Файл: Ильин, Н. А. Проектирование железобетонных и каменных конструкций сооружений гражданской обороны лекции для студентов строительных специальностей.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 01.11.2024
Просмотров: 57
Скачиваний: 0
динамических нагрузок, определяемых по формулам (3) —(6) с коэффициентом динамичности k\ = 1,0.
Вертикальную эквивалентную статическую нагрузку q\ при расчете центрально и внецентренно сжатых стоек рам, колонн и внутренних стен убежищ принимают равной динамической наг рузке от перекрытия ри умноженной на коэффициент динамич
ности &д , согласно табл. 6.
Вертикальную эквивалентную статическую нагрузку на на
ружные стены |
от динамической нагрузки определяют как |
дав |
|
ление на опоры |
от перекрытия при действии |
0,8 q\ , приложен |
|
ной в пределах |
пролета в свету. Нагрузка, |
действующая |
непо |
средственно на сечение стены, равна q\ (рис. 3), которую оп ределяют по формуле (10) при ккл = 1.
Рис. 3. ^Характер и величина приложения эквивалентной статической нагрузки на -наружные стены от динамической нагрузки на перекрытии
При определении продольной силы Лт2 в каменных стенах от действия ударной волны на перекрытие пролетом до 2,5 м рас четный пролет принимают увеличенным в 1,54-2,5 раза соглас но данным табл. 7.
Расчет наружных стен убежища, возведенных из каменных материалов, к которым примыкает' (но не опирается) перекры тие по случаю 1а, на продольную силу производят от нагрузки N2 и N4 (рис. 4). Величина нагрузки N2 равна эквивалентной ста
тической нагрузке, приходящейся |
на примыкающее к стене пе |
|
рекрытие шириной 1 м и приложенной на расстоянии 4 |
см от ее |
|
внутренней поверхности. Величина |
нагрузки N4 равна |
эквива- |
2—5052 |
|
9 |
Рис. 4. Расчетная схема самонесущей каменной стены убежища
лентной статической нагрузке, приходящейся непосредственно на горизонтальное сечение стены.
При расчете стен учитывают также действие горизонтальной эквивалентной статической нагрузки.
Горизонтальные эквивалентные статические нагрузки при рас
чете железобетонных изгибаемых и |
внецентренно |
сжатых с |
||
большим эксцентриситетом элементов наружных стен |
убежищ |
|||
определяют в соответствии со схемами рис. 2 по формуле |
||||
|
ятп |
• Р«>1 |
‘ |
(12) |
где |
— коэффициент |
динамичности для элементов на |
||
|
ружных железобетонных стен (табл. 8); |
|||
|
рп — максимальные |
динамические нагрузки рг'-Рю- |
||
Горизонтальную эквивалентную статическую нагрузку q\ — Яз на каменные стены и внецентренно сжатые с малым эксцентриси тетом железобетонные стены принимают для обвалованных стен и стен убежища с примыканием к помещению подвала, не защищенных от ударной волны (рис. 2 а, б, в и г), равной дина
мической нагрузке, умноженной на &д=1.
Горизонтальную эквивалентную статическую нагрузку q\ -f- ql
и q\^rq\ на каменные стены и внецентренно сжатые с малым эксцентриситетом железобетонные стены принимают для необвалованных стен (рис. 2д) и стен, расположенных ниже уровня грунтовых вод (рис. 2е), равной динамической нагрузке, умно
женной на k\ =1,8. Для каменных стен без продольной армату-
10
ры q\^rq2 и ql-^ql равньг динамической нагрузке, умноженной
на k l = 2.
Вертикальную эквивалентную статическую нагрузку при рас чете фундаментов (ленточных и отдельно стоящих) принимают равной продольной силе в соответствующих стенах, колоннах и стойках рам.
