, (109)
В случае, если вычисленные по формуле (106) ??min < 0 (сечение имеет сжатую и растянутую зоны), длина сжатой зоны х определяется последовательными приближениями. В качестве начального приближения рекомендуется высоту сжатой зоны определять по формуле
хo = h/(1 ??min /??màõ). (110)
Уточненное значение высоты сжатой зоны при линейном законе распределения сжимающих напряжений на i-м шаге приближений вычисляется по формуле
xi = 1,5 aN , (111)
где xi1 — высота сжатой зоны для предыдущего шага вычислений.
Вычисления по формуле (111) рекомендуется повторять до тех пор, пока не будет выполнено условие |1 xi /xi-1| ?? 0,05.
Если в ходе вычислений по формуле (111) оказывается, что для полки f величина af > x, то полку f следует исключить из числа полок сжатой зоны.
Для столба тавровой формы в плане с полкой в сжатой зоне разрешается принимать, что величина af = 0. Высота сжатой зоны таврового столба определяется по формуле
xi = 1,5 aN . (112)
В случае, если длина сжатой зоны вычисляется по формулам (111) или (112), максимальное значение сжимающих напряжений в стенке вычисляется по формуле
. (113)
Если ??max ?? Rcw, то сжимающие напряжения в полке f вычисляются по формуле
??f = ??max (1 af / x) Ef / Ew. (114)
Для столба тавровой формы в плане с полкой в сжатой зоне разрешается принимать, что
??f = ??max Ef / Ew. (115)
Если вычисленные по формуле (113) напряжения ??max > Rcw, то вместо линейной необходимо принять билинейную эпюру сжимающих напряжений. Длины и соответственно наклонного и прямолинейного участков эпюры сжимающих напряжений определяются совместным решением уравнений:
; (116)
(117)
где — количество полок, расположенных в пределах длины сжатой зоны сечения; тс — общее количество полок, расположенных в сжатой зоне сечения.
Для столба тавровой формы в плане с полкой в сжатой зоне длина наклонного участка эпюры сжимающих напряжений определяется по формуле
, (118)
а длина участка , где напряжения ??w = Rcw, — по формуле
. (119)
5.33.4. Сжимающие напряжения в полках, расположенных в пределах наклонного участка эпюры сжимающих напряжений, определяются по формуле
, (120)
а для полок, расположенных в пределах участка, где сжимающие напряжения ??w = Rcw, сжимающие напряжения в полке определяются по формуле
??f = Rcw Ef/Ew. (121)
5.34. Прочность по наклонным сечениям бетонных столбов разрешается не проверять, если выполнено условие (88).
Прочность по наклонным сечениям железобетонных столбов, в том числе с расчетным поперечным армированием, следует проверять по СНиП 2.03.01—84 с учетом следующих особенностей: вместо призменной прочности бетона Rb в расчетные формулы подставляется приведенное сопротивление бетона сжатия Rc, вычисляемое по формуле (25); длина проекции наклонной толщины на вертикальную ось принимается не больше расстояния до горизонтального сечения столба, в котором прочность обеспечивается сопротивлением только сжатой зоны.
Расчет прочности вертикальных стыков
5.35. Расчет прочности вертикальных стыков сборных элементов и вертикальных технологических швов монолитных стен разрешается выполнять с использованием следующих допущений:
прочность соединений при действии сдвигающих и нормальных сил проверяется независимо;
при расчете соединения на усилия сдвига, вызванные общим изгибом стены в собственной плоскости, сдвигающие силы считаются равномерно распределенными между однотипными шпонками (связями), расположенными в пределах высоты одного этажа;
при наличии разнотипных шпонок (связей) в пределах высоты одного этажа усилия между ними распределяются обратно пропорционально их податливости при сдвиге;
при расчете соединения на усилия сдвига, вызванные местными усилиями, например, вследствие перепада температур по толщине стены, учитывается неравномерность распределения усилий между шпонками или связями;
при учете сопротивления сдвигу перекрытий или монолитных поясов в уровне перекрытий усилия сдвига, приходящиеся на одну шпонку (связь) Vk и на перекрытие (монолитный пояс) Vp, определяются по формулам
Vk = (1/??k)/(1/??р + тk /??k); (122)
Vp = (1/??p)/(1/??р + тk /??k); (123)
где ??k — коэффициент податливости при сдвиге одной шпонки (связи); ??p —то же, плиты перекрытия или монолитного пояса в уровне перекрытия.
