В остальных случаях, в том числе для самонесущих стен, соединенных с перекрытиями связями, горизонтальные опоры считаются упругими.
Стены, на которые не опираются перекрытия, при отсутствии связей следует рассчитывать как свободно стоящие.
При жестких горизонтальных опорах принимается, что в уровне перекрытий простенки, образующие столб, закреплены от перемещений из плоскости стены в уровне опор. Неплоские столбы считаются, кроме того, закрепленными от перемещений из плоскости в местах пересечения стен.
При упругих горизонтальных опорах расчет прочности столба следует выполнять методами строительной механики с учетом податливости связей между столбом и поддерживающими его поперечными конструкциями.
5.18. В зависимости от конструктивного решения узлов сопряжения сборных стен с перекрытиями принимается, что простенки в уровне перекрытий имеют шарнирное или упругое соединение. При шарнирном соединении поворот сборных элементов в стыках считается ничем не ограниченным. При упругом соединении предполагается, что взаимный поворот сборных элементов ограничен сопротивлением горизонтальных растворных швов и плит перекрытий, которые опираются на стену.
При выборе расчетной схемы соединения сборных элементов в горизонтальных стыках следует учитывать, что использование шарнирной схемы соединения существенно упрощает расчет, но приводит к завышению значения эксцентриситета продольных сил относительно оси стены. Поэтому в тех случаях, когда лимитирует прочность стен при продольном изгибе (например, для наружных трехслойных стен с гибкими связями между слоями), рекомендуется учитывать упругое соединение сборных элементов в горизонтальных швах.
Для монолитных зданий узлы сопряжения стен с перекрытиями считаются жесткими. Для определения усилий при жестких узлах рекомендуется стену с примыкающими к ней перекрытиями рассматривать как раму с жесткими узлами. Для сборно-монолитных зданий тип узла стен с перекрытиями принимается в зависимости от его конструктивного решения.
5.19. Расчетную длину стен, имеющих жесткие горизонтальные опоры в уровне перекрытий, при расчете на внецентренное сжатие с учетом продольного изгиба рекомендуется определять по формуле
lo = Нo??р??w, (21)
где Нo — высота этажа в свету (между плитами перекрытий); ??p — коэффициент, зависящий от жесткости узла сопряжения стен с перекрытиями и принимаемый равным: 0,8 — при жестких узлах, 1 — при шарнирных узлах; при платформенном опирании сборных плит перекрытий разрешается принимать коэффициент ??p = 0,9, при этом в случае одностороннего опирания плиты перекрытий должны быть заведены на стену не менее чем на 0,8 t, где t — толщина стены; в остальных случаях коэффициент ??p определяется методами строительной механики и принимается не менее 0,8; ??w —коэффициент, учитывающий влияние стен перпендикулярного направления.
Закрепление простенков в местах их сопряжения со стенами перпендикулярного направления разрешается учитывать в случае, когда расстояние d между стенами, которые примыкают к простенку, не более 3 Ho, а расстояние от свободного края простенка до примыкающей к нему стены не более 1,5 Но. Сборные стены, кроме того, должны быть соединены между собой замоноличенными сварными арматурными связями, расположенными не реже чем через 100 см по высоте стены.
Коэффициент ??w, для указанных случаев рекомендуется определять по формуле:
; (22)
для участка между свободным краем простенка и примыкающей к нему стеной
; (23)
где d — ширина рассматриваемого участка простенка.
В остальных случаях величина ??w = 1.
5.20. Прочность стен следует проверять для горизонтальных, вертикальных и наклонных сечений.
Расчетные горизонтальные сечения стен считаются расположенными в уровне перекрытий (опорные сечения) и середине высоты этажа (середине сечения). При расчете прочности стены с оконными проемами на усилия, действующие в плоскости стены, следует также рассматривать сечения, расположенные по верху и низу проема.
Расчетные вертикальные сечения стен считаются расположенными вдоль линий пересечения стен, а для сборных стен также вдоль вертикальных стыков.
5.21. При расчете прочности столба по горизонтальным сечениям следует учитывать усилия, вызывающие общий изгиб столба в плоскости стены (для неплоского столба — в плоскости его стенки), а также усилия, вызывающие местный изгиб полос из их плоскости в пределах высоты этажа. Расчет столба на общий и местный изгиб допускается выполнять раздельно.
