj = Пособие по проектированию жилых зданий Часть 1 Конструкции жилых зданий = 3,89 МПа. Тогда расчетная несущая способность 1 м стыка

Nj = Rj A = 3,89×120×103 = 466,8×103 МПа (47,6 тс).

Определение эксцентриситета продольной силы. Эксцентриситет продольной силы определяем для верхнего растворного шва, где меньше глубина опирания плиты перекрытия

Пособие по проектированию жилых зданий Часть 1 Конструкции жилых зданий = 0,5(t ‑ Пособие по проектированию жилых зданий Часть 1 Конструкции жилых зданий+ dpw) = 0,5 (120 ‑ 110 +18) = 14 мм.

Вычисленное значение эксцентриситета превышает значение случайного эксцентриситета еа = 120/30 = 4 мм. Поэтому принимаем, что величина ео = 14 мм.

Пример 3. Комбинированный контактно-платформенный стык (рис. 41, в) трехслойной наружной панельной стены с гибкими связями между слоями (аналогично рассчитывается комбинированный стык внутренней стены с односторонним опиранием перекрытия.

Исходные данные. Класс бетона стеновых панелей и плит перекрытий, а также марка раствора, толщины швов и расчетные смещения сборных элементов в стыке такие же, как и в примере 2.

Внутренний несущий слой стеновой панели толщиной t =160 мм. Горизонтальный стык комбинированных контактно-платформенный. Номинальные (проектные) размеры по толщине стены опорных площадок: контактной bсоп = 60 мм; платформенной соответственно по верхнему и нижнему растворному шву 60 и 70 мм; зазора между контактной и платформенными площадками по верхнему растворному шву 40 мм. Суммарный размер по толщине стены опорной площадки bj = 60 + 40 + 60 = 160 мм.

Местные напряжения под платформенной площадкой от плиты spl = 0,5 МПа.

При одностороннем опирании перекрытий коэффициент gpl = 1.

Так как стеновые панели и плиты перекрытия из бетона одинакового класса, а пустоты расположены вдоль пустот, то коэффициент hpl = 1.

Высота контактной площадки стыка (при толщине плиты перекрытия 220мм и толщине нижнего растворного шва 15 мм) tсоп = = 220 + 15 = 235 мм > 2 bсоп = 2×60 = 120 мм. Поэтому коэффициент hfor = 1. Так как значение коэффициента hloc всегда больше 1, то принимаем, что hсоп = hfor = 1.

Расчетные ширины верхнего Пособие по проектированию жилых зданий Часть 1 Конструкции жилых зданий и нижнего Пособие по проектированию жилых зданий Часть 1 Конструкции жилых зданий растворных швов:

Пособие по проектированию жилых зданий Часть 1 Конструкции жилых зданий = Пособие по проектированию жилых зданий Часть 1 Конструкции жилых зданий ‑ dw = 160 ‑ 15 = 145 мм,

Пособие по проектированию жилых зданий Часть 1 Конструкции жилых зданий = Пособие по проектированию жилых зданий Часть 1 Конструкции жилых зданий ‑ dрw = 70 ‑ 18 = 52 мм.

Расчетные толщины швов: верхнего Пособие по проектированию жилых зданий Часть 1 Конструкции жилых зданий = l,4×25 = 35 мм, нижнего Пособие по проектированию жилых зданий Часть 1 Конструкции жилых зданий = 15×1,4 = 21 мм.

Так как Пособие по проектированию жилых зданий Часть 1 Конструкции жилых зданий = t = 160 мм, то d1,con = dw = 15 мм, d2,con = dpw dw = 18 ‑ 15 = 3 мм; d1,pl = dpw dp = 18 ‑ 10 = 8 мм; d2,pl = dp = 10 мм.

