Окончание табл. 1

Определяем усилие, воспринимаемое сжатой зоной бетона; для этого вычисляем площадь сжатой зоны, так как х₁ > h, то форма сжатой зоны трапециевидная и площадь сжатой зоны вычисляется по формуле

A_bc = 435,5 см².

А_bc R_b = 435,5 × 1,6 = 696 ГН (7010 кгс).

Проверяем уравнение по формуле (30)

A_bc R_b - S A_si s_si = 696 - 624 = 72 ГН > 0 (730 кгс > 0),

усилие, воспринимаемое сжатой зоной бетона, больше, чем усилие, воспринимаемое арматурой, поэтому уменьшаем высоту сжатой зоны до х = 207 см:

A_bc = = 430,3 см² ;

A_bc R_b = 430,3 × 1,6 = 688 ГН (7020 кгс) ;

A_bc R_b - S A_si s_si = 688 - 659 = 29 ГН (295 кгс),

усилия в сжатой зоне бетона и растянутой арматуре примерно равны, т.е. высота сжатой зоны может быть принята х = 207 см.

Определяем моменты внутренних сил относительно осей х и у. Для этого вычисляем статические моменты сжатой зоны относительно этих осей:

S_bx = =

= 23800 + 3107,6 = 26900 см³ ;

S_by =

6493 см³.

Определяем моменты, воспринимаемые сечением

М_х = R_b S_bx - S A_si s_si (a_x10 - a_xi) ;

M_x = 1,6 × 26900 - [(415 - 327) 110 + (415 - 327) 85 + (415 - 327) 55+ +(415 - 290) 25] = 43030 - (9680 + 7480 + 4840 + 3125) = 43030-25125= = 17915 ГН×см > 9400 ГН×см (18280 кгс×см > 95910 кгс×см);

M_y = R_b S_by - S A_si s_si (a_y10 - a_yi) ;

M_y = 1,6 × 6493 - [-327(17 - 3)3 - 290(17 - 3) - 145(17 - 3)] =

= 10389 - (-13734 - 4060 - 2030) = 10389 + 19824 =

= 30213 ГН×см > 11280 ГН×см (30829 кгc×см > 115100 кгс×см).

Таблица 2

; ;

А_о = x (1 - 0,5x)

Таблица 3

Таблица 4

Таблица 5

ПРИЛОЖЕНИЕ 4

РАСЧЕТ ОПОРНЫХ СЕЧЕНИЙ СЖАТЫХ ЭЛЕМЕНТОВ,
ПРИМЫКАЮЩИХ К ГОРИЗОНТАЛЬНЫМ РАСТВОРНЫМ МОНТАЖНЫМ ШВАМ

1. Расчет опорных сечений бетонных панелей или блоков однорядной разрезки (в зонах, примыкающих к горизонтальным швам) производится с учетом прочности раствора швов, их толщины и глубины опирания плит перекрытий. Прочность раствора при монтаже стен в летних и зимних условиях принимается согласно СНиП II-22-81.

2. Опорные сечения ячеистобетонных стеновых панелей (блоков) в зоне горизонтальных швов для плит перекрытий не из ячеистых бетонов рассчитываются по формуле

N £ a m_о R_b A_b , (1)

где A_b - площадь сечения по формуле (2) настоящего Пособия;

m_о - коэффициент условий работы шва плит перекрытий из тяжелого бетона, бетонов на пористых заполнителях и плотных силикатных бетонов принимается согласно п. 3, а для плит из ячеистых бетонов согласно п. 4 при соблюдении условия

R_b2 ³ 0,8 R_b , (2)

где R_b2 - расчетная призменная прочность бетона плит перекрытий, принимаемая по СНиП 2.03.01-84;

R_b - расчетная призменная прочность бетона панелей (блоков) стен, принимаемая по табл. 6;

a - коэффициент, принимаемый равным:

0,85 - для автоклавных ячеистых бетонов;

0,75 - для неавтоклавных ячеистых бетонов.

