Страница 9: ДСТУ-Н Б EN 1996-1-1:2010. Єврокод 6. Проектування кам’яних конструкцій. Частина 1-1. Загальні правила для армованих та неармованих кам’яних конструкцій / Eurocode 6. Design of masonry structures. Part 1-1. General rules for reinforced and unreinforced masonry structures (60058)

де:

h_totце загальна висота конструкції від верхньої частини фундаменту.

N_Edрозрахункове значення вертикального навантаження (знизу будівлі),

EІ сума жорсткості при вигині всіх вертикальних елементів жорсткості будівлі у відповідному напрямку,

n

ПРИМІТКА Отвори у вертикальних елементах жорсткості розміром менше 2 м² при висоті, що не перевищує 0,6 h, можуть ігноруватися.

(3)Якщо умова 5.4 (2) не може бути виконана, розрахунковий ексцентриситет при перевірці міцності та стійкості кам’яних конструкцій визначається з урахуванням горизонтальних переміщень.

ПРИМІТКА Метод визначення результуючого (сумарного розрахункового) ексцентриситету в конструкціях ядра жорсткості будівлі з урахуванням горизонтальних переміщень вказаний в Додатку В.

where:

h_tot is the total height of the structure from the top of the foundation;

N_ed is the design value of the vertical load (at the bottom of the building);

∑EI is the sum of the bending stiffnesses of all vertical stiffening building elements in the relevant direction;

n is the number of storeys.

NOTE Openings in vertical stiffening elements of less than 2 m² with heights not exceeding 0,6h; may be neglected.

(3) When the stiffening elements do not satisfy 5.4(2), calculations should be carried out to check that any sway can be resisted.

NOTE A method for calculating the eccentricity of a stability core due to sway is given in Annex B

5.5.1 Кам’яні стіни під дією вертикального навантаження

5.5.1.1 Загальні відомості

(1)Р Коли стіни, що аналізуються, піддані дії вертикального навантаження, наступні припущення мають бути зроблені в проекті:

- вертикальні навантаження прямо прикладені до стіни;

- впливи другого порядку;

- ексцентриситети розраховані із знання про розташування стін, взаємодії перекриттів та жорсткості стін;

-ексцентриситети випливають з конструктивних відхилень і відмінності властивостей матеріалу окремих компонентів.

ПРИМІТКА: дивись EN 1996-2 на дозволені відхилення конструкції.

(2) Моменти згину можуть бути розраховані з властивостей матеріалу, наданих в розділі 3, поводження швів, а також з принципів будівельної механіки.

ПРИМІТКА Спрощений метод для розрахунку моментів згину в стінах з-за вертикального навантаження дано в додатку С. Додатки С(4) і С(5) можуть бути використані з любими розрахунками, включаючи лінійну теорію пружності.

(3)Р Початковий ексцентриситет е_init має бути прийнятий для всієї висоти стіни, щоб передбачити конструктивні недоліки.

(4) Початковий ексцентриситет е_init може бути прийнятий h_ef/450, де h_ef – ефективна висота стіни, розрахована за 5.5.1.2.

5.5.1.2 Ефективна висота стін ручної кладки

(1)Р Ефективна висота несучої стіни повинна бути оцінена, беручи до уваги відносну жорсткість елементів конструкції, з’єднаних із стіною, і ефективність з’єднань.

(2) Стіна може бути підкріплена перекриттям або покриттям, яке відповідним чином проходить крізь стіну, або іншим подібним структурним елементом жорсткості, з яким стіна з’єднується.

(3) Стіни можуть розглядатись як підкріплені у вертикальному ребрі, якщо:

- не очікується поява розтріскування між стіною і підкріплюючою її стіною, тобто обидві стіни зроблені з матеріалу з приблизно однаковими властивостями до деформації, вони приблизно рівномірно навантажені, вони однаково зведені і з’єднані разом, і диференційний момент між стінами, наприклад, з-за усадки, навантаження і т. ін., не очікуються

або

- з’єднання між стіною та підкріплюючою її стіною може протидіяти силам розтягу та стискання завдяки анкерам чи затяжним елементам або іншим подібним елементам.

(4) Підкріплюючі стіни повинні мати довжину як мінімум 1/5 світової висоти і мати товщину як мінімум 0,3 від ефективної товщини стіни, яка підкріплюється.

(5) Якщо підкріплююча стіна має отвори, то мінімальна довжина стіни між отворами, які охоплюють підсилену стіну, має бути такою, як це зображено на рис. 5.1, а підкріплююча стіна повинна мати протяжність як мінімум 1/5 висоти поверху позаду кожного отвору.