Расчет прочности стыка при сжатии. Предварительно вычислим коэффициенты Пособие по проектированию жилых зданий Часть 1 Конструкции жилых зданий и Пособие по проектированию жилых зданий Часть 1 Конструкции жилых зданий' для верхнего и нижнего растворных швов:

Пособие по проектированию жилых зданий Часть 1 Конструкции жилых зданий = 1 - [(2 ‑ 35/145) 35/145]/(1 + 2×10/15) = 0,818;

Пособие по проектированию жилых зданий Часть 1 Конструкции жилых зданий = 1 - [(2 ‑ 21/52) 21/52]/(1 + 2×10/15) = 0,723.

Вычислим коэффициенты

Пособие по проектированию жилых зданий Часть 1 Конструкции жилых зданий= [(bcond1) hcon + 0,8 gpl (Пособие по проектированию жилых зданий Часть 1 Конструкции жилых зданийПособие по проектированию жилых зданий Часть 1 Конструкции жилых зданий) hpl]/t = [(60 ‑ 15)×1 +

+ 0,8×1 (60 ‑ 3) 1] / 160 = 0,566 > Пособие по проектированию жилых зданий Часть 1 Конструкции жилых зданий = 1(60 ‑ 18) 1/160 = 0,262;

Пособие по проектированию жилых зданий Часть 1 Конструкции жилых зданий= [(Пособие по проектированию жилых зданий Часть 1 Конструкции жилых зданийПособие по проектированию жилых зданий Часть 1 Конструкции жилых зданий) hpl Пособие по проектированию жилых зданий Часть 1 Конструкции жилых зданийПособие по проектированию жилых зданий Часть 1 Конструкции жилых зданий spl /Rbw] /Пособие по проектированию жилых зданий Часть 1 Конструкции жилых зданий =

= [(70 ‑ 18) 1×0,723 ‑ 70×0,5/6,9] / 0,818 = 39,76 мм;

Пособие по проектированию жилых зданий Часть 1 Конструкции жилых зданий= [(bcond1) hcon + 0,8 gpl Пособие по проектированию жилых зданий Часть 1 Конструкции жилых зданий]/t = [(60 ‑ 15)×1 +

+ 0,8×1×39,76] / 160 = 0,556 > Пособие по проектированию жилых зданий Часть 1 Конструкции жилых зданий = 1×39,76 / 160 = 0,248.

Минимальная прочность нижней платформенной площадки, поэтому принимаем Пособие по проектированию жилых зданий Часть 1 Конструкции жилых зданий= Пособие по проектированию жилых зданий Часть 1 Конструкции жилых зданий = 0,556.

Приведенное сопротивление стены сжатию по опорному сечению

Пособие по проектированию жилых зданий Часть 1 Конструкции жилых зданий = Пособие по проектированию жилых зданий Часть 1 Конструкции жилых зданийПособие по проектированию жилых зданий Часть 1 Конструкции жилых зданийПособие по проектированию жилых зданий Часть 1 Конструкции жилых зданий = 6,9×0,818×0,556 = 3,14 МПа.

Расчетная несущая способность 1 м стыка при сжатии

Nj = 3,14×100×103 = 502,4×103 H.

Определение эксцентриситета продольной силы. Так как hj,соп < Пособие по проектированию жилых зданий Часть 1 Конструкции жилых зданий, то эксцентриситет с , определяем по формуле

Пособие по проектированию жилых зданий Часть 1 Конструкции жилых зданий =

= 0,5×160 ‑ [45 (145 ‑ 0,5×45) + 0,4×572]/(45 + 0,8×57) = 4,81 мм.

Знак плюс эксцентриситета означает, что равнодействующая продольной силы смещена в сторону грани, на которую опирается перекрытие.

Минимальное значение случайного эксцентриситета еа = t/30 = 160/30 = 5,3 мм.

Так как Пособие по проектированию жилых зданий Часть 1 Конструкции жилых зданий = 4,81 < еа = 5,3 принимаем расчетное значение эксцентриситета Пособие по проектированию жилых зданий Часть 1 Конструкции жилых зданий = 5,3 мм.