Коэффициенты податливости ??k и ??p определяются по прил. 4.
5.36. Для бесшпоночных соединений расчетная прочность при сдвиге принимается равной меньшей из двух значений усилий Vst и Vcrc, вызывающих разрушение стыка соответственно от взаимного проскальзывания соединяемых частей стены и от образования в зоне стыка наклонных трещин
усилия Vst и Vcrc вычисляются по формулам
Vst = ?? Rs, tr As,tr; (124)
Vcrc = RcrcAv, (125)
где ?? — коэффициент трения, принимаемый для вертикальных стыков равным: для стыков сборных элементов — 0,6; для технологических швов монолитных стен — 0,8, для вертикальных узлов сопряжения стен из бетонов разных видов через разделительную сетку (см. рис. 15, ж) — 1,4; Rs, tr — расчетное сопротивление растяжению поперечной арматуры, пересекающей стык (шов бетонирования); Аs, tr — суммарная площадь сечения поперечной арматуры пересекающей стык (шов бетонирования); Rcrс — сопротивление стыка образованию наклонных трещин
, (126)
но не более 2 Rbt, Rbt — расчетное сопротивление растяжению бетона замоноличивания стыка (монолитной стены);
??s = Rs As,tr /Av. (127)
As,tr — площадь вертикального сечения стыка (вдоль плоскости действия сдвигающих усилий).
5.37. Для шпоночных стыков следует различать бетонные и железобетонные соединения.
Сопротивление сдвигу бетонного шпоночного соединения вычисляется без учета сопротивления арматурных связей, сечение которых назначается по конструктивным соображениям. Для вертикальных стыков наружных и внутренних стен следует предусматривать связи для восприятия усилий распора, равных не менее чем 0,2 сдвигающей силы в стыке. Для бетонных шпоночных соединений не допускается образование трещин.
В железобетонном шпоночном соединении площадь сечения поперечных связей As,tr должна удовлетворять условию
As,tr ?? ???? V/Rs,tr, (128)
где ???? — коэффициент, равный отношению силы распора в шпоночном соединении к сдвигающей силе, воспринимающей шпонки,
???? = (tg?? ??)/(1 + ?? tg??), (129)
но не менее 0,2; ?? — угол наклона площадки смятия к направлению, перпендикулярному плоскости сдвига; V — сдвигающая сила в стыке; Rs,tr — расчетное сопротивление растяжению поперечной арматуры стыка; при расположении поперечной арматуры только в уровнях верха и низа этажа или в уровне перекрытия сопротивления Rs,tr принимается с коэффициентом 0,8.
5.38. Расчетная прочность при сдвиге Vkb одной шпонки бетонного шпоночного соединения принимается равной меньшему из значений усилий Vsh,b, Vc.b, Vcrc,b, соответствующих разрушению бетонной шпонки соответственно от среза, смятия и образования наклонных трещин
Vsh,b = 1,5 Rb,t Ash; (130)
Vc,b = Rloc Ac; (131)
Vcrc,b = 0,7 Rat Aj; (132)
где Ash — площадь среза шпонки; Аc — площадь смятия шпонки; Аj — площадь продольного сечения стыка, приходящаяся на одну шпонку
Аj = sk bmon, (133)
sk — шаг шпонки; bтоп — размер по толщине стены полости замоноличивания стыка; Rloc — сопротивление шпонки местному смятию, принимаемое равным: для одиночных шпонок — 1,5Rb; а для многошпоночных соединений — Rb, (Rb — расчетная призменная прочность бетона).
