Файл: Сергеев, Д. Д. Проектирование крупнопанельных зданий для сложных геологических условий.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 23.10.2024
Просмотров: 94
Скачиваний: 0
Рис. 21
|
) |
) |
|
(11.9а) |
|
|
|
||
My = Уу |
3 |
|
(11.96) |
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
П о д с т а в л я я в формулы |
(П.7) значение Ny вместо N и в |
форму |
||
лы (II.8) значение My |
вместо М, получаем перемещения от дей |
|||
ствия единичной силы |
У0 в сечении фундаментной |
перемычки. |
||
Такой метод расчета панельной стены с проемами |
на |
горизон |
тальную нагрузку с учетом податливости грунтового основания
сравнительно |
точно |
о т р а ж а е т |
фактическую |
работу |
конструкций |
стены только |
при |
сохранении полного контакта |
фундамента |
||
с грунтовым |
основанием. |
|
|
|
|
Это обеспечивается в том |
случае, если |
н а п р я ж е н и я с ж а т и я |
под подошвой фундамента от вертикальной нагрузки превосхо дят н а п р я ж е н и я растяжения от действия горизонтальной на грузки.
Схема расчета панельной стены с проемами, стоящей на уп ругом основании, в принципе не меняется, если коэффициент по стели грунтового основания будет заменен его модулем дефор мации.
Влияние податливости основания на статическую работу па нельной стены с проемами при действии горизонтальной нагруз ки тем заметнее проявляется, чем меньше жесткость фундамента и грунтового основания. Поэтому при слабых грунтах н слабых
фундаментах |
целесообразно |
рассчитывать панельную стену |
||
с проемами |
на горизонтальную |
нагрузку |
с учетом |
податливости |
основания, чтобы правильнее |
отразить |
в проекте |
фактический |
характер работы системы. Условия статической работы панель ной стены с проемами на жестком основании более благоприят
ны, чем на податливом основании. |
Поэтому надо стремиться |
к малоподатливому основанию под |
стены с проемами, особенно |
в многоэтажных зданиях, подвергаемых действию больших гори зонтальных нагрузок. М а л о п о д а т л и в о е основание д л я протяжен ных многоэтажных стен с проемами в виде 1—2-этажной железо бетонной коробки увеличивает стоимость здания . Следовательно, необходимо иметь всестороннее экономическое сравнение вари антов панельных стен с проемами на жестком и податливом основаниях, ж е л а т е л ь н о с учетом эксплуатационной эффектив ности подвалов .
Н а и б о л е е заманчиво решение многоэтажных стен с проемами на жестких фундаментах в виде'железобетонных ленточных рост верков на анкерных сваях, если такое решение не противопока зано по грунтовым условиям или по требованиям эксплуатации .
Предпосылка о ненарушении контакта фундамента с грунтом
76
ограничивает |
применение |
описанного |
метода расчета, т а к как |
|
при действии |
больших горизонтальных нагрузок не исключена |
|||
возможность |
частичного |
нарушения |
контакта |
фундамента |
с грунтовым основанием. Поэтому при проектировании панель ных зданий целесообразно иметь представление о величинах пре дельных горизонтальных нагрузок на панельные стены с проема ми при частичном нарушении контакта м е ж д у фундаментом и грунтовым основанием.