3. При контактном стыке панелей или блоков (чертеж а), а также при одностороннем платформенном опирании, когда вертикальная нагрузка в стыке передается по всей толщине стены только через торцевую часть перекрытий (чертеж б), коэффициент m_о равен коэффициенту m₁, определяемому по формуле

£ 0,9 , (3)

где х₁ - коэффициент, зависящий от толщины шва и прочности раствора

, (4)

где R₂ - проектная марка раствора, принимается в соответствии с п. 1;

R₁ - кубиковая прочность бетона стеновых панелей (блоков), определяемая в соответствии с ГОСТ 10180-78;

t - толщина растворного шва;

h - толщина стеновой панели (блока).

При платформенном двухстороннем опирании перекрытий, когда зазор между панелями перекрытий заполнен раствором или бетоном (чертеж в), коэффициент m_о = m₂, определяемому по формуле

£ 0,8 , (5)

где A₁ - суммарная площадь опорных участков перекрытий;

А - полная площадь поперечного сечения бетона стеновой панели или блока;

R₃ - кубиковая прочность бетона или проектная марка раствора замоноличивания полостей между торцами панелей перекрытий;

R₄ - кубиковая прочность бетона панелей перекрытий, определенная в соответствии с ГОСТ 10180-78;

x₂ - коэффициент, равный:

1,0 - при сборно-монолитном соединении панелей перекрытий;

0,9 - при заполнении зазора между торцами перекрытий раствором.

При комбинированном опирании, когда вертикальная сила передается частично через торцевую часть перекрытия, а частично непосредственно от панели на панель (чертеж г), коэффициент m_о = m₃, определяемому по формуле

, (6)

где d₁ - глубина опирания перекрытия на панели стен;

d₃ - глубина непосредственного контакта стеновых панелей.

П р и м е ч а н и е. Если торцы плит перекрытой не вертикальны, то прочность стеновых панелей (блоков) должна быть проверена с учетом коэффициента m_о в двух уровнях - под перекрытием и над ним.

Опорные сечения стен из панелей (блоков)

а - стык контактный; б - одностороннее платформенное опирание с перекрытием, заведенным на всю толщину стены; в - стык платформенный; г - стык с комбинированным опиранием

4. В случае применения плит перекрытий из ячеистого бетона в формулу (1) вводится дополнительный коэффициент условий работы, принимаемый равным

m₄ = 0,7 R_b2 / R_b + 0,05 £ 1,0 , (7)

где R_b2 - расчетная призменная прочность ячеистого бетона плиты перекрытия, принимаемая в соответствии с табл. 6 настоящего Пособия.

5. Плиты перекрытия из пустотных настилов с тщательной заделкой опорных участков настила бетоном в заводских условиях допускается применять в зданиях высотой менее девяти этажей. Коэффициент условий работы стыка m_о, учитываемый при расчете опорных сечений панелей, определяется согласно п. 3 с умножением на дополнительный понижающий коэффициент 0,7; при этом величина коэффициента m_о должна быть не более 0,55. В случаях, когда торцы опорных участков пустотных настилов не заделываются или имеют несовершенную заделку (закладка кирпичом), дополнительный понижающий коэффициент принимается равным 0,4.

6. В бетонных стеновых панелях, имеющих оконные проемы, при расчете сечений, расположенных на уровнях перекрытий (горизонтальных стыков) допускается учитывать распределение усилий с простенков панелей на перемычки. В этом случае расчетная ширина панели в зоне горизонтального шва принимается равной

b₁ = b + 0,5 (h₁ + h₂) , (8)

где b - ширина простенка здания;

h₁ и h₂ - высота перемычек, смежных в стыке панелей.

7. Расчет опорных сечений стен из железобетонных элементов, примыкающих к горизонтальным растворным монтажным швам и не имеющих специального косвенною армирования, в соответствии с п. 5.25 производят так же, как бетонных элементов согласно пп. 1 -5.

8. При наличии специального косвенного армирования в бетонных и железобетонных стеновых панелях необходимо учитывать следующее:

а) для бетонных и железобетонных панелей (блоков), нижний и верхний участок которых усилены поперечными сетками, при расчете опорных сечений (в зоне горизонтальных швов) в формуле (1) вместо R_b принимается приведенное расчетное сопротивление бетона R_br (с учетом армирования), определяемое по формуле

< 1,2 R_b ; (9)

б) при армировании растворною шва сеткой разрешается принимать

R_br £ 1,3 R_b ;

в) при косвенном (сетчатом) армировании торцов стеновых железобетонных панелей (блоков) допускается учитывать влияние продольного армирования панелей (блоков) на несущую способность панелей (блоков) в опорном сечении.