При сопряжении перпендикулярно расположенных монолитных стен с помощью сквозных шпонок (см. рис. 15, д) в формуле (130) вместо коэффициента 1,5 принимается 1,8.
5.39. Для железобетонных шпоночных соединений следует различать две стадии работы при сдвиге: до и после образования трещин.
До образования трещин от сдвигающих усилий соединение рассчитывается как бетонное, без учета сопротивления арматуры. Усилие сдвига, вызывающее образование трещин, допускается принимать равным несущей способности при сдвиге бетонного шпоночного соединения.
После образования трещин расчетная прочность при сдвиге железобетонной шпонки принимается равной меньшему из следующих значений усилий Vsh,s, Vch,s, Vcrc,s, вызывающих разрушение железобетонного шпоночного соединения соответственно от среза, смятия и сжатия вдоль наклонных трещин
Vsh,s = (1 ??????) Vsh,b + ?? Rs,tr Atr; (134)
Vch,s = (1 ??????) Vc,b + ?? Rs,tr Atr; (135)
Vcrc,s = Atr Rs,tr sk /(tk tj); (136)
но не менее 1,5 Atr Rs,tr;
где Vsh,b, Vc,b — сопротивления сдвигу бетонных шпонок вычисляемые соответственно по формулам (130), (131); Rs,tr — сопротивление растяжению поперечной арматуры стыка, принимаемое не более величины = 2,5 Rbt Ash / Atr — площадь сечения поперечной арматуры стыка; tk — глубина шпонки; tj — расстояние между стыкуемыми поверхностями стены.
Для зданий с монолитными и сборно-монолитными перекрытиями, имеющими монолитные железобетонные пояса вдоль стен, а также со сборными плитами перекрытий при платформенном стыке со стенами разрешается при расчете на сдвиг вертикальных стыков стен учитывать сопротивление перекрытия.
Для узлов монолитных стен тавровой и крестообразной формы в плане условие (136) не проверяется.
5.40. Прочность перекрытия при сдвиге вдоль вертикального стыка стен определяется по формуле
Vp = 2 Rbt,p tp (t + bef), (137)
где Rbt,p — расчетная прочность при растяжении бетона перекрытия (для сборно-монолитного перекрытия — бетона монолитного железобетонного пояса, расположенного вдоль стен); tp — толщина плиты перекрытия (пояса); t — толщина стены; bef — эффективная ширина, учитывающая сопротивление срезу плиты за пределами толщин стены и принимаемая равной: 6 tp — для монолитных и сборно-монолитных перекрытий, 2 tp — для сборных перекрытий (при одностороннем опирании перекрытий величина уменьшается вдвое).
5.41. Расчет прочности вертикальных соединений на действие сжимающих сил выполняется аналогично расчету горизонтальных стыков. Для монолитных и сборно-монолитных стен вертикальные соединения проверять на сжатие не требуется.
5.42. Растягивающие усилия, возникающие в вертикальных стыках сборных стен и швах бетонирования монолитных стен, следует воспринимать арматурными связями.
Расчет прочности горизонтальных стыков на сдвиг
5.43. При расчете прочности горизонтальных стыков на сдвиг следует учитывать нормальные силы, действующие перпендикулярно плоскости сдвига. В зависимости от знака и характера приложения нормальной силы необходимо различать следующие расчетные случаи:
а) во всех расчетных комбинациях нагрузок стык сжат (N > 0, при этом равнодействующая сжимающей силы проходит в ядре сечения;
б) то же, что и в случае «а», но в одной или нескольких расчетных комбинациях нагрузок равнодействующая сила проходит вне ядра сечения или N < 0.
