Файл: Лекция 88 п л а н особенности проектирования опорных сопряжений диафрагм.doc
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 26.10.2023
Просмотров: 37
Скачиваний: 1
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Л Е К Ц И Я № 8/8
П Л А Н
8.1. Особенности проектирования опорных сопряжений диафрагм.
8.2. Особенности проектирования надпроёмных перемычек стенок диафрагм.
8.1. ОСОБЕННОСТИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ОПОРНЫХ
СОПРЯЖЕНИЙ И НАКЛОННОГО СЕЧЕНИЯ ДИАФРАГМ
В бескаркасных зданиях в основном используется платформенное опирание плит в узле сопряжения, либо монолитный узел.
Платформенное опирание используется в случае, когда плиты перекрытия имеют сплошное поперечное сечение и небольшую величину полезной нагрузки. При пустотных плитах или большой полезной нагрузке в бескаркасных зданиях используется монолитное (опирание) сопряжение диафрагм и плит.
В каркасных системах используется преимущественно контактное опирание плит на консоли диафрагм.
В отдельных случаях в бескаркасной системе при одностороннем примыкании плит к диафрагме может также использоваться контактное примыкание плит к диафрагме.
1) 2) 3)
Рис. 1. Схема опирания плит: 1) платформенное опирание; 2) монолитное; 3) контактное, для бетонных Б/к зданий:
1-стенки диафрагм жесткости; 2-плиты перекрытия; 2*-пустотные плиты;
3-фиксирующая монтажная петля;
4-бетон или цементный раствор, заполняющий швы; 5-выпуски продольной арматуры из плит, примыкающих к узлу (свариваются между собой);
Рис. 2. Схема опирания плит – контактное опирание в каркасной системе
1 1
3 2
4 1
1 2`
3 4
4 1
1 2
1 4
2`
1 1
1 2`
4
Опорное сечение диафрагм должно рассчитываться по прочности нормального сечения на сжатие и на срез по горизонтальному шву
При расчете прочности нормального сечения не учитывается продольное армирование диафрагм и коэффициенты продольного изгиба
При центральном сжатии опорного сечения его несущая способность определяется следующим образом
s
c
bc
cs
m
m
A
R
N
, (1) где
bc
R
расчетная прочность опорного сечения диафрагмы на сжатие;
Если в нижней плоскости стенки диафрагмы не имеется дополнительных горизонтальных сеток косвенного армирования, то
b
bc
R
R
- расчетное сопротивление бетона диафрагмы на сжатие.
S
Рис. 3. Схема опорного сечения
В отдельных случаях устанавливается не менее
3-х сеток горизонтального косвенного армирования с шагом не менее 60мм, не более 150 мм и не более t/2, где t-толщина стенки диафрагмы.
В этом случае
s
zy
s
s
b
bc
R
R
R
,
Величина
bc
R
в любом случае принимается с учетом условия
3 1
b
bc
R
R
;
s
R
расчетное сопротивление стержней сеток косвенного армирования;
s
коэффициент эффективности косвенного армирования,
3 23 0
1
s
;
эмпирический коэффициент,
10
,
b
s
zy
s
R
R
;
zy
s,
коэффициент объёмного косвенного армирования,
S
A
A
l
n
A
l
n
ef
sz
zi
zi
sy
yi
yi
zy
s
,
, здесь
sy
sz
A
A ,
площадь сечения одного стержня сетки косвенного армирования параллельного соответствующей оси;
yi
n
,
yi
l
количество и длина стержней в сетке, параллельных оси y;
zi
n
,
zi
l
- количество и длина стержней в сетке, параллельных оси z;
ef
A
- площадь ядра, заключенного между крайними стержнями сетки; S - шаг стержней.
В выражении (1) обозначено –
s
m
- коэффициент, учитывающий конструктивные особенности узла сопряжения диафрагм и плит перекрытия, для контактных стыков
1
s
m
(монолитные ), для платформенных стыков
c
пл
p
s
A
A
B
R
m
)
8 0
1
(
;
m - коэффициент, учитывающий прочность горизонтальных швов:
9
,
0 2
0
/
08 0
1 1
1
B
R
m
p
, где
p
R
- кубиковая прочность цементного; B - класс бетона по прочности на сжатие плит перекрытия;
пл
A
- площадь опорных зон плит перекрытия в пределах узла сопряжения;
c
A - площадь диафрагмы;
1
p
R
- кубиковая прочность цементного раствора или бетона в горизонтальном шве;
1
B
- класс бетона по прочности на сжатие для диафрагм.
y
l
y у
z
l
x
Рис. 4. Схема сетки косвенного армирования
При косом внецентренном сжатии горизонтального опорного сечения предельное усилие определяется из условий
)
2 1
(
l
e
N
N
ys
cs
ys
;
)
2 1
(
t
e
N
N
zs
cs
zs
При расчете горизонтального сечения на срез считается, что прочность опорного горизонтального сечения диафрагмы на сдвиг будет обеспечена, если выполняется условие
k
bt
i
iy
A
R
N
Q
2
, (2) где
i
Q
поперечная сила от расчетных нагрузок в опорном сечении диафрагмы
(от вертикальной и горизонтальной нагрузок);
i
N
расчетная вертикальная сила в этом же сечении, приходящаяся на эту же диафрагму;
k
A
площадь сечения одной колонны.
