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: 98
Скачиваний: 1
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Л Е К Ц И Я № 8/8П Л А Н8.1. Особенности проектирования опорных сопряжений диафрагм.8.2. Особенности проектирования надпроёмных перемычек стенок диафрагм.8.1. ОСОБЕННОСТИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ОПОРНЫХСОПРЯЖЕНИЙ И НАКЛОННОГО СЕЧЕНИЯ ДИАФРАГМВ 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 системе1 13 24 11 2`3 44 11 21 42`1 11 2`4Опорное сечение диафрагм должно рассчитываться по прочности нормального сечения на сжатие и на срез по горизонтальному швуПри расчете прочности нормального сечения не учитывается продольное армирование диафрагм и коэффициенты продольного изгиба При центральном сжатии опорного сечения его несущая способность определяется следующим образомscbccsmmARN, (1) гдеbcRрасчетная прочность опорного сечения диафрагмы на сжатие;Если в нижней плоскости стенки диафрагмы не имеется дополнительных горизонтальных сеток косвенного армирования, тоbbcRR- расчетное сопротивление бетона диафрагмы на сжатие.SРис. 3. Схема опорного сеченияВ отдельных случаях устанавливается не менее3-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 случаеszyssbbcRRR,ВеличинаbcRв любом случае принимается с учетом условия3 1bbcRR;sRрасчетное сопротивление стержней сеток косвенного армирования;sкоэффициент эффективности косвенного армирования,3 23 01s;эмпирический коэффициент,10,bszysRR;zys,коэффициент объёмного косвенного армирования,SAAlnAlnefszzizisyyiyizys,, здесьsyszAA ,площадь сечения одного стержня сетки косвенного армирования параллельного соответствующей оси;yin,yilколичество и длина стержней в сетке, параллельных оси y;zin,zil- количество и длина стержней в сетке, параллельных оси z;efA- площадь ядра, заключенного между крайними стержнями сетки; S - шаг стержней.В выражении (1) обозначено –sm- коэффициент, учитывающий конструктивные особенности узла сопряжения диафрагм и плит перекрытия, для контактных стыков1sm(монолитные ), для платформенных стыковcплpsAABRm)8 01(;m - коэффициент, учитывающий прочность горизонтальных швов:9,0 20/08 01 11BRmp, гдеpR- кубиковая прочность цементного; B - класс бетона по прочности на сжатие плит перекрытия;плA- площадь опорных зон плит перекрытия в пределах узла сопряжения;cA - площадь диафрагмы;1pR- кубиковая прочность цементного раствора или бетона в горизонтальном шве;1B- класс бетона по прочности на сжатие для диафрагм.yly уzlxРис. 4. Схема сетки косвенного армированияПри косом внецентренном сжатии горизонтального опорного сечения предельное усилие определяется из условий)2 1(leNNyscsys;)2 1(teNNzscszsПри расчете горизонтального сечения на срез считается, что прочность опорного горизонтального сечения диафрагмы на сдвиг будет обеспечена, если выполняется условие
kbtiiyARNQ2, (2) гдеiQпоперечная сила от расчетных нагрузок в опорном сечении диафрагмы(от вертикальной и горизонтальной нагрузок);iNрасчетная вертикальная сила в этом же сечении, приходящаяся на эту же диафрагму;kAплощадь сечения одной колонны.При расчете на сдвиг рассмотрим два сечения: 1) опорное сечение диафрагмы верхнего этажа; 2) опорное сечение диафрагмы первого этажаДополнительно в наиболее загруженной диафрагме проверяется прочность наклонного сечения на действие поперечной силы по традиционной методике.Для бетонных диафрагм условие прочности имеет видcltRQbtnb2 4*)1(, (3) где5 14b- для тяжелого бетона;n- коэффициент, учитывающий обжатие,efA*1 0ltRNbtn,5 0n; c - проекция опасного наклонного сечения;*5 2 lc ,qltRcbtnfb2 4*)1(Здесьqэквивалентная погонная горизонтальная нагрузка на стенку диафрагмы.В условии (3) правая часть принимается не более5 2*max,ltRQbtbl*Рис. 5Для железобетонных диафрагм условие прочности имеет вид0 22*)1(cqcltRQswbtnfb, (4) где2 2b- коэффициент условий работы наклонного сечения с поперечным армированием (для тяжелого бетона);*33 3lc ,qltRcbtnfb2 2*)1(;5 0*)(75 0lthtbkkf;5 11nf;kb- ширина сечения колонны;kh- высота сечения колонны;swq- погонное усилие, воспринимаемое поперечными стержнями;1S
ARqswswsw;1S- шаг горизонтальных поперечных стержней по высоте диафрагмы;0c- проекция опасной наклонной трещины,swbtnfbqltRc2 20*)1(,*2 0lc 8.2. ОСОБЕННОСТИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ НАДПРОЁМНЫХПЕРЕМЫЧЕК СТЕНОК ДИАФРАГМНадпроёмные 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 Mmax, 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:11/2qlММПРОП;2/п,lQMОПMAX, (1) гдеqпогонная расчетная вертикальная нагрузка на перемычку;lпролет перемычки;0 0/ kBhQQkyn;bAEkib/)]/1([;BnBB0;ibJEB;kbB/;nколичество вертикальных рядов проемов;
