Расчет прочности опорных сечений стен



При монолитных перекрытиях опорные сечения монолитных стен проверяются на прочность по формулам для средних сечений (п.п. 6.5.7…6.5.12) без учета продольного изгиба. При сборных перекрытиях сплошного сечения предельная несущая способность при сжатии опорного сечения стеновой панели определяется по формуле:

,                           (6.84)

где fсd – расчетная призменная прочность бетона стеновой панели с учетом коэффициента условий работы γb;

  γb= 0,9 для несущих стен из тяжелого бетона и γb= 0,765 – для стен из бетона на пористых заполнителях;

  Аоп – площадь опорной зоны, через которую передается в стыке сжимаемая нагрузка (включая зазор между плитами перекрытия);

  mш – коэффициент, учитывающий влияние прочности раствора в горизонтальных швах (в первом приближении принимается равным 0,85);

  mоп – коэффициент, учитывающий размеры опорных площадок, неравномерность распределения нагрузок между опорными площадками и эксцентриситет продольной силы (в среднем 0,9; 0,85…0,95);

  Кн – коэффициент надежности, величина которого принимается равной: для зданий с несущими наружными и несущими внутренними стенами 1,1; для зданий с несущими наружными и внутренними стенами высотой 60м и менее – 1,0; высотой более 60м – 1,1.

При усилении опорной зоны стеновой панели горизонтальными каркасами (сетками) расчетную прочность бетона в опорной зоне (fc,loc) можно определять по формуле (для бетона класс В10 и выше):

, но не более ,                 (6.85)

где Asx – площадь сечения одного поперечного сечения сетки, уложенной в опорной зоне;

  ly – шаг поперечных стержней сетки;

  lx – расстояние между крайними продольными стержнями сетки;

  S – шаг сеток по высоте опорной зоны;

  h – толщина стены.

При армировании торца стены одной сеткой, а также при шаге сеток S>0,5h, следует принимать S=0,5h.

При использовании многопустотного настила с гарантированным заполнением его пустот в опорной зоне плиты монолитным бетоном предельную несущую способность стены в зоне стыка рекомендуется определять по формуле:

,                               (6.86)

где mш – коэффициент, учитывающий влияние горизонтального шва между стеной нижнего этажа и плитами перекрытия, равный 0,9 при классе раствора швов, равным или большим В7,5; mш= 0,85 при классе раствора ниже В7,5;

  eoh – эксцентриситет из плоскости стены.

 

Расчет перемычек

В стенах с проемами перемычки работают на изгиб от усилия перекоса, возникающего при действии ветровой нагрузки (в собственной плоскости стены) и от вертикальных нагрузок (от опирающихся на перемычку перекрытий, балконов и т.п.).

При расчете на изгиб от вертикальных нагрузок перемычка рассматривается как балка с защемленными опорами. Момент на опоре в этом случае равен: ; момент в середине пролета – ; поперечная сила на опоре равна .

От действия ветровой нагрузки момент на опоре равен , где Qw – поперечная сила в перемычке от действия на стену (диафрагму) горизонтальной нагрузки. Определяется по результатам расчета здания в упругой стадии.

В перемычках должна быть проверена прочность вертикальных и наклонных сечений на действие суммарных расчетных усилий. Расчетные вертикальные сечения принимаются в местах защемления перемычки в простенке (опорное сечение) и по середине пролета перемычки в свету. Если усилия от вертикальной нагрузки составляют не более 5% усилий от ветровой нагрузки, это расчет прочности перемычки можно вести только на усилия от ветровой нагрузки и без включения в работу перекрытия, т.е. как сечения прямоугольной формы. Последовательность определения продольной и поперечной арматуры изгибающих элементов мы с вами рассмотрели в общем курсе «Ж.Б.К.». Здесь лишь отметим некоторые особенности расчета наклонных сечений перемычек; во-первых, расчетные наклонные сечения (рис. 6.9) принимаются проходящими через верх и низ вертикального опорного сечения (при соотношении длины пролета и высоте перемычки менее 1,5 через низ и верх противоположных опорных сечений), а также через середину вертикального пролетного сечения перемычки. Длина горизонтальной проекции наклонного сечения «С» принимается равной пролету перемычки в свету, но не более 1,5d (рабочей высоты перемычки).

Рисунок 6.9 – Расчетная схема перемычки на действие поперечной силы

 

Наклонное сечение перемычек, армированных хомутами, проверяется на действие поперечной силы по формуле:

,                           (6.87)

.

