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: 71
Скачиваний: 0
ф о р м а ц ии во внешних |
ограждениях (в н а р у ж н ы х стенах и |
по |
|
крытиях) , проявляющиеся в течение всего срока |
с л у ж б ы отапли |
||
ваемого здания, когда |
внутренние конструкции |
практически |
не |
подвергаются непосредственному действию колебаний темпера туры наружного воздуха; 2) температурные деформации, прояв ляющиеся во всех конструкциях здания в период его возведения, когда отопление не действует и возможно относительно равно мерное остывание или нагревание всех конструкций.
А. Температурные деформации во внешних ограждениях . Периодические (сезонные и суточные) изменения температуры наружного воздуха являются причиной температурного перепада по толщине н а р у ж н ы х стен и покрытий, приводящего к линей
ному изменению |
размеров |
панелей (рис. 36,г), а т а к ж е к |
сфери |
|
ческому искривлению тех |
ж е |
панелей (рис. 36, д). Если |
панели |
|
н а р у ж н ы х стен |
или покрытий |
прикреплены к внутренним |
конст |
рукциям д о м а очень гибкими связями, не противодействующими развитию температурных деформаций, и если эти панели не име ют связей между собой, то температурные деформации в них, по
к а з а н н ы е на |
рис. 36,г, д, развиваются достаточно свободно и по |
этому почти |
без появления температурных напряжений . Полно |
стью температурные н а п р я ж е н и я не могут быть устранены ввиду наличия в панелях различных материалов, неоднородности этих
материалов, а т а к ж е |
резких |
нарушений установившихся |
темпе |
ратурных перепадов |
по толщине панелей. |
|
|
Н а рис. 36, е, з п о к а з а н а |
(в зоне вертикального стыка) |
схема |
свободных температурных д е ф о р м а ц и й однослойных панелей наружной стены. Такие деформации, р а з в и в а ю щ и е с я без темпе ратурных напряжений, приводят к наибольшему раскрытию вер тикальных стыков, которое слагается из поступательных переме щений ô( торцов панелей и углов поворота yt тех ж е торцов пане лей (рис. 36, з ) .
Впанельных домах такие панели достаточно жестко связаны
ме ж д у собой и с внутренними конструкциями . Это приводит к некоторому уменьшению температурных деформаций в панелях наружной стены и соответственно к появлению температурных '
напряжений в них, а т а к ж е в контактирующих с ними |
внутрен |
||||||
них конструкциях. Вследствие этих температурных |
напряжений |
||||||
уменьшаются деформации |
вертикального |
стыка. П р и |
больших |
||||
колебаниях температуры |
воздуха неизбежно |
образование |
тре |
||||
щин в панелях и особенно в стыках м е ж д у |
панелями . |
|
|
|
|||
Конструкции бывают более н а д е ж н ы м и |
(рис. 36,ж), |
когда |
|||||
применяются трехслойные |
панели с эффективным |
утеплителем |
|||||
2 и с гибкими связями /. В таких |
панелях |
внутренний |
рабочий |
||||
слой стены почти не подвержен |
действию колебаний |
|
наружной |
температуры, и потому при необходимости он может жестко при крепляться к внутренним конструкциям. Температурные дефор мации наружных оболочек трехслойных стен испытывают ничто ж н о е противодействие со стороны гибких связей, и поэтому
155
н а р у ж н ы е оболочки почти не имеют температурных напряжений . Температурные деформации наружных оболочек трехслойных панелей р а с к р ы в а ю т вертикальный стык извне больше, чем тем пературные деформации однослойных панелей, жестко прикреп ленных к внутренним конструкциям. Это д о л ж н о учитываться при конструировании стыков трехслойных панелей с гибкими связями, особенно тех, которые подвержены действию низких
ивысоких температур .
Впринципе возможно применение трехслойных панелей с гибкими связями и д л я совмещенных крыш . При соответствую щем присоединении таких панелей к стенам из трехслойных па нелей с гибкими связями м о ж н о почти полностью ликвидировать вредное влияние колебаний температуры воздуха в верхний час ти панельных домов .
Пр и устройстве чердачных крыш возможны различные вари анты конструктивных решений, уменьшающих вредное влияние колебаний температуры воздуха на верхнюю часть конструкций
дома . Н а п р и м е р (рис. 36, а ) , кровельный железобетонный диск 3 может быть установлен на гибкие стойки 4. При этом предусмат ривается специальный температурный шов м е ж д у карнизными стенами и кровельным диском. Температурные перемещения та кого диска не могут вызвать вредных деформаций в конструк циях верхней части дома .
