Пособие по проектированию жилых зданий вып. 3 часть 1 конструкции жилых зданий (к снип 2.08.01-85)

Для контактно-платформенного стыка (см. рис. 10), в котором сжимающая нагрузка передается через платформенный и контактный участки, коэффициент h_j; принимается равным меньшему из значений величин , , которые соответствуют случаям разрушения стыка по контактному или платформенному участкам в уровне верхнего или нижнего растворных швов и вычисляются по формулам:

= [(b_con ‑ d₁) h_con + 0,8 g_pl ( ‑ ) h_pl]/t,

но не менее = g_pl ( ‑ ) h_pl]/t.

= [(b_con ‑ d₁) h_con + 0,8 g_pl ]/t,

но не менее = g_pl /t.

где = [( ‑ ) h_pl ‑ s_pl /R_bw] /

где b_con — номинальный (проектный) размер по толщине стены контактного участка стыка; , — то же, платформенного участка стыка, для сечений соответственно в уровне верхнего и нижнего растворных швов; h_pl, g_pl — вычисляются как для платформенного стыка; h_con — вычисляется как для контактного стыка; d₁, d₂ — величины, характеризующие возможные изменения номинальных размеров соответственно контактного и платформенного участков стыка;

при b_j < t d₁ = 0; = d_pw; = d_pw; (40)

при b_j = t d₁ =d_w; = d_pw ‑ d_w; = d_pw; (41)

s_pl — среднее значение местных сжимающих напряжений, передаваемых на стену по платформенной площадке от плиты перекрытия, которая непосредственно оперта в стыке; , —коэффициенты, вычисляемые по указаниям п. 5.23 соответственно для нижнего и верхнего растворных швов.

Для монолитного стыка (см. рис. 8), а также контактных узлов монолитных стен (см. рис. 16, 17), в которых вся сжимающая нагрузка передается через слой бетона, уложенного в полость стыка, коэффициент h_j вычисляется по формуле

h_j = (b_mon ‑ d_mon) h_mon d_mon/(td_j), (42)

где b_mon, d_mon — размеры соответственно по толщине и длине стены монолитного участка стыка; d_mon — возможное смещение стены по монолитному участку стыка, принимаемое в зависимости от способа опирания плит перекрытий равным: d_pw — при одностороннем опирании, 1,4 d_p — при двухстороннем опирании; h_mon — коэффициент, зависящий от соотношения классов по прочности на сжатие бетона замоноличивания стыка B_b,mon и опорного участка стены B_bw и принимаемый равным меньшему из значений коэффициентов h_loc и h_for;

h_loc — коэффициент, учитывающий повышение прочности стыка при местном сжатии,

h_loc = , (43)

где y_mon — расстояние по толщине стены от центра монолитного участка стыка до ближайшей грани стены; h_for — коэффициент, определяемый для стыков с односторонним опиранием плит перекрытий по формуле

h_for = В_b.тoп/В_bw, (44)

а для стыков с двухсторонним опиранием плит перекрытий — по формуле

h_for = 1,25 В_b.тoп/В_bw. (45)

При замоноличивании стыка раствором или бетоном, прочность которого характеризуется маркой, величину В_b.тoп разрешается принимать равной 0,08 R_mon, где R_mon — марка по прочности на сжатие (кубиковая прочность) раствора или бетона замоноличивания стыка (кгс/см²).

Для контактных узлов стен из монолитного бетона со сборными плитами перекрытии коэффициент h_j вычисляется по формуле (42), принимая коэффициент h_m = 1.

Для платформенно-монолитного стыка (см. рис. 7), а также комбинированных узлов монолитных стен (см. рис. 19—21), в которых сжимающая нагрузка передается через платформенные и монолитный участки, коэффициент h_j принимается равным меньшему из двух значений коэффициентов h_j,pl и h_j,mon, соответствующих разрушению стыка по платформенному или монолитному участкам и определяемых по формулам:

(46)

(47)

где = В_топ/В_bр, но не больше 1; = В_bр/B_b,mon, но не больше 1; b_pl — размер по толщине стены платформенного участка стыка; b_топ — то же, монолитного участка стены; g_топ — коэффициент, принимаемый при замоноличивании стыка обычным тяжелым бетоном 0,8; раствором — 0,7.

Прочность мелкозернистого бетона (раствора), сопротивление которого учитывается при расчете прочности платформенно-монолитного стыка, должна контролироваться в соответствии с требованиями ГОСТ на бетоны.