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПРЕДЕЛЬНОЙ ГОРИЗОНТАЛЬНОЙ НАГРУЗКИ НА СТЕНУ ПРИ ЧАСТИЧНОЙ ПОТЕРЕ КОНТАКТА МЕЖДУ ФУНДАМЕНТОМ И ГРУНТОВЫМ ОСНОВАНИЕМ
При больших горизонтальных нагрузках на стену может ча
стично |
нарушиться |
контакт |
м е ж д у |
ленточным |
фундаментом |
||
и грунтовым основанием; это приводит к |
повышению краевого |
||||||
давления на грунт. В таких случаях предельная |
горизонтальная |
||||||
нагрузка Рвр на стену может |
определяться |
либо |
предельной |
не |
|||
сущей |
способностью |
грунта, либо |
предельной |
деформацией |
|||
грунта. |
|
|
|
|
|
|
РПр |
П о |
предельной несущей |
способности |
грунта |
величину |
определяют, когда неравномерные осадки фундамента под дей ствием горизонтальной нагрузки не вызывают деформаций в над земной части здания . Такие случаи могут быть при расположе нии здания на жестком фундаменте, представляющем, например,
систему |
перекрестных |
монолитных железобетонных балок-стенок |
|||
высотой |
в э т а ж |
и более со |
сплошной |
плитой понизу и поверху. |
|
П р и |
действии |
на |
такое |
здание или |
на самостоятельный его |
отсек предельной горизонтальной нагрузки Р П р с ее равнодейст
вующей, |
расположенной на высоте £о+Лф от подошвы |
фунда |
||
мента, в |
основании |
фундамента |
действует предельный |
момент |
Мпѵ — Рпр |
( І О + ^ ф ) - |
П р и полном |
весе Qo здания или его отсека |
с фундаментом положение равнодействующей внешней нагрузки
по отношению к оси здания определится величиной |
эксцентрици |
|
тета e0 — MnvIQ0. |
Величиной эксцентрицитета е 0 определяется ме |
|
сто приложения |
равнодействующей R0 реактивного |
отпора грун |
та. П р и заданной длине Ьц, фундамента, а т а к ж е |
при условии |
распределения реактивного отпора грунта по треугольнику
(сплошная линия на рис. |
16, г) длина контакта |
фундамента |
|
с грунтовым основанием |
|
г |
|
|
|
( I I . |
10а) |
При ширине фундамента Ьць равной длине здания или его от |
|||
сека, и заданной предельной несущей способности |
грунта |
|
|
X,пр |
2Qo |
( I I . |
106) |
— |
77
П р и р а в н и в а я (II.10а) и (II.106), получаем:
(ІІ.Юв)
При давлении о П р на грунт сильно нарушается линейная за висимость межд у напряжениям и и д е ф о р м а ц и я м и . Поэтому по аналогии с н а п р я ж е н и я м и в изгибаемых бетонных и железобе
тонных конструкциях |
напряжени я |
под подошвой фундамента |
|||
при краевом |
напряжении, |
равном |
а п р , |
распределяются примерно |
|
по трапеции |
(пунктир |
на |
рис. 16,г) . |
При таком распределении |
реактивного отпора равнодействующая реактивного отпора грун
та |
перемещается |
вправо, |
соответственно |
увеличиваются величи |
|||
ны |
эксцентрицитета |
силы |
Q0 , |
опорного |
момента и |
предельной |
|
РЩІ горизонтальной |
нагрузки . |
|
|
|
|||
|
Распределение |
реактивного |
отпора |
грунта по |
треугольнику |
наименее благоприятно д л я устойчивости здания, поэтому в рас чете целесообразно принимать именно это распределение.
Ввиду того что прочностные характеристики грунта более не определенны, чем характеристики бетона, величину Ьф необходи
мо подбирать |
таким образом, чтобы Р П р по сопротивлению грун |
|||
та превосходило Р П р по |
сопротивлению |
конструкций |
надземной |
|
части. |
|
|
|
|
Величины |
предельной |
горизонтальной |
нагрузки на |
стены зда |
ния по предельным д е ф о р м а ц и я м грунта определяют, когда не
равномерные деформации грунта от горизонтальной |
нагрузки |
||||
могут |
вызвать недопустимые |
деформации в конструкциях над |
|||
земной |
части, например частичное разрушение связей-перемычек |
||||
между полосами стен, с н и ж а ю щ е е усилия в перемычках. |
|||||
Если панельная стена с проемами |
расположена |
на слабом |
|||
фундаменте |
(рис. 2 2 , а ) , неравномерные деформации |
основания |
|||
от действия |
горизонтальной |
нагрузки |