Известные конструктивные возможности смягчения вредного влияния колебаний температуры воздуха д о л ж н ы быть исполь зованы при проектировании сейсмостойких панельных здании для предупреждения разрушения стыков в этих зданиях .
Б. Температурные деформации при охлаждении |
или |
нагре |
|
вании всех конструкций панельного здания. |
Все |
конструкции |
|
о х л а ж д а ю т с я относительно равномерно, если |
построенный |
летом |
дом при наступлении холодов остается некоторое время без ото
пления. В таких случаях конструкции имеют разное |
горизон |
|
тальное укорочение по высоте здания |
(рис. 36, к), т а к |
как в ниж |
ней его части основание оказывает |
противодействие |
развитию |
горизонтальных температурных деформаций стен и перекрытий.
Это противодействие затухает от |
торцов здания |
к его |
середине, |
а т а к ж е снизу вверх. Примерно такое ж е явление, но с |
обратным |
||
знаком можно наблюдать, когда |
построенное |
зимой |
здание с |
наступлением весны нагревается . В этом случае получившееся расширение внутренних стен и дисков перекрытий сохраняется на весь срок эксплуатации дома .
Характер противодействия основания температурным дефор мациям вдоль остывающего или нагреваемого здания зависит от расположения внутренних продольных стен, жесткости наруж ных продольных стен, дисков перекрытий, присоединения дисков перекрытий к продольным стенам, ослабления этих дисков лест ничными клетками и пр.
Температурные н а п р я ж е н и я в конструкциях остывающего
156
или нагреваемого дома зависят главным образом от величины температурного перепада, а т а к ж е от жесткости и расположения внутренних продольных стен. Грунтовое основание не может сильно противодействовать температурным удлинениям и укоро чениям здания через н а р у ж н ы е продольные стены ввиду силь ного их ослабления проемами .
При расположении жестких внутренних стен по всей длине здания пли у его торцов создается большое противодействие ос нования температурным д е ф о р м а ц и я м вдоль здания . Это про тиводействие остается почти неизменным при разной длине зда ния (см. рпс. 36, к, слева, р я д кривых противодействия основания
температурным д е ф о р м а ц и я м ) . В |
таких случаях температурные |
|
напряжения в дисках перекрытий |
и перекос панелей наружных |
|
стен мало зависят от длины здания и только |
при очень малой |
|
длине здания (20—25 м) заметно |
ощущается |
положительное |
влияние его малой длины. |
|
|
П р и расположении жестких продольных стен в средней части дома или при расположении нежестких продольных стен по тор
цам |
дома, |
а т а к ж е при полном отсутствии внутренних продоль |
ных |
стен |
температурные удлинения и укорочения испытывают |
противодействие со стороны основания под н а р у ж н ы м и продоль
ными стенами, о б л а д а ю щ и м и относительно малой |
жесткостью . |
||
В таких случаях противодействие |
грунтового основания темпе |
||
ратурным |
удлинениям или укорочениям вдоль дома зависит от |
||
его длины |
(см. рис. 36, к справа, |
р я д кривых противодействия |
|
основания |
температурным д е ф о р м а ц и я м ) , а потому |
увеличение |
длины дома приводит к большому перекосу крайних нижних па нелей н а р у ж н ы х стен и появлению в них температурных трещин .
При расположении внутренних продольных стен в средней части дома с поперечными несущими стенами и устройстве на ружных продольных стен из навесных панелей с упругими про к л а д к а м и в стыках температурные удлинения и укорочения дома испытывают ничтожное противодействие со стороны грунтового основания и потому температурные напряжения в конструкциях практически отсутствуют.
Три эти схемы архитектурно-планировочных решений нагляд
но показывают, что |
формальное назначение |
расстояний |
м е ж д у |
|||
температурными швами может приводить к |
большим |
ошибкам . |
||||
К назначению расстояния м е ж д у температурными швами на |
||||||
до подходить с учетом конструктивно-планировочных |
и архитек |
|||||
турных |
факторов . |
|
|
|
|
|
Д л я |
расчета стены с проемами и примыкающими |
к ней |
дис |
|||
ками перекрытий |
(рис. 31, а) на действие температурного |
изме |
||||
нения |
сохраняется |
система уравнений ( I I I . 1) с заменой |
в |
ней |
||
величины At на Д,-(/), где Д а д — п о б о ч н ы е перемещения сил |
Yu |
вызванные температурными д е ф о р м а ц и я м и основных систем. Влияние вертикальных температурных деформаций стены в
этой з а д а ч е не учитывается.
