Приложение 4
Расчет показателя гибкости конструкций здания
1. Показатель гибкости конструкций здания l определяется по формуле
, (1)
где [EI] - приведенная жесткость на изгиб поперечного сечения конструкций здания в системе фундамент-цоколь-пояс усиления - стена, тс.м2, определяемая по формуле (4);
С - коэффициент жесткости основания при пучении грунта для оснований ленточных фундаментов;
L - длина стены здания (отсека), м;
, (2)
для оснований столбчатых фундаментов
, (3)
Здесь pr, hfi, b1 - те же обозначения, что в пп. 4.4-4.5;
Af - площадь подошвы столбчатого фундамента, м2;
ni - число столбчатых фундаментов в пределах длины стены здания (отсека).
2. Приведенная жесткость на изгиб поперечного сечения конструкций здания в системе фундамент-цоколь-пояс усиления-стена, тс/м2, определяется по формуле
[EI] = [EI]f + [EI]z + [EI]p + [EI]s, (4)
где [EI]f, [EI]z, [EI]p, [EI]s - соответственно жесткость на изгиб фундамента, цоколя, пояса усиления, стены здания.
3. Жесткость на изгиб, тс/м2, фундамента, цоколя и пояса усиления определяется по формулам
[EI]f = gfEf(If + A0y02); (5)
[EI]z = gzEz(Iz + Azyz2); (6)
[EI]p = gpEp(Ip + Apyp2); (7)
где Ef, Ez, Ep - соответственно модули деформации тс/м2, материала фундамента, цоколя и пояса;
If, Iz, Ip - соответственно моменты инерции, м4, поперечного сечения фундамента, цоколя и пояса усиления относительно собственной главной центральной оси;
A0, Az, Ap - площади поперечного сечения, м2, фундамента, цоколя и пояса усиления;
y0, yz, yp - соответственно расстояния, м, от главной центральной оси поперечного сечения фундамента, цоколя и пояса усиления до условной центральной оси сечения всей системы;
gf, gz, gp - соответственно коэффициенты условий работы фундамента, цоколя и пояса усиления, принимаемые равными 0,25.
Жесткость на изгиб фундамента, состоящего из блоков, не связанных между собой, принимается равной нулю. Если цоколь является продолжением фундамента или обеспечена их совместная работа, цоколь и фундамент следует рассматривать как единый конструктивный элемент. При отсутствии поясов усиления [EI]p = 0. При наличии нескольких поясов усиления жесткость на изгиб каждого из них определяется по формуле (7).
4. Жесткость на изгиб, тс/м2, стен из кирпича, блоков, монолитного бетона (железобетона) определяется по формуле
[EI]s = gsEs(Is + Asys2), (8)
где Es - модуль деформации материала стены, тс/м2;
gs - коэффициент условий работы стены, принимаемый равным: 0,15 - для стен из кирпича, 0,2 - для стен из блоков, 0,25 - для стен из монолитного бетона;
Is - момент инерции поперечного сечения стены, м4, определяется по формуле (9);
Аs - площадь поперечного сечения стены, м2;
уs - расстояние, м, от главной центральной оси поперечного сечения стены до условной нейтральной оси сечения всей системы.
Момент инерции поперечного сечения стены определяется по формуле
, (9)
где I1 и I2 - соответственно момент инерции сечения стены по проемам и по простенкам, м4.
Площадь поперечного сечения стены определяется по формуле
, (10)
где bs - толщина стены, м.
Расстояние от центра тяжести приведенного поперечного сечения стены до ее нижней грани определяется по формуле
, (11)
5. Состояние от главной центральной оси поперечного сечения фундамента до условной нейтральной оси системы фундамент-цоколь-пояс усиления - стена определяется по формуле
, (12)
где Ei, Ai - соответственно модуль деформации и площадь поперечного сечения i-го конструктивного элемента (цоколя, стены, пояса);
gi - коэффициент условий работы i-го конструктивного элемента;
yi - расстояние от главной центральной оси поперечного сечения i-го конструктивного элемента до главной центральной оси поперечного сечения фундамента.
6. Жесткость на изгиб, тс.м2, стен из панелей определяется по формуле
, (13)
где Ej, Aj - соответственно модуль деформации, тс/м2, и площадь поперечного сечения, м2, j-той связи;
m - число связей между панелями;
di - расстояние от j-той связи до главной центральной оси поперечного сечения фундамента, м;
y0 - расстояние от главной центральной оси поперечного сечения фундамента до условной нейтральной оси системы фундамент-стена здания, определяемое по формуле
, (14)
в которой n - число конструктивных элементов в системе фундамент-стена.