Для каждой полосы рекомендуется определять приведенное сопротивление сжатию Rс, вычисляемое по формулам:
для опорных сечений
Rс = Rbw ??m ??j; (24)
для средних сечений
Rс = Rbw ??c; (25)
где Rbw — расчетная прочность бетона стены при сжатии (призменная прочность) определяемая для тяжелых, легких и ячеистых бетонов по СНиП 2.03.01—84, а для плотных силикатных бетонов по СНиП 2.03.02—86 с учетом приведенных в нормах коэффициентов условий работы по материалу ??bi, при расчете прочности средних сечений следует дополнительно учитывать коэффициенты условий работы: для пустотелых и ребристых элементов — 0,9, для бетонных простенков, площадь которых менее 0,1 м2 — 0,85; при расчете прочности опорных сечений панелей наружных стен из легких и ячеистых бетонов, бетонируемых фасадной поверхностью вниз, при глубине опорного участка стыка менее 1/3 толщины стены следует дополнительно учитывать коэффициент условий работы 0,85; при усилении опорных зон стеновых элементов армированием вместо прочности Rbw учитывается приведенное сопротивление = Rbw??s; ??s — коэффициент, определяется по п. 5.25; ??т — коэффициент, учитывающий влияние горизонтальных растворных швов, определяется по п. 5.23; ??j — коэффициент, учитывающий конструктивный тип стыка, неравномерность распределения сжимающей нагрузки между опорными площадками стыка и эксцентриситет продольной силы относительно центра стыка, определяется по п. 5.24; ??е —коэффициент, учитывающий влияние продольного изгиба и эксцентриситета продольной силы на прочность стены при сжатии по среднему сечению, определяется по п. 5.29.
Коэффициенты ??т, ??j разрешается принимать на основе испытаний стыков при условии согласования результатов с ведущей организацией по составлению данного Пособия.
При расчете прочности столбов по горизонтальным сечениям необходимо различать следующие расчетные случаи: первый — прочность обеспечивается только сопротивлением сжатой зоны сечения; второй — совместно сопротивлением сжатой и растянутой зон сечения; третий — только сопротивлением растянутой зоны.
По первому расчетному случаю выполняется расчет полностью сжатых горизонтальных сечений, а также сечений, имеющих сжатую и растянутую зоны, при условии что эксцентриситет продольной силы в плоскости стенки столба eoh = M/N не более 0,9 уh (где уh — расстояние от центра жесткости столба до его наиболее напряженной сжатой грани). При эксцентриситете продольной силы eoh > 0,45 уh, в растянутой зоне сечения для ограничения раскрытия трещин в панелях и стыках следует устанавливать сквозную продольную арматуру с площадью поперечного сечения не менее 0,025 % площади стенки столба (без учета площади примыкающих полок).
По второму расчетному случаю рассчитываются внецентренно сжатые столбы при эксцентриситете продольной силы eoh > 0,9 уh и внецентренно растянутые столбы, для которых абсолютное значение эксцентриситета |eoh| > hо уh, где hо — расчетная высота горизонтального сечения столба (расстояние по длине стены от сжатой грани до продольной растянутой арматуры). По второму расчетному случаю допускается также рассчитывать внецентренно сжатые столбы при эксцентриситете eoh > 0,45 уh.
При расчете по второму расчетному случаю в растянутой зоне сечения необходимо устанавливать сквозную продольную арматуру с площадью поперечного сечения не менее 0,05 % площади горизонтального сечения стены (для столба неплоской формы-площади горизонтального сечения стенки).
По третьему расчетному случаю рассчитываются центрально и внецентренно растянутые столбы, если выполняется условие, что |eoh|?? hо уh. При расчете по третьему расчетному случаю по краям стенки и по ее длине должна устанавливаться сквозная продольная арматура, обеспечивающая восприятие действующих в горизонтальном сечении усилий без учета сопротивления бетона.
Центр жесткости для столба плоской формы совпадает с его геометрическим центром. Для неплоского столба положение центра жесткости определяется по п. 5.33.
Расчет прочности горизонтальных стыков при сжатии
5.22. Прочность горизонтальных стыков при сжатии рекомендуется определять с использованием следующих предпосылок:
вместо номинальных (проектных) размеров опорных площадок и толщин растворных швов вводят расчетные размеры, определяемые с учетом возможных неблагоприятных отклонений номинальных размеров, вследствие допусков на изготовление и монтаж конструкций и других случайных факторов; при этом не надо учитывать случайный эксцентриситет продольных сил;
при использовании шарнирной расчетной схемы соединения сборных элементов в горизонтальном стыке (см. п. 5.18) сжимающие напряжения считаются равномерно распределенными по толщине стены для каждой из опорных площадок; для стыков, имеющих несколько опорных площадок, учитывается возможная неравномерность распределения сжимающих усилий между площадками;
при использовании расчетной схемы с упругим соединением сборных элементов в горизонтальном стыке (см. п. 5.18) сжимающие напряжения в стыке определяют предполагая, что сборные элементы и растворные швы работают в упругой стадии.
