Для вузьких простінків, ширина яких менше товщини стіни, проводиться також розрахунок простінка в площині стіни, при цьому розрахункову висоту простінка приймають такою, що дорівнює висоті прорізу.
При знакозмінній епюрі згинального моменту по висоті стіни (рисунок В.2) розрахунок за міцністю необхідно виконувати в перерізах з максимальними згинальними моментами різних знаків.
Рисунок В.2 - Схема знакозмінної епюри згинальних моментів по висоті стіни
Коефіцієнт поздовжнього згину Фс необхідно визначати за висотою частини елемента в межах однозначної епюри згинального моменту при відношеннях або гнучкостях:
^іс =т-±чиХ/1с =^, (В.5а)
"с1 (С 1
лН О лНо — —і
х2с =-^-чиХ/2с =^-, (В.56)
пс2 >с2
де Н, , Н2- висоти частин елементів з однозначною епюрою згинального моменту;
Лс1; /с1; /іс2; /с2 - висоти і радіуси інерції стиснутої частини елементів в перерізах з максимальними згинальними моментами.
При розрахунках несучих або ненесучих стін необхідно враховувати випадковий ексцентриситет, величину якого слід приймати einjt = 20 мм. Мінімальний розрахунковий ексцентриситет зверху або знизу стіни приймається не менше етк> 0.005Т
Найбільша величина ексцентриситету (в т.ч. випадкового) в позацентрово стиснутих стінах без поздовжньої арматури в розтягнутій зоні не повинна перевищувати для основних сполучень навантажень 0,9у, для особливих сполучень - 0,95у; в стінах завтовшки 25 см і менше: для основних сполучень навантажень 0,8у, для особливих - 0,85у, при цьому відстань від точки прикладання сили до більш стиснутого краю перерізу для несучих стін і стовпів (простінків) повинна бути не менше 2 см, де у— відстань від центра мас перерізу елемента до його краю в сторону ексцентри- , . . h.
ситету (для прямокутних перерізів у = —).
Розрахунок міцності кладки з побічним (сітчастим) армуванням виконують за формулою (В.1) з заміною fd на fdef:
fd,ef=fd+^^, (В.6)
у
де ца = — -100-відсоток об'ємного армування;
Vh
Vs, Vh- відповідно об'єми арматури і кладки;
fyd - розрахункова міцність арматури.
Для сіток з квадратними чарунками з арматури перерізом Ast з розміром комірки (в осях) с при відстані між сітками по висоті (крок сіток) s (Vs= 2Astc та Vh= c? s);
ца=Г^к.Ю0, (B.7)
cs
Для сіток зі стрижнів однакового діаметру з прямокутними чарунками розміром схс^
Ast(с +с1')
=
(В.8)
!Z.1OO,С-Сі S
Максимальне значення fdef обмежується 1,5fd, при армуванні сітками, і fdef< 2,0fd при підсиленні армованими бетонними, залізобетонними U-подібними блоками, поясами, але не більше fk- характеристичної міцності на стиск.
Граничний відсоток поперечного армування дорівнює 0,3. Розрахункові опори fydw поперечного армування приймаються за даними таблиці В.5.
Таблиця В.5 - Розрахункові опори поперечної арматури
|
Клас бетону за міцністю на стиск |
С1,5 |
С2 |
С2,5 |
С3,5 |
|
|
Розрахунковий опір поперечної арматури |
МПа |
37,5 |
50 |
62,5 |
87,5 |
|
кгс/см2 |
380 |
510 |
640 |
900 |
|
Р
(В.9)
озрахунок кладки на зминання (локальний стиск) при розподіленому навантаженні на частині площі перерізу слід виконувати за формулою:Nc - V '^Ь,Іос 'АІос 1 >
де Nc - вертикальна стискальна сила від локального навантаження (опорна реакція);
у - коефіцієнт повноти епюри тиску від локального навантаження, який дорівнює 1 при рівномірному розподіленні і 0,5 при трикутній епюрі напруження (під кінцями балок, прогонів, перемичок);
Д/ос1 - площа прикладення зосередженого навантаження;
fbioc- розрахунковий опір кладки на зминання, який визначають за формулами:
4
(В.10)
(В.11)
> ,/ос ~ Wb 'fd>„ А/осг .. ~
Фь =з - < 1,2 ,
У АІос 1
де АІос2 - розрахункова площа зминання, яку визначають згідно з рисунком В.З.