Пример 4. Комбинированный контактно-платформенный стык однослойной панельной наружной стены при одностороннем опирании перекрытий (рис. 41, г).

Исходные данные. Панели наружной стены из легкого бетона класса В5 толщиной t = 350 мм. Расчетное сопротивление бетона стены осевому сжатию Пособие по проектированию жилых зданий Часть 1 Конструкции жилых зданий = 2,8×0,9×0,9 = 2,27 МПа.

Плиты перекрытия аналогичны рассмотренным в примере 2.

Глубины опирания плит перекрытия на стену в уровне горизонтальных растворных швов: верхнего Пособие по проектированию жилых зданий Часть 1 Конструкции жилых зданий = 60 мм; нижнего Пособие по проектированию жилых зданий Часть 1 Конструкции жилых зданий = 70 мм. Высота контактной площадки tcon = 70 мм. Размер по толщине стены контактной площадки bcon = 125 мм. Номинальный размер по толщине стены опорной зоны стыка Пособие по проектированию жилых зданий Часть 1 Конструкции жилых зданий = 245 мм.

Смещения dp = 10 мм, dw = 15 мм; dpw = Пособие по проектированию жилых зданий Часть 1 Конструкции жилых зданий мм.

Расчетные толщины растворных швов: верхнего Пособие по проектированию жилых зданий Часть 1 Конструкции жилых зданий = 35 мм, нижнего Пособие по проектированию жилых зданий Часть 1 Конструкции жилых зданий = 21 мм.

Расчетная ширина верхнего растворного шва

Пособие по проектированию жилых зданий Часть 1 Конструкции жилых зданий = Пособие по проектированию жилых зданий Часть 1 Конструкции жилых зданий ‑ dw = 245 ‑ 15 = 230 мм.

Расчетная ширина нижнего растворного шва

Пособие по проектированию жилых зданий Часть 1 Конструкции жилых зданий = Пособие по проектированию жилых зданий Часть 1 Конструкции жилых зданий ‑ dрw = 70 ‑ 18 = 52 мм.

Прочность стыка при сжатии. Вычислим коэффициенты

Пособие по проектированию жилых зданий Часть 1 Конструкции жилых зданий = 1 - [(2 ‑ 35/230) 35/230]/(1 + 2×10/5) = 0,944;

Пособие по проектированию жилых зданий Часть 1 Конструкции жилых зданий = 1 - [(2 ‑ 21/52) 21/52]/(1 + 2×10/5) = 0,871.

Так как tcon = 70 мм < bcon = 125 мм, то коэффициент hcon = 1,1 (для стеновой панелей из легкого бетона). Так как bcon = 125 мм < t = 350 мм, то d1,con = 0; d2,con = dw = 18 мм.

Для стыка с односторонним опиранием перекрытия величина gpl = 1.

Коэффициент hj равен минимальному значению следующих величин:

Пособие по проектированию жилых зданий Часть 1 Конструкции жилых зданий= [(bcond1) hcon + 0,8 gpl (Пособие по проектированию жилых зданий Часть 1 Конструкции жилых зданийПособие по проектированию жилых зданий Часть 1 Конструкции жилых зданий) hpl]/t = [(125 ‑ 0)×1,1 +

+ 0,8×1 (60 ‑ 18) 1] / 350 = 0,489 > Пособие по проектированию жилых зданий Часть 1 Конструкции жилых зданий = 1(60 ‑ 18) 1/350 = 0,12;

Пособие по проектированию жилых зданий Часть 1 Конструкции жилых зданий= [(Пособие по проектированию жилых зданий Часть 1 Конструкции жилых зданийПособие по проектированию жилых зданий Часть 1 Конструкции жилых зданий) hpl Пособие по проектированию жилых зданий Часть 1 Конструкции жилых зданийПособие по проектированию жилых зданий Часть 1 Конструкции жилых зданий spl /Rbw] /Пособие по проектированию жилых зданий Часть 1 Конструкции жилых зданий =

= [(70 ‑ 18) 1×0,871 ‑ 70×0,5/2,27] / 0,944 = 31,65 мм;

Пособие по проектированию жилых зданий Часть 1 Конструкции жилых зданий= [(bcond1) hcon + 0,8 gpl Пособие по проектированию жилых зданий Часть 1 Конструкции жилых зданий]/t = [(125 ‑ 0)×1,1 +

+ 0,8×1×31,65] / 350 = 0,465 > Пособие по проектированию жилых зданий Часть 1 Конструкции жилых зданий = 1×31,65 / 350 = 0,09.

