Строительные лаги  Справочник 

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 [ 22 ] 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38

За несмещаемые или жесткие опоры принимаются:

- поперечные каменные и бетонные стены толщиной не менее 12 см, железобетонные толщиной не менее 6 см, контрфорсы, поперечные рамы с жесткими узлами, участки поперечных стен и другие конструкции, рассчитанные на восприятие горизонтальной нагрузки;

- покрытия и междуэтажные перекрытия при расстоянии между поперечными, жесткими конструкциями не более указанных в табл. 6.5;

- ветровые пояса, фермы, ветровые связи и железобетонные обвязки, рассчитанные по прочности и деформациям на восприятие горизонтальной нагрузки, передающейся от стен.

За упругие опоры принимаются покрытия и междуэтажные перекрытия при расстоянии между поперечными жесткими конструкциями, превышающими указанные в табл. 6.5, при отсутствии ветровых связей.

Стены и столбы, не имеющие связи с перекрытиями (при устройстве Катковых опор и т.п.) рассчитываются как свободно стоящие.

Устойчивость и жесткость стен и столбов зависят не только от жесткости самих стеновых конструкций, но и от жесткости перекрытий и покрытий, которые обеспечивают опирание или закрепление стен и столбов по их высоте.

По степени пространственной жесткости здания с несущими стенами подразделяются на две конструктивные схемы:

- здания с жесткой пространственной конструктивной схемой (рис.

6.1,а);

- здания с упругой пространственной конструктивной схемой (рис.

6.1.6).

L>e,

-U-U-U-U-Ur-LT-

-B-B--e-в--B-

n n n

Рис. 6.1.

Отнесение здания к одной из конструктивных схем зависит от расстояния между поперечными устойчивыми конструкциями, жесткости покрытий или перекрытий и группы кладки, из которой выполнены стены.

К зданиям с жесткой конструктивной схемой относятся многоэтажные промышленные и гражданские здания с часто расположенными поперечными стенами. В этих зданиях ветровые и другие горизонтальные нагрузки, воспринимаемые продольными стенами, передаются от них на перекрытия, а от последних на поперечные стены, обладающие большой жесткостью в поперечном направлении (в своей плоскости). А усилия от поперечных стен передаются через фундаменты на грунт. Схемы передачи горизонтальных нагрузок имеют вид: продольные сте-ны-перекрытия-поперечные стены->фундаменты->грунт. Чтобы осуществить такую последовательную передачу горизонтальных усилий, необходима высокая жесткость междуэтажных перекрытий и поперечных стен. В данном случае междуэтажные перекрытия рассматриваются как неподвижные- жесткие опоры, на которые опираются стены и столбы, как вертикальные балки, а поперечные стены служат опорами- устоями этих перекрытий. Предельные расстояния между поперечными стенами /„ред, при которых обеспечивается неподвижность в горизонтальной плоскости перекрытий-диафрагм, приведены в табл. 6.5 (для железобетонных перекрытий расстояния между поперечными стенами принимают от 24 до 54 м).

К зданиям с упругой конструктивной схемой относятся в основном одноэтажные промышленные здания, у которых, при отсутствии жестких горизонтальных связей, поперечные устойчивые конструкции располагаются на расстояниях, превышающих /„ред. В этом случае устойчивость здания создается поперечной устойчивостью самих продольных стен и столбов за счет их собственного веса и заделки в грунт, а также за счет жесткости покрытия.

6.2. Расчет несущих стен зданий с жесткой конструктивной схемой

Конструкции зданий с жесткой конструктивной схемой должны быть рассчитаны на вертикальные и горизонтальные (ветровые) нагрузки с учетом их возможного сочетания. Стены многоэтажных зданий, кроме нагрузки от собственного веса, рассчитываются на внецентренно приложенные к ним нагрузки от перекрытий.

Расчет продольных стен. В многоэтажных зданиях с жесткой конструктивной схемой стены и столбы рассматриваются как вертикальные неразрезные многопролетные балки, опертые на неподвижные опоры- перекрытия (рис. 6.2,а). С целью упрощения расчета допускается рассматривать стену или столб расчлененными по высоте на однопролетные балки с расположением опорных шарниров в уровне низа плит или балок перекрытий (рис. 6.2,6). Нагрузка, действующая на стену или столб каждого этажа.

состоит из нагрузки от вышележаищх этажей и нагрузки от перекрытия, опирающегося на стену или столб рассматриваемого этажа (см. рис. 6.2).

Рис.6.2. Расчетные схемы стены (столба) и эпюры изгибающих моментов от вертикальных внецентренно приложенных и горизонтальных нагрузок: а - при расчете как неразрезной балки; б - как однопролетной в пределах высоты этажа; в - от ветровой нагрузки

Нагрузки от верхних этажей, включая все стены, покрытие и перекрытия, полезную нагрузку на перекрытиях и т.п. (EN), считают приложенными в центре тяжести сечения стены или столба вышележащего этажа.