 

Армирование несущих стен

В первую очередь следует определить необходимость армирования. Если от расчетных нагрузок в бетонных стенах возникают растягивающие напряжения или в полностью сжатом сечении минимальные сжимающие напряжения в бетоне МПа при наибольших сжимающих напряжениях , то в таких случаях по полю бетонных стен с двух сторон необходимо предусматривать конструктивное вертикальное армирование в количестве 0,025% от ее поперечного сечения с каждой стороны. Если это условие не имеет места, то и в этом случае конструктивная вертикальная арматура в стенах (рис. 6.10, а, б, г) устанавливается: не менее 1см2 в пересечениях несущих стен; в местах резкого изменения толщин стен; у граней и дверных проемов; у граней отверстий значительных размеров.

При больших сжимающих напряжениях лучше повысить класс бетона или увеличить толщину стены, чем повысить несущую способность путем укладки арматуры, работающей на сжатие. Таким образом, для вертикальной арматуры обычно бывают достаточны стержни диаметром не более 12мм из стали класса A-I; A-II; A-III при шаге не более 400мм, не требующие какого-либо предохранения от потери устойчивости при толщине защитного слоя ≥2Øl. Минимальный диаметр продольных стержней в стенах должен быть не менее 5мм при армировании сварными сетками из стены класса Вр-I и не менее 8мм при армировании одиночными стержнями. Рекомендуемый диаметр поперечной арматуры в сетках не менее 4мм, одиночных стержней не менее 6мм. Площадь сечения поперечной арматуры в стенах должна составлять не менее 1/5 площади продольной арматуры.

В армированных стенах горизонтальная арматура при температурных и усадочных напряжениях более важна, чем вертикальная, поэтому горизонтальные стержни необходимо располагать на расстоянии S≤200мм по внешнему ряду (у поверхности стены). Уменьшение армирования стен по высоте здания следует производить следующими способами:

а) при армировании каркасами – за счет разряжения их рядов по высоте или уменьшения диаметра вертикальных стержней;

б) при армировании сетками – за счет уменьшения диаметра вертикальных стержней. По возможности следует применять сетки с одинаковым шагом вертикальных стержней.

При сварных сетках стержни в направлении сжатия следует располагать с внешней стороны в том случае, если расстояние между поперечными стержнями не превышает 200мм. Шпильки для обеспечения устойчивости арматуры требуются лишь тогда, когда внешний защитный слой у сжатых стержней составляет ≤2Øl и когда при полной нагрузке среднее напряжение на сжатие:

                                          (6.88)

Стыкование сварных каркасов, отдельных стержней и сеток по высоте здания производится в уровне перекрытий или выше внахлестку без сварки. Величина перепуска определяется расчетом по СниП 2.03.01-84* и при конструктивном армировании стен принимается равной не менее 100мм независимо от диаметра вертикальной арматуры.

Рисунок 6.10 – Схема армирования монолитных бетонных (а,б) и железобетонных (в,г) внутренних стен

а) – без проема; б) – с проемом;

1 и 2 – пространственные каркасы в пересечениях стен;

3 – плоские каркасы у граней проемов;

4 – пространственный каркас надпроемной перемычки

 

При сборных перекрытиях в случае отсутствия растягивающих напряжений в стенах, выпуски арматуры из этажа в этаж не нужны. В случае наличия растягивающих напряжений в стенах стыкование арматурных каркасов, стержней и сеток в уровне перекрытий производится в зависимости от конструктивного решения стыка:

а) при сплошном опирании сборных плит перекрытий на стены в зоне стыка устанавливаются дополнительные арматурные каркасы или отдельные стержни (рис. 6.11);

б) при прерывистом опирании сборных плит перекрытий на стены следует концентрировать вертикальную рабочую арматуру на участке между опорными выступами перекрытий.

Рисунок 6.11 – Конструкция стыка внутренней монолитной стены и сборных многопустотных панелей перекрытий

 

Расчетное и конструктивное армирование простенков и пересечений стен, возводимых в скользящей опалубке, следует увязывать с проектом расстановки домкратных рам. Минимальное расстояние между домкратной рамой и ближайшим арматурным каркасом должно быть не менее 120мм в свету.

 


Дата добавления: 2018-04-15; просмотров: 172; ЗАКАЗАТЬ РАБОТУ