Файл: Сергеев, Д. Д. Проектирование крупнопанельных зданий для сложных геологических условий.pdf

зонтальных и вертикальных

сил, приходящихся на беспроемную

панельную

стену.

Н и ж н и е панели стены А, Б, В, Г, работающие в качестве из­

гибаемых горизонтальных полос, скреплены между собой, а

так­

ж е с основанием и с диском

D(bkld)

связями, работающими

на

восприятие

горизонтальных

сдвигающих сил У на длине z зоны

растяжения

горизонтальных

стыков, а у торца стены — связями,

работающими

на восприятие вертикальных сил У. Связи, вос­

принимающие

вертикальные

силы

У, являются основной верти­

вие горизонтальной нагрузки. Участие

промежуточных

верти­

кальных стержней в работе системы

для

упрощения

не

рассматривается . Н и ж н е е основание и диск D дл я упрощения

рассматриваются абсолютно жесткими .

При

изгибе

диска akle

горизонтальной

нагрузкой

полосы

А,

Б, В, Г

подвержены действию сил У и вертикальных

нагрузок

ц.

При этом на вертикальную консоль fcde

на отметке

У от дис­

ка

D передаются: Qv — вес диска D с приходящейся

вертикаль­

ной

нагрузкой;

MD — разность

моментов

от горизонтальной на­

грузки PD и вертикальной

нагрузки QD; PD—Уѵ

— горизонталь­

ная нагрузка на консоль.

Через полосы А, Б, В, Г на консоль fcde

передаются горизон­

тальные нагрузки: РА + Уп-К,;

PB+Ym-Yu;

PB

+

Y i y - Y u l ;

Pr + Y w - Y l v i

Y ^ t v ; Y n = i Y ; Y m = t Y ~ -

l

i+i

ft+i

Усилия У в связях горизонтальных стыков панельной

стены

(рис. 7)

могут

быть определены

решением

системы

(1.11)

урав ­

рукции.

£ 7 . 0 . . + ^ . = О

(І . П )

[і=

1,2,

п+1

+

---+п+5;

/ =

1,2,-••,

II; П+

+ Я + 5].

Составление

и

решение системы

уравнений

(1.11)

связано

с определением

большого

числа

главных и побочных

переме­

щений. Соответствие теоретических

результатов

по

(1.11) фак­

тическим

зависит

от точности выполнения этих операций. Обра ­

зование

трещин

в теле работающих

панелей весьма

осложняет

ты зубчатых связей такой расчет, по-видимому,

должен

д а в а т ь

некоторый з а п а с прочности и для связей, и для

локально

изги­

баемых полос стены.

ны, а

следовательно, и в отношении проявления

в

них дефор­

маций. П о к а ж е м это на числовых примерах.

Н а

беспроемную 10-этажную панельную стену высотой 30 м,

длиной

12 м и толщиной 0,2

м действует

равномерно

распреде­

ленная

по длине и высоте вертикальная

нагрузка,

равнодейст­

вующая

которой равна 450

тс и горизонтальная

нагрузка Р =

= 180

тс, распределенная по

высоте стены

по форме

трапеции

нагрузки показаны

на рис. 6, в,

а горизонтальных

поперечных

сил Т — на рис. 6, г.

П о д действием этих нагрузок

стена

полу­

чает внецентренное сжатие .

Положение нейтральной оси

во внецентренно сжатой

стене,

а т а к ж е н а п р я ж е н и я в бетоне и

вертикальной арматуре

снача­

e

r

6

I

\

2

= 0-

Or, = -

N

6

(A —

х-a);

bx

mF.

— h)

mcr

+

^LJL(2x

m

=

10; / г = 1 2

M;

a =

0,2

M; b =

0,2 л*.

Вес полосы

высотой

в один

э т а ж

равен

450/10 = 45 т. Верти­

кальная

нагрузка

на

1 пог. м

полосы

q = 45/12 = 3,75

тс/пог.

м.

В горизонтальном

сечении 0 /И0

= 3150 тс-м;

іѴ0

= 450 тс; е0

=

= M0/N0

= 7 м. Принимаем сечение

вертикальной

арматуры

Fa

=

= Fa =5 0 см2

(сталь

класса А-ІІІ;

допускаемое

напряжение

/—2000 кгс/слі2).

Н а

основании

этих параметров составляем ку­

бическое уравнение

для

определения

положения

нейтральной

оси в сечении 0

1200

700 ) X3 -

12-10-50

_ Л Л

6-10-50

w

20

700 X

20

X

X 700-1200 +

1200

— 20

=

0.

Решение кубического уравнения дает полжение нейтральной

оси на расстоянии д;0

= 433 см от сжатой

грани

стены

450 000

, , .

I

„

<тб ==

—

= 1 1 4

кгс см*;

20-433

10-50

„ , „„ч

2

+

433 (2-433—1200)

10-114

(1200 — 433 — 20) =

1960

кгс\см\

433

К 0

= ааРя

= 98 000 кгс =

98

щ

піаб

.V—а

П Г

п

433

20

=

1085

кгс/см2;

X

= 10 -50

433

у ;

= о' F'

=

54 000

кгс =

54 тс.

О

~а " а

' В сечении 1 М ] = 2 6 2 5 тс-м; Nl =450—45 = 405 тс; el = Ml/Nl

=

= 6,5 м; F a = ,F^=50 см2.