В розрахункову площу АІос2 включається ділянка, що симетрична відносно площі зминання. При цьому повинні виконуватись наступні умови:
при локальному навантаженні по всій ширині стіни в розрахункову площу включається ділянка довжиною не більше товщини стіни в кожну сторону Від межі локального навантаження (рисунок В.За);
при локальному крайовому навантаженні по всій ширині стіни розрахункова площа Д/ос1 дорівнює площі зминання (рисунок В.36) за відсутності поперечного армування і АІос2- за його наявності;
при локальному навантаженні в місцях обпирання кінців прогонів і балок в розрахункову площу включається ділянка шириною, яка дорівнює глибині закладання прогону або балки і довжиною не більше відстані між серединами прогонів, які примикають до балки (рисунок В.Зв);
якщо відстань між балками (крок балок) перевищує подвійну ширину стін, довжина розрахункової площі визначається як сума ширини балки і подвоєної ширини елемента (рисунок В.Зг);
при локальному навантаженні, прикладеному на частині довжини і ширини, розрахункова площа приймається згідно з рисунком В.Зд. За наявності декількох навантажень розрахункові площі обмежуються лініями, які проходять через середину відстаней між точками прикладання двох сусідніх навантажень;
при локальному навантаженні від балок, прогонів, перемичок та інших елементів, які працюють на згин, глибина опори, яка враховується при розрахунках, при визначенні Д/ос1 і Д/ос2 приймається не більше 200 мм за відсутності побічного (поперечного) армування кладки і не більше 300 мм за наявності побічного армування кладки величиною не менше 0,2 %.
Рисунок В.З - Розрахункові схеми для локального стиску
Якщо міцність кладки на зосереджені навантаження, що розрахована за формулою (В.9), недостатня, то можливе її підвищення (але не більше ніж на 50 %) шляхом улаштування розподільних бетонних плит (подушок), які повинні мати товщину не менше 60 мм та клас бетону за міцністю на стиск не менше СЮ з побічним армуванням не менше 0,3 %.
Розрахунковий опір кладки fd, наведений в таблиці В.1, визначають за характеристичним (нормативним) опором кладки на стиск fk відповідно до ДБН В.2.6-162 за класом відповідальності споруди (від 1-вищий, 5-нижчий, тимчасові споруди) і категоріями якості блоків, діленням на коефіцієнт надійності за матеріалом ум, наведеними в таблиці В.6.
Таблиця В.6 - Значення коефіцієнта надійності за матеріалом ум
|
|
Коефіцієнт надійності за матеріалом |
ум за класами |
||||
|
|
Класи відповідальності |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
|
А |
Кладка із блоків категорії-І, будівельний розчин у відповідності з ДСТУ Б В.2.7-23, ДСТУ-П Б В.2.7-126 не має добавок |
1,5 |
1,7 |
2,0 |
2,2 |
2,5 |
|
В |
Кладка із блоків категорії-ll, будівельний розчин у відповідності з ДСТУ Б В.2.7-23, ДСТУ-П Б В.2.7-126 |
1,7 |
2,0 |
2,2 |
2,5 |
2,7 |
|
С |
Кладка із блоків категорії-ll, довільний будівельний розчин у ВІДПОВІДНОСТІ 3 ДСТУ Б В.2.7-23, ДСТУ-П Б В.2.7-126 * |
2,0 |
2,2 |
2,5 |
2,7 |
3,0 |
|
D |
Анкер із армованої сталі |
1,7 |
2,0 |
2,2 |
2,5 |
2,7 |
|
Е |
Армуюча сталь і попередньо-напружена сталь |
1,15 |
||||
|
F |
Додаткові компоненти ** |
1,7 |
2,0 |
2,2 |
2,5 |
2,7 |
|
* Якщо коефіцієнт варіативності для кладки категорії-ll не перевищує 25 %. "Прийняті значення є середніми величинами. Прийнято, що гідроізоляція покрита будівельним розчином |
||||||
Міцність стін від горизонтальних навантажень і згинальних моментів визначають за формулою:
Mpd =(fxd арр ) Z - Md, (В. 12)
де MRd - розрахункова величина моменту, що сприймається;
Md - розрахунковий момент вигину;
fxd - розрахункове значення міцності на вигин у відповідній площині: fxd^app - при вигині по перев'язаних швах, або fxcn- при вигині по головних розтягнутих площадках, в залежності від площини вигину визначається за результатами випробувань або приймають не менше значення згідно з таблицею В.7;
Z - пружний момент опору перерізу по висоті або довжині стіни.