5.25. Коэффициент h_s для стыков сборных элементов стен, усиленных в зоне стыка поперечными сварными каркасами или сетками, определяется по формуле

h_s = 1 + 20 A_tr l_tr /(с_tr s_tr t), (48)

но не более 1,3,

где A_tr — площадь сечения одного поперечного стержня горизонтального каркаса (сетки); с_tr — шаг поперечных стержней по длине стены; l_tr — расстояние между крайними продольными стержнями каркаса; s_tr — шаг каркасов по высоте стены; t — толщина стены.

Влияние косвенного армирования опорной зоны стеновой панели разрешается учитывать при выполнении следующих условий:

диаметр d_s и расчетное сопротивление растяжению R_s продольных стержней не менее диаметра и расчетного сопротивления поперечных стержней;

шаг каркасов по высоте стены не более 0,5 t;

шаг поперечных стержней по длине стены не более 15 d_s;

класс бетона стены не менее В12,5 (марка бетона не менее М150);

толщина горизонтального растворного шва между панелями не более 3 см, прочность раствора не менее 2,5 МПа (25 кгс/см²).

Коэффициент h_s для стыков монолитных стен, усиленных в зоне стыка вертикальной арматурой, определяется по формуле

h_s = 1 + А_s,lon R_sc/(A_w R_bw h_m), (49)

но не более 1,5,

где А_s,lon — площадь поперечного сечения вертикальной продольной арматуры, пересекающей стык; R_sc — расчетное сопротивление сжатию продольной арматуры, пересекающей стык; А_w — площадь горизонтального сечения стены.

Определение эксцентриситетов

5.26. При использовании шарнирной схемы соединения сборных элементов в горизонтальном стыке (см. п. 5.18) равнодействующая сжимающая сила считается приложенной в опорном сечении с эксцентриситетом по толщине стены относительно геометрического центра горизонтального сечения.

Для стыков с двухсторонним опиранием перекрытий эксцентриситет по толщине стены продольной силы относительно геометрического центра горизонтального сечения стены рекомендуется определять по формулам:

для платформенного стыка

= (d_pw + 0,5 D ) (t/ ‑ 1), (50)

где D , — соответственно разность и сумма номинальных размеров по толщине стены платформенных площадок в уровне верхнего растворного шва;

для других типов стыков с симметричным расположением опорных площадок по толщине стены

= 0,5 d_w. (51)

Для стыков с односторонним опиранием плит перекрытий эксцентриситет по толщине стены продольной силы относительно геометрического центра горизонтального сечения рекомендуется определять по формулам:

для платформенного стыка

= 0,5 (t ‑ ) + 0,5 d_pw, (52)

где — номинальный размер по толщине стены платформенной площадки в уровне верхнего растворного шва;

d_pw — величина, вычисляемая по формуле (29);

для контактного стыка

= 0,5 t ‑ y_con + 0,5 d_con, (53)

где y_con — расстояние по толщине стены от ближайшей ее грани до центра контактной площадки;

для контактно-платформенного стыка

при h_j ³ h_min

, (54)

где b₁ = b_con ‑ d_w; (55)

b₂ = ‑ d_pw + d_w; (56)

b_m — величина, вычисляемая по формуле (28);

при h_j < h_min

, (57)

где b₁ = b_con ‑ d_pw + d_p; (58)

b₂ = ‑ d_p; (59)

для монолитного стыка

= 0,5 t ‑ y_mon + 0,5 d_mon, (60)

для платформенно-монолитного стыка

при h_j,pl ³ h_j,mon

, (61)

где b₁ = ‑ d_pl; (62)

b₂ = b_mon + d_pl ‑ d_pw; (63)

при h_j,pl > h_j,mon

, (64)

где b₁ = b_mon ‑ d_pw; (65)

b₂ = b_pl + d_pw ‑ d_p; (66)

5.27. Коэффициент h_e вычисляется по формуле

h_e = 1 ‑ 2 e_j /b_m, (67)

где e_j — эксцентриситет по толщине стены равнодействующей продольной сжимающей силы относительно центра стыка; при расчете стены в предположении шарнирного соединения элементов стены и перекрытия в узле эксцентриситет e_j = 0; при расчете в предположении упругого или жесткого соединения элементов стены и перекрытия в узле

e_j = M_j / N_j, (68)

M_j — изгибающий момент в опорном сечении стены, определяемый методами строительной механики; N_j — продольная сжимающая сила в опорном сечении стены; b_т — величина, определяемая по указаниям п. 5.24; для узлов монолитной стены со сборными плитами перекрытия величина b_т принимается равной размеру по толщине стены полости замоноличивания узла между плитами перекрытия; для узла монолитной стены с монолитными перекрытиями величина b_т принимается равной толщине стены t.