Н а основании

этих

параметров

составляем кубическое урав­

нение дл я определения нейтральной оси в сечении 1

X3— 3

1200

„„,Л

„

,

12-10-50

6-10-50

X

6 5 0 ) * +

1 2 ' 1 0

-

5 0 650*-

20

20

X

650-1200

1200

- 2 0 / ]

= 0.

Решение кубического уравнения

дает Л'і = 460 см.

10-94

(1200 — 460 — 20) =

1470

кгс/см2;

460

Уг

=

сха Fu

= 73 ООО кгс =

73 тс;

а'

=

10-94

4

6 0

~ 2 0

=

900

кгс/см*;

a' F'

460

45 тс.

К! =

=

45 ООО кгс =

1

a

a

В

сечении

2 М 2

= 2140 тс-м;

N2

= 405—45 = 360 тс; е 2

= М2/УѴ2 =

= 6 м; Fa = F'a =35

см2.

П о аналогии с предыдущим

х2

= 450

ом; а б =

85

кгс!см";

ая

=

1370

кгс/см2;

а; = 810

к г с ' ш 2 ;

У2 =

48

тс; У2

=

28

гс.

В сечении 3 М 3 = 1 6 7 0

г с - л ; УѴ3 = 360—45 = 315 тс; е 3

= М3 //Ѵ3 =

=

5,3 л ; Fa = fâ = 3 5

с

м -

х3

= 514 си; стб

=

63

кгс см2; оя

— 820

кгс!см2;

а'а = 605

кгс'см-,

У 3

= 28,6

гс;

У 3 =

21

гс.

В сечении 4 М 4 = 1 2 6 5

тс-л<; 7Ѵ„ = 315—45 = 270 тс; е 4

=

М 4 /М,=

= 4,7 л ; F a

= / ? ; = 2 0

сж2 .

х4

= 540

СЛІ; а б

=

50,5 кгс см2;

о а = 600

кгс]см-;

о'а = 485 /сгс/сж2 ;

У 4 =

12

гс; У4 ==9,7 тс.

В сечении 5 М 5 = 908 тс-м;

N5

= 270—45 = 225

тс; е 5

= М5/УѴ5 =

= 4 JM; F a = ^ = 2 0

СЛ £ 2 ;

дт5

= 680

сл; ст6 =

33

кгс/см2;

оа

= 240 кгс/сж2 ;

с?; = 320

кгс/см"-;

У 5

= 4,8

тт;

У1 =

6,4

гс.

П р и к л а д ы в а я

полученные

силы к полосам

А,

Б, В,

Г,

по

лучаем равновесие

этих

полос,

что

дает

основание

рассматри

ные, статически уравновешенные

системы. Так, д л я полосы

А

ЕУ = —98 + 73—3,75-12 +

1 1 4 0 - ^ Ё , • 0,2 — 940

X

2

2

х 0 , 2 + 5 4 — 4 5 ^ 0 ; Е Л : = — 1 8 0 + 1 7 0 , 1 + (З - З + ( Э ~ ^ ) 3

• - | - ) = 0 ;

Ш = ( - 9 8 + 7 3 ) ( 1 2 — 0 , 2 ) — 3 , 7 5 + 1140- ° > 2 ^ 3 3 \

_

_ 9 4 0 ° ' 2 ' 4 ' 6 2 + ( 5 4 - 4 5 ) • 0,2+(180+170,1)• —

~ 0 .

6

2

Р а с с м о т р им два конструктивных варианта панельной

стены:

а) панельная стена с плоскими горизонтальными стыками, не

воспринимающими

касательных

усилий

в

растянутой

зоне

(Яр.з= ° ° ) ;

б) панельная стена

с горизонтальными

стыками,

имеющими

специальные связи

с податливостью К дл я восприятия

касатель­

ных

усилий.

Вариант а. Рассмотрим изгиб горизонтальных полос в ниж­

ней

зоне стены по ее нейтральной оси, где изгибающие моменты

достигают почти максимальной своей величины.

ПОЛОСА А

*ср = J

~ ^ ~ = 4,46 М-

МХСР

=( — 98+73 ) (12—4,46-0,2)—3,75

t 1

2

" ^ 4 6 * 9

=—289 ТС-Ж.

Необходимое количество горизонтальной

арматур ы в полосе А

Г ^

М**>

=

2 8 9 0

0 0 0 0

=

60 см*

0,8Л э т (т а

0,8-300-2000

ПОЛОСА Б

Хгп

—

• •— ~с. Оö

Лі*

ср

2

,

MXZP

= ( - 7 3 + 4 8 ) (12—4,55—0,2)—3,75

< 1

2 - W

= - 2 8 5 ус - л;

г

28 500 000

„ п

/ а а ;

а ; 60 ОМ2 .

ПОЛОСА В

0,8-300-2000

Хер =

= 4,82 Лі;

M .

=-• ( - 4 8 + 2 8 , 6 )

( 1 2 - 4 , 8 2 - 0 2 ) - 3 , 7 5

( 1

2 ~ 4 > 8 2 ) 2

= _ 2

3 2

гсл«;

г

23 200 000

.„

Да

=

0,8-300-2000= 48

СМ-.

ПОЛОСА Г

*ср = ^ Ч г ^ = 5,27 ж;

Л1Л .с р = (—28,6+12) (12—5,27—0,2)—3,75

( 1 2

~ 5 - 2 7

) 2

=

іал

,.„ ..

t

19 400 000

Л П

=—194 ТС'М; / а А

=

40 СМ-.

ПОЛОСА Д

0,8-300-2000

XcP

= - ^ I * L = 6 , 1 М-