Вертикальную эквивалентную статическую нагрузку при рас чете сплошных фундаментных плит (рис. 2г) принимают равной динамической нагрузке, определенной по формуле (6), умно
женной на коэффициент динамичности k\. При этом величина коэффициента динамичности принята в зависимости от расчет ного состояния железобетонных фундаментов, т. е.
q l—1 ,0 -р5 |
при расчете по случаю 1а; |
|
|
ql = 1 ,2 -ре |
при расчете по случаю 16. |
|
на |
Горизонтальную эквивалентную статическую нагрузку на |
|||
ружные стены в местах расположения |
входов принимают |
при |
|
входах из |
помещений, не защищенных |
от ударной волны, по |
|
формуле |
|
|
|
|
< 7 j= l,2 -p e. |
|
(13) |
в остальных входах — по формуле |
|
|
|
|
<76г = 1 ,8 -р 6, |
|
(13а) |
где р6 — динамическая нагрузка на стены убежища в местах расположения входов, определенная по формуле (7).
Горизонтальную эквивалентную статическую нагрузку на сте ны внутри шлюза принимают по формуле
^ = 1,2 ■ръ |
(14) |
где р7 — динамическая нагрузка на внутренние стены |
шлюза, |
определенная по формуле (8). |
|
Горизонтальную эквивалентную нагрузку на оголовок аварий ного выхода, возвышающегося над поверхностью земли, опреде ляют по формуле
?8 = 2 ■Рв- |
(15) |
Вертикальная эквивалентная статическая нагрузка на козы рек над первой дверью убежища равна динамической нагрузке, определенной по формуле (10), т. е.
Ч\-=Ра= —0,2 • A/V |
(16) |
Равнодействующая от нагрузки ql приложена на козырек входа снизу. Кроме того, козырек проверяют расчетом на нагруз
ку от обрушения вышележащих конструкций, равную |
ql = |
|
= 3000 кг/см2. |
» |
|
2 |
И |
Стены горизонтальных открытых участков входов и лестнич ных спусков на действие нагрузок от ударной волны не рассчи тывают.
§ 4. МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ КАМЕННЫХ И ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ КОНСТРУКЦИЙ УБЕЖИЩ И ИХ РАСЧЕТНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ
При расчете конструкций убежища на воздействие ударной волны принимают повышенные величины прочностных характе ристик материалов, которые обусловлены упрочнением матери алов при действии взрывной нагрузки.
Бетонные блоки для стен по прочности на сжатие предусмат ривают не ниже М 200, а раствора для кладки — не ниже М 100.
В каменных и армокаменных конструкциях убежищ применя ют материалы с проектными марками по прочности на сжатие: кирпич — не нижр М 100, бутовый камень — не ниже М 160, рас
твор для кладки — не .ниже М 50. |
(сборных и монолит |
|
Бетон для железобетонных конструкций |
||
ных) по прочности на сжатие принимают |
не ниже М 200, |
для |
колонн и ригелей — не ниже М 300. Раствор для заделки |
швов |
|
сборных железобетонных конструкций принимают не ниже М 100. Расчетные динамические сопротивления кладки из каменных материалов и бетона в железобетонных конструкциях убежищ принимают равными расчетным сопротивлениям согласно нор мам [2, 3], умноженным на коэффициент динамического упроч
нения ky = 1,2, т. е. упрочненные сопротивления равны
Ry = ky • = 1,2 • R. |
(17) |
Расчетные динамические сопротивления кладки из каменных материалов, применяемых при проектировании убежищ, приве
дены |
в табл. 9—11, для бетона |
— в табл. 12. |
В |
качестве рабочей арматуры ненапрягаемых железобетон |
|
ных конструкций применяют |
арматурные стали классов А-П |
|
и А-Ш, мягкие стали, которые обладают более высокими пла стическими характеристиками. Упрочненные стали в изгибае мых конструкциях применяют при соблюдении условия, исклю чающего возможность разрыва арматуры в расчетных сечениях в момент достижения конструкцией расчетного предельного состо яния. При допущении этого условия расчет конструкции произ
водят только по случаю 1а. |
и A-III |
при расчете |
на изгиб |
Для сталей классов А-П |
|||
коэффициент условий работы принимают т а= 1,1. |
и А-Шв; |
||
Арматурные стали классов |
A-IV |
и A-V; А-Пв |
|
Ат-IV и At-V (упрочненные стали) |
применяют в |
преднапря- |
|
женных конструкциях при соответствующем обосновании.
12
Ь качестве конструктивной и монтажной арматуры применя ют арматурную сталь класса A-I.
