|
|
|
|
|
Рпс. VIII. 9. Узел сопряжения |
элементов |
железобетонного |
каркаса: |
/—перемычный блок; 2—лростеночный |
блок;. 3—железобетонная |
колонна; |
4—специ |
альная панель перекрытия; 5—рядовая |
панель перекрытия. |
|
возникающую в каркасном здании. В зависимости от проч ности в свою очередь диафрагмы делятся на два вида:
1) диафрагмы первого типа, входя в состав каркасно го здания, полностью должны воспринимать усилия, воз никающие при землетрясении, а каркас служит только для восприятия собственного веса и полезных нагрузок. В этом случае диафрагма рассчитывается на восприятие всей расчетной сейсмической нагрузки;
2) прочность диафрагмы второго типа недостаточна для восприятия всей сейсмической нагрузки. После по вреждения жестких диафрагм в работу включается кар кас. В таких случаях каркасная система считается как рамная.
Рамно-связевые системы первого типа рекомендуется применять в зданиях с повышенной этажностью и при значительных горизонтальных нагрузках.
Каркасы могут быть выполнены в монолитном, сбор- по-монолитном и сборном железобетоне.
При любых способах производства каркаса здания необходимо предусмотреть специальные закладные дета ли или выпуски арматуры для крепления сборных эле ментов. В СН и П указывается, что заполнения должны быть связаны со стойками каркаса арматурными выпус ками длиной не менее 70 см, располагаемыми по высоте через 60 см. Следует обеспечить мероприятия, способст вующие плотному примыканию заполнения к верхнем; ригелю. При расчетной сейсмичности 9 баллов, кроме вы пусков из колонн, следует укладывать стержни арматуры диаметром 6 мм по всей длине заполнения и связывать его выпусками арматуры с верхними и нижними риге лями.
При проектировании каркасных зданий по рамной схеме наружные степы могут быть самонесущими или навесными укрупненных размеров. Их надо располагать так, чтобы ось центра тяжести в плане совпадала с осями элементов каркаса. Материалами для навесных панелей могут служить легкие и ячеистые бетоны.
Как известно, наибольшая концентрация напряжений в рамной системе наблюдается в ее узлах, поэтому сейс мостойкость каркаса здания зависит от степени надеж ности этих узлов.
Существует несколько способов разрезки каркасов зданий па монтажные элементы. Наиболее часто приме няемым и простым в изготовлении является способ раз резки на линейные элементы. Однако при стыковании возникают трудности, связанные с необходимостью соеди нения в узле 4—6 элементов на очень малой площади. По второму способу разрезки стык колонн располагают вы ше узла. В этом случае стыки колонн попадают в зону сильно пониженных изгибающих моментов. Однако этот способ затрудняет создание жестких соединений колонн с ригелями и поэтому такие разрезки целесообразны для невысоких зданий в 2—3 этажа.
Третий способ разрезки, когда стыки двух элементов вынесены за пределы узла, а для устройства стыков при меняют крестообразные, Т-образные и Г-образные эле менты, которые можно устанавливать в различных направлениях как в горизонтальном, так и вертикаль ном.
Четвертый способ разрезки предложен Ташгипрогором (Ю. В. Козел и В. А. Голубов). Особенностью такой разрезки является то, что стыки всех элементов каркаса выполняются вне узла. Стык колонн находится в середине
этажа, а ригели — в середине |
пролета. Недостатком та |
кого типа разрезки является |
то, что ширина крестовин |
равна 3 м, что так же, как и в третьей схеме разрезки, за трудняет транспортировку. Замоноличивание консолей со вставками производится непосредственной накладкой эле ментов и привариванием к ней закладных деталей и обетонированием узла. Панели перекрытия опираются по всему контуру, что обеспечивает одинаковую работу кар каса как в продольном, так и в поперечном направлении.