Nj = 3,14×100×103 = 502,4×103 H.

Принимаем, что Пособие по проектированию жилых зданий Часть 1 Конструкции жилых зданий= Пособие по проектированию жилых зданий Часть 1 Конструкции жилых зданий= 0,465.

Тогда

Пособие по проектированию жилых зданий Часть 1 Конструкции жилых зданий = Пособие по проектированию жилых зданий Часть 1 Конструкции жилых зданийПособие по проектированию жилых зданий Часть 1 Конструкции жилых зданийПособие по проектированию жилых зданий Часть 1 Конструкции жилых зданий = 1,93×0,944×0,465 = 0,99 МПа.

Несущая способность 1 см стыка при сжатии

Nj = Rj A = 0,99×350×103 = 348,5×103 H (35,8 тс).

Определение эксцентриситета продольной силы. Так как лимитирует прочность платформенной площадки, то bm = 245 ‑ 25 = 230 мм; b1 = 125 мм; b2 = 60 ‑ 18 = 42 мм. Тогда

Пособие по проектированию жилых зданий Часть 1 Конструкции жилых зданий 

Минимальное значение случайного эксцентриситета t/30 = 350/30 = 11,7 мм < Пособие по проектированию жилых зданий Часть 1 Конструкции жилых зданий = 38,5 мм.

Принимаем, что продольная сила от вышерасположенных этажей передается с эксцентриситетом Пособие по проектированию жилых зданий Часть 1 Конструкции жилых зданий = 38,5×103 мм.

При определении суммарного эксцентриситета необходимо учесть нагрузку от плиты перекрытия, которая приложена с эксцентриситетом Пособие по проектированию жилых зданий Часть 1 Конструкции жилых зданий относительно оси стены, вычисляемым по формуле

Пособие по проектированию жилых зданий Часть 1 Конструкции жилых зданий = 0,5 (t Пособие по проектированию жилых зданий Часть 1 Конструкции жилых зданий) = 0,5 (350 ‑ 70) = 140 мм.

Нагрузка на 1 м стыка от перекрытия

Np = sp Пособие по проектированию жилых зданий Часть 1 Конструкции жилых зданийd = 0,5×70×103 = 35×103 H

Суммарный эксцентриситет в верхнем сечении

Пособие по проектированию жилых зданий Часть 1 Конструкции жилых зданий = (NПособие по проектированию жилых зданий Часть 1 Конструкции жилых зданий + NpПособие по проектированию жилых зданий Часть 1 Конструкции жилых зданий)/(N + Np) = (348,5×38,5 + 35×140)/(348,5 + 35) =

= 47,9 мм.

Среднее значение эксцентриситета для расчета прочности по среднему сечению панели

Пособие по проектированию жилых зданий Часть 1 Конструкции жилых зданий = 0,5(Пособие по проектированию жилых зданий Часть 1 Конструкции жилых зданий+Пособие по проектированию жилых зданий Часть 1 Конструкции жилых зданий) = 0,5 (47,9 + 47) = 47,5 мм.

Пример 5. Монолитный стык внутренней панельной стены при двухстороннем опирании перекрытий.