Известно, что скорость деформирования значительно влияет на изменение прочностных характеристик мягких сталей и в меньшей степени — упрочненных сталей.
С учетом динамического упрочнения сталей при больших скоростях деформаций при расчете на особое сочетание нагрузок динамические сопротивления растянутой арматуры железобетон ных конструкций принимают равными
I |
Ryt ~ k y - /?.; |
(18) |
|
|
(18,а) |
где к у — коэффициент динамического упрочнения |
арматурных |
|
сталей.
Коэффициент динамического упрочнения зависит от класса стали и частоты собственных колебаний конструкций, которые учитывают только для отдельно стоящих убежищ и для мягких арматурных сталей определяют по формуле
£у = У Г Г ^ |
(19) |
где со — частота собственных колебаний конструкций (в 1/сек). Рекомендуемые коэффициенты динамического упрочнения рас тянутой арматуры железобетонных элементов приведены в
табл. 13.
Динамические сопротивления сжатой арматуры в железобе тонных элементах принимают равными расчетным сопротивлени
ям арматуры с |
коэффициентом |
динамического |
упрочнения |
|
ky = 1, т. е. |
|
|
|
|
|
ДУс=/?а.о |
(20) |
|
|
Расчетные динамические сопротивления арматуры |
Щ х и |
|||
Щ с ПРИ расчете |
на прочность |
железобетонных |
конструкций |
|
встроенных убежищ приведены в табл. 14. |
|
|
||
§ 5. РАСЧЕТНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ МАТЕРИАЛОВ СТАЛЬНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ КОНСТРУКЦИЙ
И ОСНОВАНИЙ УБЕЖИЩ
При расчете на особое сочетание нагрузок расчетное дина мическое сопротивление для листового и профильного проката стальных элементов конструкций принимают по формуле
|
R?d = ma ■ky ■# а = 1,54 ■Ra, |
(21) |
где т а= 1,1 |
— коэффициент условий работы; |
|
к.у =1,4 |
— коэффициент динамического упрочнения; |
|
13
Ra — расчетные сопротивления стали согласно СНиП
[8]-
Нормативные динамические давления на грунты основания принимают равными
Я”ру = 5 • R»p < 15 кгс/см2, |
(22) |
где k y =S — коэффициент динамического упрочнения;
R% — нормативные давления на грунты согласно СНиП [5]. Расчетные динамические сопротивления оснований из скаль
ных грунтов принимают равными
= * /■ * « , |
(23) |
где k y—1,3 — коэффициент динамического упрочнения; |
|
R CK — временное сопротивление образцов |
скального |
грунта на одноосное сжатие. |
|
»
I § 6. ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ РАСЧЕТА КОНСТРУКЦИЙ УБЕЖИЩ ПО ПРОЧНОСТИ
6.1. Общие указания
Для обеспечения прочности и устойчивости строительных конструкций убежищ от ударной волны их расчет производят на особое сочетание нагрузок. Расчет конструкций убежищ прово дят только по предельным состояниям первой группы [9], в дан ном случае он обеспечивает требуемую несущую способность кон струкции убежищ — прочность и устойчивость.
Расчет конструкций из обычного железобетона производят с учетом пластических свойств материалов и появления трещин в растянутой зоне бетрна.
Преднапряженные конструкции, в которых арматура не име ет сцепления с бетоном, в убежищах не применяют.
Расчет железобетонных конструкций производят по случаю, когда разрушение элемента начинается с растянутой грани сече ния. При этом исходят из следующих предпосылок:
—сопротивление растянутого бетона не учитывают, и все растягивающие усилия передаются на арматуру, имеющую уп рочненные сопротивления растяжению (табл. 14);
—эпюру нормальных напряжений в бетоне сжатой зоны при
нимают прямоугольной, а величину напряжений — равной рас четным упрочненным сопротивлениям бетона (табл. 12).
Определение внутренних усилий М, N и Q в конструкциях убе жищ производят по правилам строительной механики от дей ствия эквивалентных статических нагрузок.
При расчете статически неопределимых железобетонных кон струкций допускают перераспределение усилий вследствие раз вития пластических деформаций и раскрытия трещин.
14