Опорное давление Ni от перекрытия, расположенного непосредственно над рассматриваемым этажом, при отсутствии специальных опор, фиксирующих положение опорного давления, принимается приложенным с эксцентриситетом С], равным расстоянию от центра тяжести стены до центра тяжести эпюры опорного давления, которая принимается треугольной. Следовательно, расстояние от точки приложения опорной реакции перекрытия до внутренней грани стены равно /3 глубины заделки, но не более 7

см (рис. 6.3). Для стены, показанной на рис. 6.3,а М = N•e,нa рис. 6.3,6-

М = Ny -е, - • е; на рис. 6.3,в- М -е, +N-е.

Изгибающие моменты от ветровой нагрузки следует определять в пределах каждого этажа как для балки с защемленными концами

- (рис. 6.2,в), за исключением верхнего этажа, для которого

верхняя опора принимается шарнирной.

Таким образом, зная суммарную продольную силу (N+Ni) и изгибающий момент М, стена рассчитывается на прочность как внецентренно сжатый элемент.

Основные расчетные формулы, необходимые для определения продольных сил и изгибающих моментов в горизонтальных сечениях стен зданий с жесткой конструктивной схемой, приведены в табл. 6.6.

Таблица 6.6

Расчетные формулы для определения нормальных сил и моментов от вертикальных

нагрузок

Примечание. В таблице использованы обозначения:

N- сумма расчетных нагрузок иа стеиу, расположенных выше рассматриваемого эта-

N,- расчетная величина опорного давления перекрытия над рассматриваемым этажом;

N2- расчетное значение собственного веса участка стены между рассматриваемым сечением и расположенным выше этажом;

М- расчетный изгибаюший момент;

N, и Мх- нормальная сила и изгибающий момент в рассчитываемом сечении стены.

Выбор расчетного сечения зависит от наличия и размеров проемов. В глухих стенах за расчетное принимается сечение I-I на уровне низа перекрытия с продольной силой Ni.i=:N-hN и максимальным изгибающим мо-

ментом Mi (рис. 6.4). В стенах с проемами опасным является сечение II-II на уровне низа перемычки, где изгабающий момент несколько меньше, но гораздо меньше площадь поперечного сечения элемента и ф<1. Для расчета вьщеляется участок стены шириной, равной расстоянию между осями проемов (рис. 6.4).

Рис. 6.3. Эксцентриситет приложения вертикальных нагрузок

-0-		.----JV-

Рис. 6.4. Вертикальные нагрузки, действующие на стену, и эксцентриситеты их приложения

Продольная сила в этом сечении а изгибающий момент

Часто наиболее опасным может оказаться сечение Ш-Ш, расположенное на расстоянии /3 высоты этажа от низа верхнего перекрытия, где изгибающий момент имеет величину

3

а значение коэффициента ф (см. рис. 3.2) достигает минимума. Продольную силу Nni в этом сечении легко определить, прибавив к силе Nn собственный вес части простенка.

Для опасных сечений определяется эксцентриситет --, и

расчет ведется как внецентренно сжатых элементов. Чаще всего при расчете стен < 0,7 • у, т.е. расчет по раскрытию трещин в швах кладки не производится.

Расчет поперечных стен. Здания с жесткой конструктивной схемой воспринимают полную ветровую нагрузку своими поперечными стенами и участками продольных стен. Эти поперечные стены- устои рассчитываются как консоли, заделанные в фундамент. Поперечные сечения таких консолей могуг иметь форму двутавра, тавра, швеллера (рис. 6.5,а).

Расчетная длина участков продольных стен S, вводимая в совмест-. ную работу с поперечной стеной по обе стороны от нее, принимается

S < - и 5 < 6 • /г, где Н - высота стены от уровня заделки, ah- толщина

примыкающей наружной продольной стены (рис. 6.5,6). Для стен с проемами принимают S<c, где с - расстояние от края поперечной стены до грани оконного проема (рис. 6.5,в).

Нагрузки, действующие на эту консоль:

вертикальная от собственного веса, перекрытий и покрытия;

горизонтальная от активного давления ветра и отсоса.

Таким образом, консоль следует рассчитывать как сжато-изогнутый элемент, на который действует продольная сжимающая сила N и изгибающий момент М.

Однако, при таком расчете, когда учитывается совместная работа поперечных стен с участками продольных стен, должна быть обеспечена надежная взаимная связь между ними, т.е. в месте взаимного примыкания стен не должно произойти сдвига (скалывания) при изгибе консоли.

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 [ 22 ] 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38