При определении изгибающего момента М_j следует учитывать, что часть нагрузок, вызывающих усилия в стыке, прикладываются до того, как раствор в стыках сборных элементов или бетон монолитных стен наберет расчетную прочность. Для полносборных зданий к ним следует относить нагрузки от веса конструкции не менее чем двух этажей здания. Усилия от этих нагрузок рекомендуется определять в предположении шарнирного соединения элементов в узле.

Расчет прочности стен по средним сечениям при внецентренном сжатии из плоскости стены

5.28. При расчете прочности стен по средним сечениям на внецентренное сжатие из плоскости стены следует учитывать эксцентриситет продольной сжимающей силы е_о. Для сборных элементов стен эксцентриситет е_о определяют по формуле

е_о = ‑ e_j + e_loc, (69)

— эксцентриситет в опорном сечении стены, определенный в предположении шарнирного соединения с плитами перекрытия, вычисляется по п. 5.26; e_j — эксцентриситет, определяемый по п. 5.27; e_loc — эксцентриситет равнодействующей продольной сжимающей силы, обусловленный местным изгибающим моментом M_loc в рассматриваемом сечении стены (например, от поперечной нагрузки на стену, из-за перепада температур по толщине стены и др.)

e_loc = M_loc / N. (70)

Для монолитных стен эксцентриситет е_o = e_loc.

Абсолютное значение эксцентриситета е_o следует принимать не менее значения случайного эксцентриситета e_a = t/30, но не менее l/600, где l — длина сжатого элемента стены, равная высоте этажа в свету.

5.29. Прочность стены по средним сечениям при внецентренном сжатии из плоскости проверяется для стен из тяжелого, легкого и ячеистого бетонов по СНиП 2.03.01—84, а для стен из плотного силикатного бетона — по СНиП 2.03.02—86.

Для прямоугольных бетонных сечений (без расчетной продольной арматуры) прочность стены можно проверять по формуле

N £ R_bw A_w j_c, (71)

где R_bw — расчетная прочность стены при сжатии, определяемая п. 5.21; А_w — площадь горизонтального сечения стены; j_c — коэффициент, определяемый по формулам:

при l_о/t £ 4

j_c = 1 ‑ 2 е_o /t; (72)

при l_о/t > 4

, (73)

где l_o — расчетная длина стены, определенная по п. 5.19; е_о — эксцентриситет, определяемый по п. 5.28.

; (74)

Е_bт — начальный модуль упругости бетона стены; j_l — коэффициент, учитывающий влияние длительности действия нагрузки на жесткость элемента в предельном состоянии,

j_l = 1 + bN_l/N; (75)

b — коэффициент, принимаемый по СНиП 2.03.01—84; для плотного силикатного бетона b = 1; N_l — продольная сжимающая сила на простенок от длительно действующей нагрузки; j_е — коэффициент, вычисляемый по формулам:

для тяжелого; легкого и ячеистого бетонов

j_е = 0,11/(0,1 + d_е) + 0,1; (76)

для плотного силикатного бетона

j_е = 0,2/(0,15 + d_е); (77)

d_е — коэффициент, принимаемый равным е_о/t_w, но не менее

d_min = 0,5 ‑ 0,01 l_o/t ‑ 0,01 R_bw (78)

и не менее 0,01 t.

В формуле (78) величина R_bw в МПа.

Расчет прочности столбов по горизонтальным сечениям

5.30. Для плоского столба (см. п. 5.14) прочность по горизонтальным сечениям при сжатии в случае, когда эксцентриситет e_oh = 0, проверяется для опорных сечений по формуле (26), а для средних сечений по формуле (71). В случае, когда эксцентриситет продольной силы e_oh ¹ 0, расчет прочности столба рекомендуется выполнять на ЭВМ по специальным программам, предназначенным для расчета плоских бетонных и железобетонных конструкций с учетом образования в них трещин, развития пластических деформаций и других специфических особенностей работы материала при плоском напряженном состоянии.

Расчет прочности плоского столба допускается выполнять по приводимым в настоящем Пособии рекомендациям с использованием следующих предпосылок и допущений:

считается справедливой гипотеза плоских сечений;

для горизонтальных сечений вдоль стыков сборных элементов и технологических швов монолитных стен не учитывается сопротивление бетона растянутой зоны сечения;

принимается, что нормальные сжимающие напряжения изменяются по ширине столба (длине стенки) по линейной или билинейной зависимостям (рис. 25); эпюра нормальных напряжений принимается линейной, если максимальное значение сжимающих напряжении s_тах не превышает значения сопротивления R_с, вычисляемого по формулам (24) или (25); в противном случае принимается билинейная эпюра сжимающих напряжений, состоящая из двух участков, на первом из которых сжимающее напряжение изменяется по линейной зависимости от значения напряжений s_min до s_mах = R_c, а на втором постоянное значение, равное R_с;