Прочность горизонтального стыка при сжатии проверяется по формуле
Nj < Rc t dj, (26)
где t — толщина стены; Nj — продольная сжимающая сила, действующая в уровне рассчитываемого опорного сечения стены; t — толщина стены (для трехслойных стен с гибкими связями — толщина внутреннего несущего слоя); Rс — определяется по формуле (24); dj —расчетная ширина простенка в зоне стыка; для наружной стеновой панели с оконными проемами величина dj принимается равной сумме ширины простенка d на уровне расположения оконных проемов и участка, длина которого в каждую сторону от простенка принимается равной половине высоты перемычек hlin, примыкающих к простенку, при этом для стыка между панелями с оконными проемами величина hlin принимается равной половине высоты перемычки над оконным проемом, а для стыка между панелью с оконным проемом и цокольной панелью без проемов — равной половине высоты перемычки под оконным проемом.
При наличии местных ослаблений горизонтального стыка бороздами, углублениями для шпонок, распаячных коробок и др. расчетную ширину dj следует определять за минусом размеров этих ослаблений.
При типовом проектировании, панельных зданий необходимо учитывать следующие расчетные значения возможных смещений в стыке сборной плиты перекрытия ??р и стеновой панели ??w относительно их проектного положения:
для сборных плит перекрытий ??р = 10 мм;
для стеновых панелей при монтаже с применением фиксаторов или шаблонов, ограничивающих взаимные смешения параллельно расположенных стен, ??w = 10 мм; при монтаже с применением подкосов ??w = 15 мм.
Для горизонтальных растворных швов расчетную толщину шва рекомендуется принимать равной 1,4 ( — номинальная толщина шва), но не менее следующих значений:
для растворного шва при монтаже сборных элементов стен по маякам, а также для растворных швов в контактных стыках сборных элементов стены — 25 мм;
для растворного шва под плитой перекрытия без маяков — 20 мм.
При наличии фактических данных о смещениях сборных элементов и толщинах швов принимаются их значения.
5.23. Коэффициент ??т, для горизонтальных растворных швов определяется по формуле
, (27)
где tт — расчетная величина толщины растворного шва, определяемая по указаниям п. 5.22; bт — расчетная ширина растворного шва (размер по толщине стены), принимаемая:
для стыков с двухсторонним опиранием перекрытий, равной толщине стены t;
для нижнего растворного шва комбинированного стыка
bт = bj ??pw, (28)
; (29)
для контактного, монолитного и верхнего растворного шва комбинированного стыка при bj = t
bт = bj ??w, (30)
bj — номинальный (проектный) размер (ширина) опорной площадки, через которую передается в стыке сжимающая нагрузка (для контактно-платформенного стыка величина определяется с учетом зазора между контактной и платформенной площадками стыка); Rm — кубиковая прочность раствора, МПа; Вw — величина, численно равная классу по прочности на сжатие бетона сборного элемента стены, МПа.
При указании в проекте прочности бетона по марке в формуле (27) разрешается принимать Вw = 0,08 Rb, где Rb — проектная марка по прочности на сжатие бетона сборного элемента стены (кгс/см2).
При возведении здания в зимнее время на растворах с противоморозными добавками прочность стыка должна быть пðîâåðåíà на момент оттаивания раствора. Кубиковая прочность оттаявшего раствора определяется по Инструкции по приготовлению и применению строительных растворов в зависимости от вида и количества противоморозных добавок, продолжительности твердения раствора и температуры воздуха. Продолжительность твердения определяется как частное от деления числа этажей над проверяемым горизонтальным сечением здания на возможный максимальный темп возведения здания (число монтируемых этажей в сутки). Температура твердения раствора принимается как среднемесячная температура наиболее холодного периода.
Количество и вид противоморозных добавок, принятый максимальный темп монтажа и район строительства должны быть указаны в проекте.
При типовом проектировании значение прочности раствора с противоморозными добавками на момент оттаивания рекомендуется принимать не более 0,25 значения марки раствора.
В случае возведения здания методом замораживания без применения противоморозных добавок или прогрева стыков при проверке прочности стыка на момент оттаивания величину ??т, вычисленную по формуле (27), следует умножать на коэффициент условий работы 0,8, учитывающий неравномерность оттаивания по толщине стены раствора.