5.5 Analysis of structural members

5.5.1 Masonry walls subjected to vertical loading

5.5.1.1 General

(1) When analysing walls subjected to vertical loading, allowance in the design should be made for the following:

— vertical loads directly applied to the wall;

— second order effects;

— eccentricities calculated from a knowledge of the layout of the walls, the interaction of the floors and the stiffening walls;

— eccentricities resulting from construction deviations and differences in the material properties of individual components.

NOTE See EN 1996-2 for permitted construction deviations.

(2) The bending moments may be calculated from the material properties given in Section 3, the joint behaviour, and from the principles of structural mechanics.

NOTE A simplified method for calculating the bending moments in walls due to vertical loading is given in Annex C. Annex C(4) and C(5) may be used with any calculation, including linear elastic theory.

(3) P An initial eccentricity. e_init, shall be assumed for the full height of a wall to allow for construction imperfections.

(4) The initial eccentricity. e_init, may be assumed to be h_ef /450, where h_ef is the effective height of the wall, calculated from 5.5.1.2.

5.5.1.2 Effective height of masonry walls

(1) P The effective height of a loadbearing wall shall be assessed taking account of the relative stiffness of the elements of structure connected to the wall and the efficiency of the connections.

(2) A wall may be stiffened by floors, or roofs, suitably placed cross walls, or any other similarly rigid structural elements to which the wall is connected.

(3) Walls may be considered as stiffened at a vertical edge if:

— cracking between the wall and its stiffening wall is not expected to occur i.e. both walls are made of materials with approximately similar deformation behaviour, are approximately evenly loaded, are erected simultaneously and bonded together and differential movement between the walls, for example, due to shrinkage, loading etc, is not expected

or

— the connection between a wall and its stiffening wall can resist tension and compression forces by anchors or ties or other suitable means.

(4) Stiffening walls should have a length of at least 1/5 of the clear height and have a thickness of at least 0,3 times the effective thickness of the wall to be stiffened.

(5) If the stiffening wall is interrupted by openings, the minimum length of the wall between openings, encompassing the stiffened wall, should be as shown in figure 5.1, and the stiffening wall should extend a distance of at least 1/5 of the storey height beyond each opening.

(6) Стіни можуть бути підкріплені елементами, які не є стінами кладки, при умові, що такі елементи мають таку ж жорсткість, як підкріплюючої стіни з кладки; ці елементи описані вище в параграфі (4) і вони з’єднані з стіною, яка підсилюється, анкерами або затяжками, спроектованими щоб протидіяти силам розтягу і стискання, які з’являться.

(7) Стіни, підкріплені з двох вертикальних сторін при l≥30 t, або стіни, підкріплені з одного вертикального боку при l≥15 t, де l – довжина стіни між підкріплюючими стінами або ребром, а t – товщина стіни, яка підкріплюється, - повинні розглядатися як стіни, які обмежені тільки зверху і знизу.

(8) Якщо підкріплена стіна послаблена вертикальними фальцями і/або пазухами, які не такі, як передбачено п. 6.1.2.1(7), то зменшена товщина стіни має бути використана для t або вільний бік має бути прийнятий при положенні вертикального фальцю або пазухи. Вільний бік повинен завжди допускатися, коли товщина стіни, що залишається після вертикального фальцю або пазухи, менша ніж половина товщини стіни.

(9) Стіни з отворами, які мають світлову висоту більшу ніж ¼ світової висоти стіни або світову ширину більшу ніж ¼ довжини стіни, або площу більшу ніж 1/10 загальної площі стіни, - повинні розглядатись як стіни, що мають вільний бік з боку отвору для цілей визначення ефективної висоти.

(10) Ефективна висота стіни h_ef повинна прийматись так:

(6) Walls may be stiffened by members other than masonry walls provided that such members have the equivalent stiffness of the masonry stiffening wall, described in paragraph (4) above, and they are connected to the stiffened wall with anchors or ties designed to resist the tension and compression forces that will develop.

(7) Walls stiffened on two vertical edges, with / > 30 r, or walls stiffened on one vertical edge, with l≥15t, where l is the length of the wall, between the stiffening walls or an edge and t is the thickness of the stiffened wall, should be treated as walls restrained at top and bottom only.

(8) If the stiffened wall is weakened by vertical chases and/or recesses, other than those allowed by 6.1.2.1(7), the reduced thickness of the wall should be used for t, or a free edge should be assumed at the position of the vertical chase or recess. A free edge should always be assumed when the thickness of the wall remaining after the vertical chase or recess has been formed is less than half the wall thickness.