§8. ПРИМЕРЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СЕЙСМИЧЕСКИХ НАГРУЗОК
ИУСИЛИЙ
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
П р и м е р |
1 [33]. Определить |
усилия |
в каркасе од |
ноэтажного |
бескранового |
здания |
(рис. |
VIII. |
10) от |
действия сейсмических |
нагрузок. |
Расчетная |
сейсмич |
ность |
здания — 8 |
баллов. |
|
|
|
|
|
|
|
Несущие |
конструкции |
каркаса: |
колонны |
сечением |
40X40 |
см, |
двускатные |
|
балки |
пролетом |
18 м. |
Марка |
бетона |
крайних |
колонн |
200 |
(ir6 |
= 265 000 |
|
кГ/см2), |
средних 300 |
(^6 = 315000 |
кГ\см2). |
|
|
|
|
|
Колонны |
торцового |
фахверка |
запроектированы со |
ставными из железобетонной нижней |
части |
сечением |
40x40 см (марка бетсща 200) и металлической верхней
части. |
|
|
|
|
|
|
|
Покрытие — из |
крупнопанельных |
ребристых |
плит |
с замоноличенными швами. Кровля рулонная. |
|
Стены |
самонесущие |
толщиной |
38 см, из |
кирпича |
марки 75, на растворе марки 50. |
|
|
|
|
Схемы |
фасадов |
продольных и торцовых |
стен |
изо |
бражены на рис. VIII. 10. |
|
|
|
|
Расчетные вертикальные нагрузки |
от собственного |
веса конструкции |
и снега |
приведены |
в табл. |
VIII. |
3. |
А. Расчет |
каркаса |
в поперечном |
направлении |
здания |
1. Определить перемещение колонн от действия единичных горизонтальных сил, приложенных в уров нях верха колонн.
|
|
|
|
|
Таблица |
VIII. 3 |
|
Вертикальные расчетные |
нагрузки |
|
|
|
|
|
Едини |
Норма |
Коэффициент |
Расчет |
|
|
|
ца из |
тивная |
|
Нагрузкагрузка |
|
|
|
|
|
мере |
нагруз |
пере |
сочета |
ная на |
|
|
|
ния |
ка |
грузки |
ния |
грузка |
|
|
|
т |
2,8 |
1,1 |
0,9 |
2,77 |
То же, плит покрытия |
|
„ |
9,1 |
1,1 |
0,9 |
9,01 |
с замоно- |
0,145 |
i , i |
0,9 |
0,144 |
|
|
|
|
То же, утеплителя |
|
„ |
0,047 |
1Д |
0,9 |
0,046 |
|
0,06 |
1,2 |
0,9 |
0,065 |
То |
же, кирпичной стены |
(без |
0,685 |
|
0,9 |
0,678 |
проемов) |
|
|
1,1 |
От веса оконного остекления . . |
0,05 |
1,1 |
0,9 |
0,049 |
То |
же, ворот, включая |
вес |
рамы |
0,38 |
1,1 |
0,9 |
0,376 |
|
|
|
|
ОД |
1,4 |
0,5 |
0,07 |
Момент инерции поперечного сечения колонны каркаса и железобетонной части колонны торцового фахверка
Jk ~ Jcp-6 — i2
или
/к = Ь4 = - ^ - 2 1 , 3 . 1 0 - м>,
то же, поперечного сечения металлической части фах верковой колонны
|
, |
|
0 |
/0.0Ь0,2з |
0,24-0,00бз\ |
. „„ |
1 П _ 5 |
. |
|
|
7 Ф . м = 2 |
( |
12 |
+ |
12 |
J = |
1,33-10 |
м . |
|
Жесткость |
сечения |
колонны |
каркаса |
по осям |
А и |
Г f 6 / k |
= 2 6 5 x l 0 4 X 21,3-10-4 = 5,65-lQ3 т-м2, |
то |
же, |
колонны |
по осям |
Б |
и В |
Еь1^ = 315-104 -21,3-10 ~4 = |
= 6,71 -103 |
т.м2. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Жесткость сечения железобетонной части фахвер |
ковой колонны £"б^фб |
— ^б^к = 5,65-103 т.м2, |
то |
же, |
металлической |
части |
фахверковой |
колонны |
ЕСТ1фы |
— |
= 2,1-107 -1,33-10 ~ 5 = |
0,28-103 |
т.м.2. |
|
|
А |
и Г |
Перемещения |
колонн |
каркаса |
по |
осям |
(рис. |
VIII. |
10) определяют |
с |
учетом |
жесткости приле |
гающих |
к ним участков самонесущей |
стены. При этом |
модуль |
деформаций кладки принимается в соответствии |