bрасстояние между осями крайних столбов диафрагмы. а) б) эпюры от вертикальной нагрузки эпюры от перекоса несущей системыРис. 6. Работа надпроёмной перемычки: а – схема деформирования перемычки и образования трещин; б – эпюры изгибающих моментов и поперечных сил в перемычкеПеремычки 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 вместах 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 Qmax в перемычке, исходя из условия:cqtghtRQswbtn0, (2) где t – толщина перемычки;0hрабочая высота перемычки;cztg/расстояние между центрами тяжести верхних и нижних горизонтальных стержней; c – горизонтальные проекции опасного наклонного сечения, при этом принимается0 5,1 hlcnи6,0tg;SARqswswsw
В этом случаеszyssbbcRRR,ВеличинаbcRв любом случае принимается с учетом условия3 1bbcRR;sRрасчетное сопротивление стержней сеток косвенного армирования;sкоэффициент эффективности косвенного армирования,3 23 01s;эмпирический коэффициент,10,bszysRR;zys,коэффициент объёмного косвенного армирования,SAAlnAlnefszzizisyyiyizys,, здесьsyszAA ,площадь сечения одного стержня сетки косвенного армирования параллельного соответствующей оси;yin,yilколичество и длина стержней в сетке, параллельных оси y;zin,zil- количество и длина стержней в сетке, параллельных оси z;efA- площадь ядра, заключенного между крайними стержнями сетки; S - шаг стержней.В выражении (1) обозначено –sm- коэффициент, учитывающий конструктивные особенности узла сопряжения диафрагм и плит перекрытия, для контактных стыков1sm(монолитные ), для платформенных стыковcплpsAABRm)8 01(;m - коэффициент, учитывающий прочность горизонтальных швов:9,0 20/08 01 11BRmp, гдеpR- кубиковая прочность цементного; B - класс бетона по прочности на сжатие плит перекрытия;плA- площадь опорных зон плит перекрытия в пределах узла сопряжения;cA - площадь диафрагмы;1pR- кубиковая прочность цементного раствора или бетона в горизонтальном шве;1B- класс бетона по прочности на сжатие для диафрагм.yly уzlxРис. 4. Схема сетки косвенного армированияПри косом внецентренном сжатии горизонтального опорного сечения предельное усилие определяется из условий)2 1(leNNyscsys;)2 1(teNNzscszsПри расчете горизонтального сечения на срез считается, что прочность опорного горизонтального сечения диафрагмы на сдвиг будет обеспечена, если выполняется условие
kbtiiyARNQ2, (2) гдеiQпоперечная сила от расчетных нагрузок в опорном сечении диафрагмы(от вертикальной и горизонтальной нагрузок);iNрасчетная вертикальная сила в этом же сечении, приходящаяся на эту же диафрагму;kAплощадь сечения одной колонны.При расчете на сдвиг рассмотрим два сечения: 1) опорное сечение диафрагмы верхнего этажа; 2) опорное сечение диафрагмы первого этажаДополнительно в наиболее загруженной диафрагме проверяется прочность наклонного сечения на действие поперечной силы по традиционной методике.Для бетонных диафрагм условие прочности имеет видcltRQbtnb2 4*)1(, (3) где5 14b- для тяжелого бетона;n- коэффициент, учитывающий обжатие,efA*1 0ltRNbtn,5 0n; c - проекция опасного наклонного сечения;*5 2 lc ,qltRcbtnfb2 4*)1(Здесьqэквивалентная погонная горизонтальная нагрузка на стенку диафрагмы.В условии (3) правая часть принимается не более5 2*max,ltRQbtbl*Рис. 5Для железобетонных диафрагм условие прочности имеет вид0 22*)1(cqcltRQswbtnfb, (4) где2 2b- коэффициент условий работы наклонного сечения с поперечным армированием (для тяжелого бетона);*33 3lc ,qltRcbtnfb2 2*)1(;5 0*)(75 0lthtbkkf;5 11nf;kb- ширина сечения колонны;kh- высота сечения колонны;swq- погонное усилие, воспринимаемое поперечными стержнями;1S
ARqswswsw;1S- шаг горизонтальных поперечных стержней по высоте диафрагмы;0c- проекция опасной наклонной трещины,swbtnfbqltRc2 20*)1(,*2 0lc 8.2. ОСОБЕННОСТИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ НАДПРОЁМНЫХПЕРЕМЫЧЕК СТЕНОК ДИАФРАГМНадпроёмные 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 Mmax, 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:11/2qlММПРОП;2/п,lQMОПMAX, (1) гдеqпогонная расчетная вертикальная нагрузка на перемычку;lпролет перемычки;0 0/ kBhQQkyn;bAEkib/)]/1([;BnBB0;ibJEB;kbB/;nколичество вертикальных рядов проемов;
bрасстояние между осями крайних столбов диафрагмы. а) б) эпюры от вертикальной нагрузки эпюры от перекоса несущей системыРис. 6. Работа надпроёмной перемычки: а – схема деформирования перемычки и образования трещин; б – эпюры изгибающих моментов и поперечных сил в перемычкеПеремычки 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 вместах 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 Qmax в перемычке, исходя из условия:cqtghtRQswbtn0, (2) где t – толщина перемычки;0hрабочая высота перемычки;cztg/расстояние между центрами тяжести верхних и нижних горизонтальных стержней; c – горизонтальные проекции опасного наклонного сечения, при этом принимается0 5,1 hlcnи6,0tg;SARqswswsw