За наявності сприятливої дії вертикального навантаження може бути врахована підвищена міцність на вигин у вигляді:
fxdapp ~^xd1+ard> (^-13)
де fxdi - розрахункове значення міцності на зріз по неперев'язаних швах, визначають за результатами випробувань або приймають згідно з таблицею В.7;
<zd - розрахункове напруження при стиску приймають не більше 0,2 fd.Таблиця В.7 - Розрахункова міцність на розрив при вигині, на зріз по перев'язаних і неперев'язаних перерізах
|
Вид напруженого стану |
Кладка на |
Розрахунковий опір, МПа (кгс/см2), кладки при згині і зсуву по перев'язаних і неперев'язаних перерізах |
|||||
|
при марці розчину |
при нульовій міцності розчину |
||||||
|
М75 і вище |
М50 |
М25 |
|||||
|
Розтяг при згині по перев'язаному перерізу, fxk1,ef * |
клею розчині, D > 400 кг/м3 |
0,4 (4,0) 0,3 (3,0) |
0,2(20) 0,2(20) |
0,2(20) 0,15(1,5) |
0,02(0,2) 0,03(0,3) |
||
|
клею розчині, D < 400 кг/м3 |
0,25(25) 0,2(20) |
0,2(20) 0,2(20) |
0,2(20) 0,15(1,5) |
0,02(0,2) 0,02(0,2) |
|||
|
Розтяг при згині по непе- рев'язаному перерізу, fxku |
клею |
0,15 (1,5) |
0,1 (1,0) |
0,1 (1,0) |
0,01 (0,1) |
||
|
розчині |
0,12(1,2) |
0,08 (0,8) |
0,04(0,4) |
0,01 (0,1) |
|||
|
Зріз по по перев'язаному перерізу, fVd |
клею |
0,30 (3,0) |
0,3 (3,0) |
0,3 (3,0) |
0,02 (0,2) |
||
|
розчині |
0,24 (2,4) |
0,16 (1,6) |
0,08 (0,8) |
0,02 (0,2) |
|||
|
Зріз по неперев'язаному перерізу, fvko |
клею |
0,24 (2,4) |
0,16 (1,6) |
0,08 (0,8) |
0,02 (0,2) |
||
|
розчині |
0,16 (1,6) |
0,11 (1,1) |
0,05 (0,5) |
0,01 (0,1) |
|||
* Дозволяється підвищувати розрахунковий опір кладки на згин і зріз по перев'язаному перерізу на 20 %, якщо це підтверджено результатами випробувань, або товщина швів кладки не більше 5 мм, виконана на цементних пастах або на клею при повністю заповнених вертикальних і горизонтальних швах, якщо розрахункове значення не перевищує 0,035 fk.
Розрахункове значення міцності на зсув VRd неармованих стін від горизонтальних навантажень визначають за формулами:
V
(В.14)
(B.15)
Rd - fvdtefz - VEd >VRd -fvd^c - VEd >
де VEd - розрахункове значення навантаження зсуву;
fvd - розрахункове значення міцності кладки на зсув;
Ас - розрахункова площа стиснутої частини перерізу;
tef - ефективна товщина перерізу стіни;
z - плече внутрішньої пари сил, z = 2/3/7 для прямокутного перерізу.
Для стін, армованих зварними сітками у горизонтальних швах для сприйняття поперечних навантажень, значення приведеної міцності на згин fxd2.app визначають за формулою:
,
(В.16)
_ &AsfydzTxd2,aPP ef
де Д5 - площа поперечного перерізу арматури в горизонтальних швах кладки на погонну довжину 1 м;
tef - ефективна товщина простінка, визначена відповідно до ДБН В.2.6-162.
Для прямокутного перерізу простінка з вертикальною арматурою розрахунковий момент MRd і плече внутрішньої пари сил z визначають згідно з ДБН В.2.6-162.