В этом случае приведенное расчетное сопротивление опорных участков с учетом армирования R_br определяется по формуле

R_br = R_b + £ 1,3 R_b , (10)

где R_b - расчетная призменная прочность бетона панели (блока) по табл. 6;

m - процент армирования продольной арматуры;

R_s - расчетное сопротивление продольной арматуры;

R_sn - расчетное сопротивление косвенной арматуры;

m_n - процент косвенного армирования (по объему), для сеток с квадратными ячейками из арматуры сечением A_sn с размером ячейки c_n при расстоянии между сетками по высоте S, равный

; (11)

г) поперечное армирование учитывается при прочности раствора в швах не менее 2,5 МПа (25 кгс/см²) и при толщине шва не более 20 мм.

При толщине монтажного шва 30 мм и более его также необходимо армировать сеткой;

д) продольное и поперечное армирование сжатых элементов необходимо выполнять в соответствии с конструктивными требованиями, приведенными в разд. 5 настоящего Пособия.

ПРИЛОЖЕНИЕ 5

ОСНОВНЫЕ БУКВЕННЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ

УСИЛИЯ ОТ ВНЕШНИХ НАГРУЗОК И ВОЗДЕЙСТВИЙ
В ПОПЕРЕЧНОМ СЕЧЕНИИ ЭЛЕМЕНТА

М — изгибающий момент;

N — продольная сила;

Q — поперечная сила;

ХАРАКТЕРИСТИКИ ПРЕДВАРИТЕЛЬНО НАПРЯЖЕННОГО ЭЛЕМЕНТА

Р - усилие предварительного обжатия, определяемое по формуле (8) СНиП 2.03.01-84 с учетом потерь предварительного напряжения в арматуре, соответствующих рассматриваемой стадии работы элемента;

s_sp , s_sp¢ - предварительные напряжения соответственно в напрягаемой арматуре S и S¢ до обжатия бетона (при натяжении арматуры на упоры) либо в момент снижения величины предварительного напряжения в бетоне до нуля воздействием на элемент внешних фактических или условных сил, определяемые согласно указаниям пп. 1.23 и 1.28 СНиП 2.03.01-84 с учетом потерь предварительного напряжения в арматуре, соответствующих рассматриваемой стадии работы элемента;

s_bp - сжимающие напряжения в бетоне в стадии предварительного обжатия, определяемые согласно пп. 1.28 и 1.29 СНиП 2.03.01-84 с учетом потерь предварительного напряжения в арматуре, соответствующих рассматриваемой стадии работы элемента;

g_sp - коэффициент точности натяжения арматуры, определяемый согласно указаниям п. 1.27 СНиП 2.03.01-84.

ХАРАКТЕРИСТИКИ МАТЕРИАЛОВ

R_b, R_b,ser - расчетные сопротивления бетона осевому сжатию соответственно для предельных состояний первой и второй групп;

R_bt, R_bt,ser - расчетные сопротивления бетона осевому растяжению соответственно для предельных состояний первой и второй групп;

R_b,loc - расчетное сопротивление бетона смятию, определяемое по формуле (55);

R_br - передаточная прочность бетона, назначаемая в соответствии с указаниями п. 2.6 СНиП 2.03.01-84;

R_s - расчетное сопротивление арматуры растяжению для предельных состояний первой группы;

R_sw - расчетное сопротивление поперечной арматуры растяжению для предельных состояний первой группы при расчете сечений, наклонных к продольной оси элемента, на действие поперечной силы;

R_sc - расчетное сопротивление арматуры сжатию для предельных состояний первой группы;

R_s,ser - расчетное сопротивление арматуры растяжению для предельных состояний второй группы;

E_b - начальный модуль упругости бетона при сжатии и растяжении;

E_s - модуль упругости арматуры;

a - отношение соответствующих модулей упругости арматуры E и бетона Е_b.