157
П е р е м е щ е н ия от единичных сил могут определяться при пос тоянном коэффициенте постели с по схемам перемещений, пока занным на рис. 20 и 21.
В домах с жесткими связями между коробкой здания и ос нованием устройство обычных температурных швов в виде спаренных поперечных стен очень нецелесообразно. Более раци ональным представляется уменьшение жесткости связей устрой ством качающихся фундаментов под продольными и поперечны ми стенами по схеме, показанной на рис. 36, л, с сохранением в центре здания жестких фундаментов для продольной устойчивос ти здания . Качающиеся фундаменты не противодействуют раз витию температурных деформаций в конструкциях о х л а ж д а ю щ е гося или нагревающегося дома во время его строительства, а при сдаче дома в эксплуатацию такие фундаменты могут быть усилены, если это необходимо по каким - либо условиям.
Роль качающихся фундаментов для снижения температур ных напряжений в конструкциях дома могут выполнять удлинен ные концы свай между ростверком и грунтовым основанием, что достигается соответствующим заглублением подполья. Возмож но некоторое снижение температурных напряжений жестких зданий устройством в их основании эффективных швов сколь жения .
Большое трещииообразование в конструкциях от темпера турных деформаций наблюдается вследствие асимметричного расположения лестничных клеток в ж и л ы х зданиях . Наиболее эффективна борьба с температурными д е ф о р м а ц и я м и приме нением неосвещенных лестниц в центре здания или ж е путем свободного опирания панелей перекрытий в комнатах, располо женных против лестничных клеток.
|
О Г Л А В Л Е Н И Е |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Стр. |
Глава |
I. Влияние податливости связен в стыках |
на статическую рабо |
|
|||||||||||||
|
ту панельных |
конструкций |
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|||||
|
Влияние податливости связей в вертикальных стыках на ра |
|
||||||||||||||
|
боту панельных стен |
|
|
|
|
|
|
|
. . . . . |
4 |
||||||
|
Схемы устройства связен в вертикальных |
стыках . . . . |
7 |
|||||||||||||
|
Влияние горизонтальных стыков на статическую работу па |
|
||||||||||||||
|
нельных |
стен |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
10 |
||
|
Связи (перемычки) |
над дверными проемами |
внутренних стен |
31 |
||||||||||||
Глава |
Ii. Особенности |
статической |
работы |
панельных |
стен многоэтаж |
|
||||||||||
|
ных зданий при действии больших горизонтальных нагрузок |
47 |
||||||||||||||
|
Статические схемы работы стен с проемами на горизонталь |
|
||||||||||||||
|
ную нагрузку, вызывающую образование пластических шар |
|
||||||||||||||
|
ниров на опорах всех перемычек и в основании вертикаль |
|
||||||||||||||
|
ных полос |
стены |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
51 |
||
|
Работа |
панельных |
|
стен |
с |
проемами |
при |
упругой |
заделке |
|
||||||
|
вертикальных |
полос |
в основании |
|
|
|
|
|
63 |
|||||||
|
Определение |
предельной |
горизонтальной |
нагрузки |
на стену |
|
||||||||||
|
при частичной потере контакта между фундаментом и грун |
|
||||||||||||||
|
товым |
основанием |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
77 |
|||
|
Статическая работа наружной стены на горизонтальную на |
|
||||||||||||||
|
грузку, действующую в плоскости стены |
|
|
|
91 |
|||||||||||
|
Статическая работа панельных стея в качестве элементов |
|
||||||||||||||
|
пространственной |
системы |
па |
горизонтальную нагрузку . . |
95 |
|||||||||||
|
Пространственные |
системы |
стен |
на |
жестком основании . . |
97 |
||||||||||
|
Пространственные |
системы |
стен |
на |
грунтовом основании . |
125 |
||||||||||
Глава |
III. Характерные |
черты |
работы |
конструкций |
|
крупнопанельных |
|
|||||||||
|
зданий при неравномерных деформациях грунтового основа |
|
||||||||||||||
|
ния и при колебаниях температуры |
наружного воздуха . . |
132 |
|||||||||||||
|
Неравномерно сжимаемые |
грунты |
|
|
|
|
|
132 |
||||||||
|
Горные |
подземные |
выработки |
|
|
|
|
|
|
141 |
||||||
|
Просадочные |
грунты |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
148 |
||||
|
Вечномерзлые |
(оттаивающие) |
|
грунты |
|
|
|
|
152 |
|||||||
|
Колебания |
температуры |
воздуха |
|
|
|
|
|
154 |