(9) Walls with openings having a clear height of more than 1/4 of the clear height of the wall or a clear width of more than 1/4 of the wall length or an area of more than 1/10 of the total area of the wall, should be considered as having a free edge at the edge of the opening for the purposes of determining the effective height.

(10) The effective height of a wall should be taken as:

де

h_ef

h– світова поверхова висота стіни,

ρ_n – показник зменшення, де n = 2. 3 або 4 в залежності від підтримки стіни або жорсткості стіни.

(11) Показник зменшення ρ_n може прийматись так:

(і) Для стін, підпертих вгорі і знизу залізобетонними покриттями або перекриттями, які стягують з двох боків на однаковому рівні, або залізобетонним покриттям, яке стягує тільки з одного боку і має опору як мінімум 2/3 товщини стіни:

where:

h_ef is the effective height of the wall;

h is the clear storey height of the wall;

ρ_n is a reduction factor where n = 2. 3 or 4 depending on the edge restraint or stiffening of the wall.

(11) The reduction factor, p_n. may be assumed to be:

(i) For walls restrained at the top and bottom by reinforced concrete floors or roofs spanning from both sides at the same level or by a reinforced concrete floor spanning from one side only and having a bearing of at least 2/3 of the thickness of the wall:

якщо ексцентриситет навантаження зверху стіни не більше 0,25 від товщини стіни, то в такому разі:

unless the eccentricity of the load at the top of the wall is greater than 0,25 times the thickness of wall in which case

(іі) Для стін, підпертих зверху і знизу дерев’яними покриттями або перекриттями, які стягують з двох боків на однаковому рівні, або дерев’яними покриттям, яке стягує тільки з одного боку і має опору як мінімум 2/3 товщини стіни, але не менше 85 мм, то:

(ii) For walls restrained at the top and bottom by timber floors or roofs spanning from both sides at the same level or by a timber floor spanning from one side having a bearing of at least 2/3 the thickness of the wall but not less than 85 mm:

(іі) Для стін, підпертих зверху і знизу і підкріплених з одного вертикального боку (з одним вільним вертикальним ребром):

- коли h ≤ 3,5 l, то

(iii) For walls restrained at the top and bottom and stiffened on one vertical edge (with one free vertical edge):

— when h ≤3,5l,

де ρ₂ знаходиться за (і) або (іі), або

- коли h > 3,5 l, то

with ρ₂ from (i) or (ii), whichever is appropriate, or

— when h > 3,5l,

де l – довжина стіни.

Примітка: значення для ρ₃ показано на графічній формі в додатку D.

(іv) Для стін обмежених зверху і знизу і підкріплених з двох вертикальних боків:

- коли h ≤ 1,15 l, де ρ₂ знаходиться за (і) або (іі), то

where:l is the length of the wall.

NOTE Values for ρ are shown in graphical form in Annex D

(iv) For walls restrained at the top and bottom and stiffened on two vertical edges:

— when h ≤ 1,15l, with ρ₂ from (i) or (ii)_; whichever is appropriate,

або

• коли h > 1,15 l, то

or

— when h > 1.15 l,

де l – довжина стіни.

ПРИМІТКА: Значення для ρ₄дано в графічній формі в додатку D.

5.5.1.3 Ефективна товщина стін кам’яної кладки

(1) Ефективна товщина t_ef одно-листової (з одного полотна) стіни, дво - листової стіни, лицьованої стіни, оболонкової напластованої стіни та пустотної стіни з цементного розчину, як вказано в 1.5.10, повинна прийматися як реальна товщина t стіни.

(2) Ефективна товщина стіни, підкріпленої опорними конструкціями, повинна виводитися із рівняння (5.10):

where l is the length of the wall.

NOTE Values for ρ₃ are shown in graphical form in Annex D.

5.5.1.3 Effective thickness of masonry walls

(1) The effective thickness, t_ef, of a single-leaf wall, a double-leaf wall, a faced wall, a shell bedded wall and a grouted cavity wall, as defined in 1.5.10, should be taken as the actual thickness of the wall. t.

(2) The effective thickness of a wall stiffened by piers should be obtained from equation (5.10):

де:

t_ef– ефективна товщина;

ρ_t– коефіцієнт, взятий з таблиці 5.1;

t – товщина стіни.

where:

t_ef is the effective thickness;

ρ_t is a coefficient obtained from table 5.1;

t is the thickness of the wall.