- Проектування несучих конструкцій, взаємодія та зв’язок різних будівельних елементів повинні забезпечувати їх належну стабільність і міцність у процесі будівництва й експлуатації.
- Розрахункові моделі можуть бути незалежно застосовані на окремих частинах конструкції (наприклад, стіни) за умови 10.1.2.
Примітка. Якщо несуча конструкція складається з окремих частин, необхідно забезпечити їх загальну стабільність.
- Несучі конструкції повинні бути розраховані з використанням:
- нелінійної теорії з урахуванням діаграми деформації - напруження (8.7.1);
- лінійної теорії пружності, яка допускає лінійну залежність деформації від напруження, де тангенс кута нахилу прямої дорівнює короткочасному модулю пружності (8.7.2).
- Результати аналізу розрахункових моделей повинні мати для кожного елемента конструкції наступні величини:
- осьові нормальні навантаження, що виникають результаті вертикальних і горизонтальних дій на будівельні конструкції;
- сили зсуву, що виникають від вертикальних і/або горизонтальних дій навантажень на будівельні конструкції;
- згинальні моменти, що виникають у результаті вертикальних і/або горизонтальних дій на будівельні конструкції;
- крутильні моменти, якщо таке поняття застосовне в даній ситуації.
- Остаточні значення граничного стану елементів конструкції і межі їх придатності до експлуатації перевіряються за результатами розрахунків.
- Правила проектування з перевірки граничного стану конструкцій наведені в розділах 11 і 12.
- Поведінка конструкції в аварійних ситуаціях (окрім землетрусів і пожежі)
- Крім того, що конструкція проектується для того, щоб витримувати навантаження, що виникають у процесі її експлуатації за нормальних умов, в ній повинна бути передбачена розумна вірогідність того, що величина пошкоджень, отриманих в результаті помилок в експлуатації і аварійних ситуацій, не приведе до раптового руйнування.
Примітка. Жодна з конструкцій не розрахована на протистояння надмірним за величиною силам і навантаженням, що виникають у надзвичайних ситуаціях, а також на те, що в результаті їх дії не може бути відмови несучих елементів. Наприклад, у маленьких будовах пошкодження можуть привести до повного руйнування.
- Поведінка конструкції в аварійних ситуаціях повинна оцінюватися за допомогою одного з наступних методів:
- використання елементів, розроблених для опору непередбаченим діям на будівельні конструкції;
- передбачуване почергове вилучення основних несучих елементів;
- застосування систем анкерування;
- зниження ступеня ризику появи непередбачених дій на будівельні конструкції, як, наприклад, використання загороджувальних бар’єрів проти автомобілів, що втрачають управління в дорожньо-транспортних подіях.
- Дефекти
- Дефекти повинні бути враховані при розрахунках.
- Можливий вплив дефектів повинен бути передбачений за умови, що конструкція нахилена під кутом до вертикалі, радіани:
о =
1
де htot - це загальна висота конструкції, м.
Результуюча сила горизонтальної дії повинна бути додана до інших дій на будівельні конструкції.
- Інші вимоги
- Частини конструкції, до складу яких входять цегляні стіни, повинні бути пов’язані одна з одною в просторі, щоб запобігти деформаціям конструкцій або передбачити їх деформації в розрахунках.
- Немає необхідності вводити допуски на деформації конструкцій, якщо елементи вертикальної жорсткості задовольняють вимогам рівняння (10.1) у відповідному напрямі вигину на рівні підошви фундаменту будівлі:
(Ю.1)
< 0,6 для п > 4
< 0,2 + 0,1 п для 1 < п < 4,
Де htot ~ загальна висота конструкції від верху фундаменту;
Nsd - розрахункова величина вертикального навантаження (на рівні підошви фундаменту будівлі);
ІШ- сума значень жорсткості на вигин всіх вертикальних елементів будівлі у відповідному напрямі;
п - кількість поверхів.
Примітка. Отворами у вертикальних елементах жорсткості площею менше 2 м2 і висотою, що не перевищує 0,6 h, можна нехтувати.
- Якщо елементи жорсткості не відповідають вимогам 10.4.2, необхідно провести розрахунки з метою перевірки несучої здатності з урахуванням деформацій.
Примітка. Методика розрахунку ексцентриситету, що виникає в результаті деформацій, наведена в додатку Б.
- Стіни кладки при вертикальному навантаженні
- Загальні положення
- При розрахунку вертикально завантажених стін необхідно взяти до уваги наступне:
- вертикальні навантаження прикладені безпосередньо до стіни;
- ефекти другого порядку;
- ексцентриситети, що викликані в результаті відхилень від запланованої конструкції і відмінностей фізичних властивостей окремих компонентів;
- ексцентриситети, що отримані з планування стін, а також взаємодії перекриттів з діафрагмами жорсткості;
- ексцентриситети внаслідок неточності при будівництві і різних властивостей будівельних матеріалів;
- При розрахунку згинальних моментів властивості матеріалів використовуюся відповідно до розділу 8, які враховують положення швів і принципи теорії міцності в ядрі жорсткості.