Исходные данные. Стеновые панели толщиной t = 160 мм из тяжелого бетона класса В20. Панели изготавливаются в вертикальном положении в кассетных установках. Расчетное сопротивление бетона сжатию (см. пример 1): для сечения в уровне верха перекрытия Пособие по проектированию жилых зданий Часть 1 Конструкции жилых зданий = 9,31 МПа; для сечения в уровне низа перекрытия (без учета косвенного армирования стеновой панели) Пособие по проектированию жилых зданий Часть 1 Конструкции жилых зданий = 7,92 МПа.

Сжимающая нагрузка в стыке передастся через слой монолитного бетона класса В20, уложенного в полость стыка. Сопротивление платформенных участков не учитывается. Плиты перекрытий опираются на стены насухо с помощью опорных «пальцев», расположенных с шагом 600 мм, а в промежутке между «пальцами» заведены на стену на 20 мм с каждой стороны. Размеры монолитного участка стыка между «пальцами»: по длине стены dmon = 400 мм, по толщине стены в уровне верха перекрытия Пособие по проектированию жилых зданий Часть 1 Конструкции жилых зданий = 160 мм, уровне низа перекрытия Пособие по проектированию жилых зданий Часть 1 Конструкции жилых зданий = 120 мм.

Возможное смещение плиты перекрытия относительно проектного положения dр = 10 мм. Уменьшение ширины монолитного участка стыка из-за допусков на точность монтажа и изготовления плит перекрытий: в уровне низа перекрытий dтоп = 1,4, dр = 1,4×10 = 14 мм, в уровне верха плиты перекрытия dтоп = 0.

В уровне верха плиты перекрытия имеется шов из раствора марки 100. Расчетная толщина шва 35 мм. Расчетная ширина шва bт = t = l60 мм.

Расчет опорного сечения в уровне верха плиты перекрытия. Для монолитного стыка с двухсторонним опиранием перекрытия коэффициент hfor = 1,25 Втопbw = 1,25×20/20 = 1,25, где Bmon = Bbw = 20 МПа (классы бетона).

Так как в уровне верха плиты перекрытия сжимающая нагрузка передается на монолитный участок по всей толщине стены, то коэффициент hloc = 1. Тогда коэффициент hmon = min (hvor, hloc) = l.

Для участка стыка длиной 600 мм Aw = 160×600 = 9,6×104 мм2. Коэффициент

hj = (bmon dтоп) hmon dmon /Aw = (160 ‑ 0) 1×400/9×6000 = 0,667.

Для растворного шва с расчетной толщиной 35 мм

hm = 1 ‑ [(2- 35/160) 35/160]/(1 + 2×10/20) = 0,805.

Приведенное сопротивление стены по опорному сечению в уровне верха плиты перекрытия Rj = 9,31×0,667×0,805 = 5 МПа.

Расчетная несущая способность участка стыка длиной 1 м (A = 160×103 мм2) Nj = 5×160×103 = 800×103 H (81,6 тс).

Расчет опорного сечения в уровне низа плиты перекрытия. Для верхнего опорного сечения стены расстояние по толщине стены от центра монолитного участка до ближайшей грани стены ymon = 0,5×160 = 80 мм.

Коэффициент hloc, учитывающий повышение прочности стыка при местном сжатии, определяем по формуле

hloc = Пособие по проектированию жилых зданий Часть 1 Конструкции жилых зданий.

Коэффициент hvor = 1,25. Тогда коэффициент hmon = 1,23;

hj = (Пособие по проектированию жилых зданий Часть 1 Конструкции жилых зданий dтоп) hmon dmon /Aw = (120 ‑ 14) 1,23×400/96000 = 0,543.

Для рассматриваемого сечения сжимающая нагрузка передается через слой монолитного бетона, уложенного непосредственно на стеновую панель. Поэтому коэффициент hm = 1.

Приведенное сопротивление стены по опорному сечению в уровне низа плиты перекрытия

rj = 7,92×0,543×1 = 4,3 МПа.

Nj = 4,3×160×103 = 6,88×103 H (70,2 тc).

Определение эксцентриситета продольной силы. Эксцентриситет продольной силы относительно оси стены

ео = 0,5dр = 0,5×15 = 7,5 мм.