ускоряют образование |
пластических шарниров на опорах перемычек ввиду поворотов полос стены в основании. Особенно это убыстряется при образо вании пластического шарнира на опоре фундаментной перемыч ки. Условия образования пластического шарнира иа опоре фун
даментной |
перемычки иные, чем иа опоре |
дверной |
перемычки, |
||
так к а к при частичном нарушении контакта |
межд у |
фундаментом |
|||
и грунтом |
условия заделки |
фундаментной балки -перемычки |
|||
в полосы А |
и Б (рис. 22, а) различны . Фундаментная |
б а л к а при |
|||
ж и м а е т с я |
к полосе А реактивным отпором |
грунта |
и |
действую |
|
щей на нее снизу поперечной |
вертикальной |
силой |
Fo.np. От поло |
сы Б фундаментная б а л к а отрывается действующей на нее свер ху вертикальной поперечной силой Уо.пр- П р и этом реактивный
78
отпор м а л о противодействует отрыву фундаментной балки от по лосы Б. Образование пластического шарнира в фундаментной перемычке у полосы Б при действии горизонтальной нагрузки слева н а п р а в о определяется либо появлением текучести в арма
туре |
Fs{E) |
полосы Б или |
в верхней а р м а т у р е F'a фундамента . |
Из - за |
условий проявления |
пластических деформаций ж е л а т е л ь |
но предельную вертикальную нагрузку на фундаментную пере
мычку принимать по количеству |
арматуры |
/ \ 1 ( е ) |
полосы Б |
|
|||||||
|
|
Y |
= F |
|
R" |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
О,up |
а(£ ) ">а- |
|
|
|
|
|
|
|
Количество |
горизонтальной |
арматуры |
F' |
в |
фундаментной |
||||||
балке у левой |
грани |
полосы Б |
д о л ж н о |
быть |
таким, |
ка к |
для |
||||
консоли с вылетом іф/2, и соответствовать |
величине |
Уо.пр. Количе |
|||||||||
ство нижней арматуры |
F a |
в фундаментной |
балке у правой |
грани |
|||||||
полосы А необходимо |
подбирать |
с |
учетом |
действия |
Уо.нр |
снизу |
|||||
вверх и реактивного отпора грунта |
(рис. 2 2 , а ) . Пр и выполнении |
этих условий действие предельной горизонтальной нагрузки сле ва направо вызывает в фундаментной перемычке пластический шарнир на опорах у полосы Б, а на опоре у полосы А сохраняет ся упругий шарнир (рис. 22,6), что повышает устойчивость по лосы А на опрокидывание в связи с возрастанием реактивного отпора грунта под фундаментной перемычкой. На рис. 22, в сплошной линией показана схема реактивного отпора под поло сой А. Д л я упрощения будем принимать реактивный отпор грун та под полосой А в виде прямоугольного треугольника, у которо
го |
вертикальный |
катет совпадает с |
осью проема (пунктирная |
|
линия на рис. 22, в), что соответствует |
- \ > = о о д л я левого |
опорно |
||
го |
шарнира . |
|
|
|
|
При действии |
предельной горизонтальной нагрузки |
справа |
налево пластический и упругий шарниры симметрично решенной фундаментной перемычки (рис. 22, s) меняются местами. Чтобы иметь одинаковые характеристики упругих и пластических шар ниров дл я двух направлений горизонтальной нагрузки, необхо димо принимать симметричное армирование полос и фундамент
ной балки относительно вертикальной оси проемов. |
|
|
||
Д л я определения |
предельной |
горизонтальной |
нагрузки |
па |
стену с проемами приближенно считаем, что углы |
а поворота |
|||
фундаментов под полосами равны |
(рис. 22,6), следовательно, |
|||
и треугольные эпюры реактивного отпора грунта подобны. |
|
|||
Чтобы определить |
величину предельной горизонтальной |
на |
грузки на стену с проемами по предельной деформации грунто вого основания, принимаем линейную зависимость между дефор мациями и н а п р я ж е н и я м и под подошвой фундамента . При ли
нейной зависимости |
м е ж д у д е ф о |
р м а ц и я м и |
и |
н а п р я ж е н и я м и |
|
распределение реактивного отпора |
по |
длине |
фундамента отра |
||
ж а е т картину перемещений подошвы |
фундамента . |
||||
Реактивный отпор |
грунта по длине |
подошвы |
фундамента от |
80