Примітка. Спрощена методика розрахунку згинальних моментів наведена в додатку В. Пункти В.4 і В.5 додатка В можуть бути використані для будь-яких розрахунків, у т.ч. для теорії лінійної пружності.
- Величина випадкового ексцентриситету ejnjt ■t приймається для повної висоти стіни, щоб врахувати дефекти будівництва.
- Величина випадкового ексцентриситету ejnit -t може дорівнювати hej- /450, де - значення висоти стіни, розраховане згідно з 10.5.1.2.
- ільна висота цегляних стін
- При визначенні вільної висоти несучої стіни повинна бути врахована жорсткість елементів конструкцій з відносною жорсткістю елементів конструкції, пов’язаних із стіною, а також ефективність їх взаємодії.
- Жорсткості стіні можуть додавати перекриття або дах, поперечні стіни або інші жорсткі елементи конструкції, з якими пов’язана стіна.
- Вважається, що стіні додано жорсткості з однієї сторони, якщо:,
- не очікується утворення тріщин між стіною і стіною жорсткості, тобто обидві стіни виконано з матеріалів, що мають приблизно однакові деформаційні характеристики, навантаження приблизно рівномірно розподілене між обома стінами, які були зведені і сполучені одночасно, а також не очікується їх деформація, наприклад, через усадку, навантаження тощо;
- з’єднання стіни і діафрагми жорсткості можуть протистояти силам стиску і розтягу завдяки застосованим анкерним кріпленням, зв’язкам або іншим відповідним засобам кріплення.
- Діафрагми жорсткості повинні бути завдовжки щонайменше 1/5 висоти поверху і завтовшки не менше 0,3 ефективної товщини несучої стіни, яка сполучена з діафрагмою.
- Якщо в діафрагмі жорсткості виконані отвори, мінімальна довжина стіни між отворами, розташованими по обидві сторони основної стіни, повинна бути такою, як показано на рисунку 10.1, а діафрагма жорсткості виступати за кожен з отворів на відстань не менше 1/5 висоти поверху.
1 - стіна, якій додається жорсткість діафрагмою; 2 - діафрагма жорсткості; 3 - /і2 (вікно); 4 - /і2 (двері) Рисунок 10.1 - Мінімальна довжина діафрагми жорсткості з отворами
- Жорсткість стінам може бути додана елементами, відмінними від цегляних стін, за умови, що такі елементи мають жорсткість, еквівалентну жорсткості кам’яної діафрагми жорсткості (10.5.1.2.4), і вони сполучені із стіною, якій додається жорсткість за допомогою анкерних кріплень або дротяних анкерів, розрахованих витримувати сили розтягу і стиску.
- Якщо на двох вертикальних краях діафрагм жорсткості / > 151, або тільки на одному вертикальному краю / >151, де / - довжина стіни між діафрагмами жорсткості або до краю, a t - товщина стіни, якій додана жорсткість, повинні розглядатися як стіни, закріплені зверху і знизу.
- Якщо діафрагма жорсткості має вертикальний проріз або ніші, крім дозволених згідно з 11.1.2.1.7, треба або взяти товщину стіни, що залишилася, як 1, або на місці прорізу або ніші стіну вважати незакріпленою. Незакріпленим треба завжди приймати край стіни, якщо товщина стіни, що залишилася, менша половини її первісної товщини.
- Вільна висота стіни з отворами, висота яких перевищує 1/4 габаритної висоти стіни, або ширина у світлі перевищує 1/4 довжини стіни, або площа перевищує 1/10 загальної площі стіни, повинна розглядатися, як така, що має вільний край на краю отвору.
- Вільна висота стіни повинна бути розрахована так:
hef=prlh,(10.2)
де hej - вільна висоти стіни;
h - висота одного поверху у світлі;
р„ - коефіцієнт зменшення, де п = 2, 3 або 4 залежно від закріплення стіни діафрагми.
