Приложения к Пособие по проектированию жилых зданий. (к СНиП 2.08.01-85) Вып. 3 часть 2 - Определение усилий в протяженных зданиях от температурных и усадочных воздействий

Содержание материала

   

Определение усилий в протяженных зданиях от температурных и усадочных воздействий

9. Для протяженных в плане здания усилий от температурно-влажностных воздействий рекомендуется определять с использованием расчетной схемы в виде горизонтальной составной системы с продольными поясами в уровне перекрытий, которые соединены податливыми связями сдвига. Приводимые ниже расчетные формулы применимы для регулирования по высоте составных стержней. Нижний ярус составной системы может иметь геометрические и жесткостные характеристики, отличающиеся от остальных ярусов. Расчетные формулы получены для системы с бесконечно большим числом ярусов и применимы для определения усилий в нижней половине высоты здания при количестве этажей девять и более (в верхних этажах усилия существенно уменьшаются).

При расчете учитываются изменения во времени средних по сечениям конструкции температур Dt (по отношению к начальной температуре tо) и относительных деформаций усадки бетона e, возникающих из-за уменьшения его начальной влажности.

Изменение во времени средних по сечениям конструкций температур Dt и начальные температуры tо определяются по СНиП 2.01.07-85.

10. Расчет на температурно-влажностные воздействия выполняется для стадий возведения и эксплуатации здания.

Для стадии возведения рекомендуется различать два расчетных случая:

первый - здание возведено в теплое время года и до пуска отопления конструкции здания охлаждаются вследствие понижения температуры наружного воздуха в холодное время года;

второй - здание возведено в холодное время года и конструкции здания нагреваются вследствие повышения температуры наружного воздуха в теплое время года.

В первом расчетном случае из-за противодействия основания температурным изменениям линейных размеров продольных конструкций в них возникают растягивающие напряжения, во втором расчетном случае - сжимающее напряжения.

В первом расчетном случае усадочные деформации можно не учитывать, так как в холодное время года деформации усадки бетона не увеличиваются. В связи с тем, что температурные и усадочные деформации во втором расчетном случае противоположны по знаку, а сжимающие напряжения в продольных конструкциях, как правило, не опасны, допускается второй расчетный случай не рассматривать.

Для стадии эксплуатации необходимо проверить конструкции на совместное влияние температурного сокращения продольных наружных стен и деформаций усадки продольных конструкций.

Для зданий с ненесущими наружными стенами, а также с трехслойными несущими стенами с гибкими связями между слоями при определении усилия во внутренних конструкциях можно учитывать только изменение деформаций усадки. Наружный слой продольных трехслойных стен в случае опирания его на фундамент следует рассчитывать на совместное влияние уменьшения его средней температуры (при переходе от теплого к холодному времени года) и деформаций усадки.

11. Продольное усилие в сечении x продольного пояса над k-м ярусом определяется по формуле

Пособие по проектированию жилых зданий. (к СНиП 2.08.01-85) вып.3 часть 2 (29)

где аk - коэффициент линейных температурных деформаций бетона конструкций, образующий продольный пояс k; Dtk - расчетный перепад средних температур продольного пояса k; ek - расчетное изменение деформаций усадки бетона, образующего продольный пояс k; ЕAk - продольная жесткость k-го пояса (при k > 1 ЕAk = EA);

wm = (2m ‑ 1) p/2; (30)

x - безразмерная координата, отсчитываемая вдоль длины составной системы с началом отсчета по ее середине (0 £ x £ 1); b1, b - погонные жесткости при сдвиге продольных связей соответственно в первом и всех остальных ярусах составной системы;

Пособие по проектированию жилых зданий. (к СНиП 2.08.01-85) вып.3 часть 2 (31)

при b1 = b и EA1 = EAqm = 1 - полудлина составной системы (половина расстояния между температурно-усадочными швами);

Пособие по проектированию жилых зданий. (к СНиП 2.08.01-85) вып.3 часть 2 (32)

В формуле (29) число учитываемых членов ряда рекомендуется принимать с учетом того, что первый отбрасываемый член ряда характеризует ошибку вычислений. Для получения решения с точностью 0,05 достаточно учесть пять членов ряда. В общем случае рекомендуется удерживать нечетное число членов ряда.

Погонное сдвигающее усилие в продольных связях k-го яруса определяется по формуле

Пособие по проектированию жилых зданий. (к СНиП 2.08.01-85) вып.3 часть 2 (34)

12. Продольная жесткость k-го пояса EAk определяется как сумма продольных жесткостей перекрытия Eak,r продольных стен EAk,w. При изменении жесткостных характеристик перекрытий и продольных стен по длине определяется приведенная продольная жесткость пояса, определяемая по формуле

Пособие по проектированию жилых зданий. (к СНиП 2.08.01-85) вып.3 часть 2 (35)

где Li - длина i-го участка по длине здания, в пределах которого продольная жесткость пояса постоянна; EAk,i - продольная жесткость k-гo пояса на i-м участке; n - общее число участков.

Продольная жесткость пояса до образования трещин в бетоне определяется по формуле

EA = ElAb + EsAs, (36)

где El - длительный модуль деформации бетона

El = Eb/(1 + jbt); (37)

Eb - начальный модуль упругости бетона; jbt - определяется по формуле (2) Пособия.

Продольная жесткость пояса после образования в нем трещин определяется по формуле

ЕA = ЕsАs/ys, (38)

где ys - коэффициент, учитывающий работу растянутого бетона между трещинами и определяемый согласно нормам проектирования железобетонных конструкций.

13. Погонная жесткость (связей сдвига k-го пояса определяется по формуле

Пособие по проектированию жилых зданий. (к СНиП 2.08.01-85) вып.3 часть 2 (39)

где GAk,i - жесткость при сдвиге горизонтального сечения продольных стен k-го яруса на i-м участке: Нk - высота k-го яруса; Li - длина i-го участка.

Жесткость при сдвиге i-го участка сквозной продольной стены с проемами рекомендуется определять для горизонтального сечения в уровне проемов по формуле

GAk,i = EiAi/(2,5 + H2o/Li), (40)

где Ai, Li - соответственно площадь и длина горизонтального сечения стены на i-м участке; Hо - высота проема в стене в k-м ярусе.

Жесткость при сдвиге i-го участка продольной стены, состоящей из отдельных, не связанных между собой участков, рекомендуется определять по формуле

Пособие по проектированию жилых зданий. (к СНиП 2.08.01-85) вып.3 часть 2 (41)

где Сj - коэффициент жесткости основания при повороте фундамента в плоскости стены; Iji ¾ момент инерции фундамента i-го участка стены относительно оси, перпендикулярной плоскости поворота фундамента.

При опирании стен на свайные фундаменты с высоко расположенными ростверками жесткости при сдвиге связей необходимо определять по специальным рекомендациям.