5.44. Прочность плоских горизонтальных стыков при сдвиге проверяется по формуле
V ?? (R?? + ????) Ac, (138)
где R?? — сопротивление растворного шва срезу, принимаемое для растворов марки 50 и выше, в случае, указанном в п. 5.43 а равном 0,16 МПа (1,6 кгс/см2), а в случае указанном в п. 5.43 б, R?? = 0; ?? — среднее напряжение сжатия в сжатой зоне горизонтального стыка;
?? — коэффициент трения, принимаемый для горизонтальных стыков равным: для плоских стыков сборных элементов — 0,6; для горизонтальных технологических швов бетонирования монолитных стен, выполняемых без специальной обработки — 1:
Ас — площадь сжатой зоны стыка.
5.45. Для горизонтального стыка с бетонными шпонками прочность при сдвиге проверяется по формуле
V ?? ??Nc + 0,9 mk,c Vk,b, (139)
где Nc — действующая на стык сжимающая сила за минусом сжимающих усилий в полках (для столба неплоской формы); mk,c — количество шпонок, расположенных в сжатой зоне стыка; Vk,b —сопротивление сдвигу бетонной шпонки, вычисляемое по п. 5.38.
5.46. Для горизонтального стыка с железобетонными шпонками сопротивление сдвигу принимается равным большей из величин , вычисляемых по формулам
= ?? (Nc + Atr Rs,tr) + 0,9 mk,c Vk,b (140)
= ?? (Nc + Atr Rs,tr) + 0,6 mk Vk,b (141)
где Atr, Rs,tr — соответственно площадь сечения и расчетное сопротивление арматуры поперечных связей в горизонтальном стыке; mk,c — количество шпонок, расположенных в сжатой зоне стыка: mk — общее количество шпонок в стыке.
5.47. Для горизонтального стыка с замоноличенными бетоном шпонками из прокатного металла (двутавра, уголков и др.) сопротивление сдвигу принимается равным большей из величин:
= ?? (Nc + Ash Rs,tr) + 0,9 mk,c Vk,a (142)
= ?? (Nc + Ash Rs,tr) + 0,6 mk Vk,a (143)
где Vk,a — сопротивление сдвигу металлической шпонки, принимаемое меньшей из величин Va,b, Va,s, вычисляемых по формулам
Va,b = Rb.mon Ak.c + Rbt.mon Ak.sh; (144)
Va,s = Rs Ak,a, (145)
где Rb.mon и Rbt.mon — соответственно расчетные сопротивления бетона замоноличивания стыка при сжатии и растяжении; Ak.c — площадь сжатия бетона, через которую передается сдвигающая сила на металлическую шпонку; Ak.sh — площадь среза бетона по боковым и верхней торцевой граням металлической шпонки; Rs — сопротивление проката сдвигу, определяемое по СНиП II-23-81*; Ak.a — площадь среза металлической шпонки.
Расчет перемычек
5.48. В панелях с проемами перемычка должна быть рассчитана на изгиб от вертикальных нагрузок (от опирающихся на перемычку перекрытий, балконов и т. п.) и на усилия перекоса, возникающие при изгибе стены в собственной плоскости.
При расчете на изгиб от вертикальных нагрузок перемычка рассматривается как балка с защемленными опорами. В перемычках должна быть проверена прочность вертикальных и наклонных сечений.
Расчетные вертикальные сечения перемычек принимаются расположенными в местах защемления перемычки в простенки (опорные сечения) и по середине пролета перемычки в свету. Вертикальные сечения проверяют на действие суммарного изгибающего момента от длительных и кратковременных нагрузок.
В надпроемной перемычке сечение верхней продольной арматуры принимается равным сумме сечений, необходимых для восприятия усилий от вертикальной нагрузки и усилий от перекоса. Сечение нижней продольной арматуры этой перемычки принимается по наибольшему из усилий от вертикальной нагрузки или от перекоса.
В подпроемной (нижней) перемычке панели с оконным проемом требуемое армирование определяется по усилиям от перекоса.