ХАРАКТЕРИСТИКИ ПОЛОЖЕНИЯ ПРОДОЛЬНОЙ
АРМАТУРЫ В ПОПЕРЕЧНОМ СЕЧЕНИИ ЭЛЕМЕНТА

S - обозначение продольной арматуры:

а) при наличии сжатой и растянутой от действия внешней нагрузки зон сечения - расположенной в растянутой зоне;

б) при полностью сжатом от действия внешней нагрузки сечении - расположенной у менее сжатой грани сечения;

S' - обозначение продольной арматуры:

а) при наличии сжатой и растянутой от действия внешней нагрузки зон сечения - расположенной в сжатой зоне;

б) при полностью сжатом от действия внешней нагрузки сечении - расположенной у более сжатой грани сечения.

ГЕОМЕТРИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

b - ширина прямоугольного сечения;

а, а' - расстояние от равнодействующей усилий соответственно в арматуре S и S¢ до ближайшей грани сечения;

h - высота сечения;

h_o, h_o¢ - рабочая высота сечения, равная соответственно h - a и h - a' ;

A_sp, А_sp¢ - площадь сечения напрягаемой части арматуры соответственно S и S¢;

A_sw - площадь сечения хомутов, расположенных в одной, нормальной к продольной оси элемента плоскости, пересекающей наклонное сечение;

A_s,inc - площадь сечения отогнутых стержней, расположенных в одной наклонной к продольной оси элемента плоскости, пересекающей наклонное сечение;

m - коэффициент армирования, определяемый как отношение площади сечения арматуры S к площади поперечного сечения элемента bh_o без учета свесов сжатых и растянутых полок;

А - площадь всего бетона в поперечном сечении;

А_bc - площадь сечения сжатой зоны бетона;

A_red - площадь приведенного сечения элемента;

A_loc' - площадь смятия бетона;

S_bo', S_bo - статические моменты площадей сечения соответственно сжатой и растянутой зон бетона относительно нулевой линии;

S_so и S_so¢ - старческие моменты площадей сечения соответственно арматуры S и S' относительно нулевой линии;

I - момент инерции сечения бетона относительно центра тяжести сечения элемента;

I_red - момент инерции приведенного сечения элемента относительно центра тяжести;

I_s - момент инерции площади сечения арматуры относительно центра тяжести сечения элемента;

I_bo - момент инерции площади сечения сжатой зоны бетона относительно нулевой линии;

х - высота сжатой зоны бетона;

i - относительная высота сжатой зоны бетона, равная ;

S - расстояние между хомутами, измеренное по длине элемента;

e_о - эксцентриситет продольной силы N относительно центра тяжести приведенного сечения, определяемый в соответствии с указаниями п. 1.21 СНиП 2.03.01-84;

e_ор - эксцентриситет усилия предварительного обжатия Р относительно центра тяжести приведенного сечения, определяемый в соответствии с указаниями п. 1.28 СНиП 2.03.01-84;

e_o,tot - эксцентриситет равнодействующей продольной силы N и усилия предварительного обжатия Р относительно центра тяжести приведенного сечения;

e, e¢ - расстояние от точки приложения продольной силы N до равнодействующей усилий соответственно в арматуре S и S';

e_s, e_sp - расстояние соответственно от точки приложения продольной силы N и усилия предварительного обжатия Р до центра тяжести площади сечения арматуры S;

l - пролет элемента;

l_о - расчетная длина элемента, подвергающегося действию сжимающей продольной силы, принимается по табл. 16;

r - радиус инерции поперечного сечения элемента относительно центра тяжести сечения;

d - номинальный диаметр стержней арматурной стали;

А_s, А_s' - площадь сечения ненапрягаемой и напрягаемой арматуры соответственно S и S', при определении усилия предварительного обжатия Р - площади сечения ненапрягаемой части арматуры соответственно S и S';

I_so, I_so¢ - моменты инерции площадей сечения соответственно арматуры S и S¢ относительно нулевой линии;

W_red - момент сопротивления приведенного сечения элемента для крайнего растянутого волокна, определяемый как для упругого материала с учетом указаний п. 1.28.