Минимальное значение случайного эксцентриситета еа = 160/30 = 5,3 мм. Принимаем расчетное значение эксцентриситета ео = 7,5 мм.

Пример 6. Стык монолитной стены с двухсторонне опертыми плитами перекрытия.

Исходные данные. Стена из монолитного бетона класса В20, толщиной t = 160 мм.

Расчетное сопротивление бетона стены сжатию Rbw = 7,92 МПа.

Конструкция узла и глубина опирания плит перекрытия такие же, как и в примере 5, но над плитой перекрытия нет растворного шва. Полость стыка замоноличивается при бетонировании стены.

Проверяем прочность стыка только для сечения в уровне низа плиты перекрытия, так как в уровне верха плиты стык замоноличен на всю ширину стены.

Так как конструкция узла полностью совпадает с рассмотренной в примере 5, то hj = 0,543; hm = 1;

rj = 7,92×0,543×1 = 4,3 МПа.

Расчетная несущая способность участка стыка длиной 1 м

Nj = 4,3×160×103 = 688×103 H (70,1 тc).

Расчетный эксцентриситет продольной силы ео = 7,5 мм  (см. пример 5).

ПРИМЕРЫ

ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПРОЧНОСТИ СТЕН ПО СРЕДНИМ СЕЧЕНИЯМ ПРИ ВНЕЦЕНТРЕННОМ СЖАТИИ ИЗ ПЛОСКОСТИ СТЕНЫ

Пример 7. Однослойная панельная стена.

Исходные данные. Стеновая панель толщиной t = 160 мм из тяжелого бетона класса В20. Панель бетонируется в вертикальном положении в кассетной установке. Армирование панели конструктивное (бетонный элемент). Расчетное сопротивление бетона сжатию (см. пример 1) Рb,w = 7,92 МПа, Начальный модуль упругости бетона кассетного изготовления Eb = 0,85×21×103 = 20,4 ×103 МПа.

Высота панели (расстояние между плитами перекрытий) Hо = 2580 мм.

Расчетный начальный эксцентриситет ео = еа = 5,3 мм (см. пример 1).

Стеновая панель имеет платформенный стык с плитами перекрытий, которые опираются на стены по контуру. При таком опирании свободная длина (высота) панели lo = 0,9 Ho = 0,9×2580 = =2322 мм.

Всю нагрузку будем считать действующей длительно.

Определение коэффициента jс. Так как lo/t = 2322/160 =  14,6 > 4, то при расчете прочности стены на внецентренное сжатие необходимо учесть влияние продольного изгиба.

Вычислим вспомогательные величины

de = ео / t = 5,3/160 = 0,033;

de,min = 0,5 ‑ 0,01 lo/t ‑ 0,01 Rbw = 0,5 ‑ 0,01×14,6 ‑ 0,01×7,92 = 0,274.

Так как de = 0,033 < de,min = 0,274, то принимаем de = 0,274, тогда

jе = 0,11/(0,1 + dе) + 0,1 = 0,l1 (0,1 + 0,274) + 0,1 = 0,394.

Так как вся нагрузка длительно действующая, то коэффициент jl = 1 + b = 1 + 1 = 2, где b = 1 (для тяжелого бетона).

Коэффициенты

Пособие по проектированию жилых зданий Часть 1 Конструкции жилых зданий = 0,533×20,4×103×0,394/7,92/2×14,62 = 1,27.

Пособие по проектированию жилых зданий Часть 1 Конструкции жилых зданий 

Приведенное сопротивление стены внецентренному сжатию по среднему сечению Rc = Rbb,wjc = 7,92×0,815 = 6,45 МПа

Расчетная несущая способность 1 м стены при внецентренном сжатии Nc = Rc A = 6,45×160×103 = 1033×103 H (105 тc).

 Продолжение документа Пособие по проектированию жилых зданий. к СНиП 2.08.01-85)