При расчете на сдвиг рассмотрим два сечения: 1) опорное сечение диафрагмы верхнего этажа; 2) опорное сечение диафрагмы первого этажа
Дополнительно в наиболее загруженной диафрагме проверяется прочность наклонного сечения на действие поперечной силы по традиционной методике.
Для бетонных диафрагм условие прочности имеет вид
c
l
t
R
Q
bt
n
b
2 4
*
)
1
(
, (3) где
5 1
4
b
- для тяжелого бетона;
n
- коэффициент, учитывающий обжатие,
ef
A
*
1 0
l
t
R
N
bt
n
,
5 0
n
; c - проекция опасного наклонного сечения;
*
5 2 l
c
,
q
l
t
R
c
bt
n
f
b
2 4
*
)
1
(
Здесь
q
эквивалентная погонная горизонтальная нагрузка на стенку диафрагмы.
В условии (3) правая часть принимается не более
5 2
*
max
,
l
t
R
Q
bt
b
l*
Рис. 5
Для железобетонных диафрагм условие прочности имеет вид
0 2
2
*
)
1
(
c
q
c
l
t
R
Q
sw
bt
n
f
b
, (4) где
2 2
b
- коэффициент условий работы наклонного сечения с поперечным армированием (для тяжелого бетона);
*
33 3
l
c
,
q
l
t
R
c
bt
n
f
b
2 2
*
)
1
(
;
5 0
*
)
(
75 0
l
t
h
t
b
k
k
f
;
5 1
1
n
f
;
k
b
- ширина сечения колонны;
k
h
- высота сечения колонны;
sw
q
- погонное усилие, воспринимаемое поперечными стержнями;
1
S
A
R
q
sw
sw
sw
;
1
S
- шаг горизонтальных поперечных стержней по высоте диафрагмы;
0
c
- проекция опасной наклонной трещины,
sw
bt
n
f
b
q
l
t
R
c
2 2
0
*
)
1
(
,
*
2 0
l
c
8.2. ОСОБЕННОСТИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ НАДПРОЁМНЫХ
ПЕРЕМЫЧЕК СТЕНОК ДИАФРАГМ
Надпроёмные перемычки диафрагм воспринимают вертикальную нагрузку от перекрытий, опирающихся непосредственно на диафрагмы, а также принимают участие в работе пространственной системы как связи сдвига.
Сжатие столбов диафрагм, примыкающих к перемычкам, вызывают, их бочкообразную деформацию, а в отдельных случаях - появление трещин, уменьшающихся от углов к середине пролётов перемычек.
В углах сопряжения перемычек со столбами возникают также максимальные изгибающие моменты от нагрузок, действующих на перекрытие,
а также M
max
, вызванные перекосом пространственной системы под совместным действием горизонтальной и вертикальной нагрузок.
Максимальные моменты от вертикальной нагрузки, передаваемой непосредственно перекрытиями, опирающимися на надпроемную перемычку и от перекоса пространственной системы вычисляются по следующим формулам соответственно:
11
/
2
ql
М
М
ПР
ОП
;
2
/
п
,
l
Q
M
ОП
MAX
, (1) где
q
погонная расчетная вертикальная нагрузка на перемычку;
l
пролет перемычки;
0 0
/ kB
h
Q
Q
ky
n
;
b
A
E
k
i
b
/
)]
/
1
(
[
;
B
n
B
B
0
;
i
b
J
E
B
;
k
b
B
/
;
n
количество вертикальных рядов проемов;
b
расстояние между осями крайних столбов диафрагмы. а) б) эпюры от вертикальной нагрузки эпюры от перекоса несущей системы
Рис. 6. Работа надпроёмной перемычки: а – схема деформирования перемычки и образования трещин; б – эпюры изгибающих моментов и поперечных сил в перемычке
Перемычки рассчитываются на возможные невыгоднейшие сочетания усилий как балки, защемленные на опорах. Для обеспечения прочности нормального и наклонного сечений перемычек в верхних и нижних волокнах устанавливается продольная арматура и вертикальная поперечная в пределах всего пролета. Продольная арматура рассчитывается как в балке защемленной на 2-х опорах. Арматура устанавливается в соответствии с огибающими эпюрами моментов и поперечных сил. Нормальные сечения рассчитываются в
местах защемления перемычек в столбах и середине пролета, наклонные сечения в местах защемления. Кроме того, для нормальных сечений проверяют ширину раскрытия трещин.
Поперечные стержни рассчитываются на действие Q
max в перемычке, исходя из условия:
c
q
tg
h
t
R
Q
sw
bt
n
0
, (2) где t – толщина перемычки;
0
h
рабочая высота перемычки;
c
z
tg
/
расстояние между центрами тяжести верхних и нижних горизонтальных стержней; c – горизонтальные проекции опасного наклонного сечения, при этом принимается
0 5
,
1 h
l
c
n
и
6
,
0
tg
;
S
A
R
q
sw
sw
sw