- Коефіцієнт зменшення р„ може набувати наступних значень:
- для стін, що закріплені знизу залізобетонними перекриттями або з двох сторін дахом, що перекриває проліт і має опору тільки з одного боку завглибшки не менше 2/3 товщини стіни
р2 =0,75(10.3)
за умови, що ексцентриситет навантаження зверху стіни не перевищує 0,25 товщини стіни. У цьому випадку
р2 =1,0;(10.4)
- для стін, що розкріплені зверху і знизу дерев’яними балками або дахом, і мають опори з обох боків на одному рівні, або дерев’яними балками з однієї сторони з опорою тільки з одного боку завглибшки не менше 2/3 товщини стіни і у жодному випадку не менше 85 мм:
р2 =1,0;(10.5)
- для стін закріплених зверху і знизу з закріпленням одного вертикального краю, коли h < 3,5/
Рз =_ 1 ^2 Р2(10.6)
1+
р2 h ЗІ
із значенням р2, узятим з 10.3 або 10.5, залежно від того, яке значення в даному випадку застосовано, або - коли /і > 3,51
1,51
р3=>0,3,(10.7)
h
де / - довжина стіни.
Примітка. Значення р3 показані на діаграмі в додатку Г.
- для стін, закріплених зверху і знизу з посиленням жорсткості по двох вертикальних краях: коли /і< 1,15/ , з р2, узятим.з (10.3) або (10.5), залежно від того, яке значення в даному випадку застосовано:
р4 =_ і р2 ,(Ю.8)
7 і2
1 +
р2 h І
0,5/
р4=—,(Ю.9)
п
де / - довжина стіни.
Примітка. Значення р4 показані на діаграмі в додатку Г.
- Ефективна товщина цегляних стін
- Величина ефективної товщини tej стінисуцільної кладки,здвоєної стіни,фанерованої стіни із зовнішньою гранню, покритою розчином,і стіни колодязної кладки, залитої рідким
розчином, повинна дорівнювати дійсній товщині стіни t.
- Ефективна товщина стіни з підсиленням пілястрами повинна бути отримана з рівняння
tef=P tt,(10.10)
де tej - ефективне значення товщини; pt - коефіцієнт згідно з таблицею 10.1; t - товщина стіни.
|
Відношення відстані між пілястрами (від центра до центра) до ширини пілястри
|
Відношення товщини пілястри до дійсної товщини стіни, з якою він пов’язаний
|
|
|
1
|
2
|
3
|
|
6
|
1,0
|
1,4
|
2,0
|
|
10
|
1,0
|
1,2
|
1,4
|
|
20
|
1,0
|
1,0
|
1,0
|
|
Примітка. Дозволена лінійна інтерполяція величин, наведених у таблиці 10.1.
|
З
1 - відстань між пілястрами; 2 - глибина пілястри; 3 - товщина стіни; 4 - ширина пілястри Рисунок 10.2 - Графічне представлення визначень, які використовуються для таблиці 10.1
- Ефективна товщина tej стіни колодязної кладки, обидва шари якої пов’язані анкерними елементами стін відповідно до 6.5, визначається рівнянням
V =iktef + t2 >(10.11)
де її, f2 - дійсна товщина кожного з шарів стіни або їх ефективна товщина, розрахована з рівняння (10.10), a fj — товщина зовнішнього або ненавантаженого шару; f2 - товщина внутрішнього або несучого шару; кtef - коефіцієнт при різних величинах модуля Е шарів fj і ї2 •
Примітка. Значення ktej(визначене як £2 /Ej) не може приймати значення більше 2.
- Коли навантажено тільки один шар стіни колодязної кладки, ефективна товщина може бути розрахована за допомогою рівняння (10.11) за умови, що анкерні елементи стін мають достатню гнучкість, щоб навантажений шар не мав негативного впливу на ненавантажений. При розрахунку ефективної товщини товщина ненавантаженого шару не може перевищувати товщини навантаженого шару.
- Гнучкість цегляних стін
- Гнучкість цегляної стіни може бути отримана шляхом ділення величини ефективної висоти hef на величину ефективної товщини tej.
- Гнучкість цегляної стіни при вертикальному навантаженні не може перевищувати величини 27.
- Елементи армованої кам’яної конструкції при вертикальних навантаженнях
- Гнучкість
- Гнучкість армованої кам’яної конструкції, що вертикально навантажена в площині самого елемента, повинна визначатися відповідно до 10.5.1.4.
- При розрахунку гнучкості стіни з колодязної кладки з заповненням розчином товщина стіни повинна прийматися з урахуванням порожнечі шириною не більше 100 мм.
- Гнучкість елементів не повинна перевищувати значення, яке дорівнює 27.
- Розрахункова довжина прольоту балок з кам’яної кладки
- Розрахункова довжина прольоту lej просто закріпленої балки або багатопрольотної балки з кам’яної кладки, за винятком балок-стінок, вибирається як менше значення однієї з наступних величин (рисунок 10.3):
- відстань між центрами опор;
- відстань у світлі між опорами плюс ефективна корисна висота d.
- Розрахункова довжина перекриття lej консолі вибирається як менше значення
'ef
А
1 - арматура; 2 - fj/2 або d/2 залежно від того, яка величина менша; 3 - t2/2 або d/2 залежно від того, яка величина менша
