Юникон-ЗСК

Применение системы "Юникон"

Расчет ограждающих конструкций по несущей способности

А. Стены из сплошных полистиролбетонных блоков

Ненесущие стены

6.1. Ненесущие (навесные) стены из сплошных блоков выполняются высотой на один этаж и прикрепляются к верхнему перекрытию, а также к поперечным несущим стенам с помощью стальных монтажных элементов. Эти стены воспринимают в основном только ветровую нагрузку. Оконные и прочие проемы перекрываются армированными полистиролбетонными перемычками, которые воспринимают кроме собственного веса вес блоков и доборных стеновых элементов между перемычкой и перекрытием, а также вес штукатурных слоев и навесного оборудования. Расчет этих перемычек приведен в пп. 6.43 … 6.49. В отдельных случаях специально армированные перемычки воспринимают также горизонтальную нагрузку от ветрового давления на оконные (дверные) заполнения.

6.2. Простенки, располагаемые вне несущих поперечных стен, рассчитываются как свободно опертые балки на действие равномерно распределенной нагрузки от ветра, определяемой согласно СНиП 2.01.07-85 «Нагрузки и воздействия».

Для зданий высотой менее 40 м нормативное значение ветровой нагрузки w , принимается равным

. *) (6.1)


где коэффициент k (см. табл. 6 СНиП 2.01.07-85) определяется по уровню, проходящему по средине высоты рассматриваемого этажа.

*) Не оговоренные обозначения здесь и далее приняты по СНиП 2.03.01-84*

Для зданий 40 м и более ветровая нагрузка принимается равной

. (6.2)

где wp - пульсационная составляющая ветровой нагрузки, определяемая по формуле

. (6.3)

где z - высота рассматриваемого уровня, м;

H - высота здания, м;

? - коэффициент динамичности, определяемый по графику на черт. 2 СНиП 2.01.07-85 при логарифмическом декременте колебаний ?= 0,3 в зависимости от . где w 0 - нормативное значение ветрового давления, кгс/м 2. Т - период собственных колебаний, сек -1. который приближенно можно принять равным 0,021Н; при ? <= 0,05 значение ? можно определять по формуле

;

wmh - средняя составляющая ветровой нагрузки, вычисляемая по формуле ( 6.1), где k определяется при z =Н ;

? - коэффициент пульсации давления ветра, принимаемый по табл. 7 СНиП 2.01.07-85 при z =Н ;

v - коэффициент корреляции пульсаций давления ветра, принимаемый по табл. 9 СНиП 2.01.07-85 при ?=Н и ?=В; - Н и В ширина здания с наветренной стороны.

6.3. За расчетный пролет простенка l принимается расстояние в свету между перекрытиями (рис. 6.1 ). Ветровая нагрузка собирается с грузовой площади шириной, равной расстоянию между серединами смежных проемов. Погонная нагрузка q , действующая на простенок, равна

. (6.4)

где b - ширина простенка;

w - ветровая нагрузка определяется по п. 6.2;

? f =1,4 - коэффициент надежности по нагрузке;

? n - коэффициент надежности по назначению, принимаемый равным:

- для зданий 1 го класса (учебные заведения, больницы, детские сады, и т.п.) - 1,0;

- для зданий 2 го класса (жилые и прочие общественные здания) - 0,95;

а расчетный момент равен

. (6.5)

Рис. 6.1. К расчету простенка на ветровую нагрузку

6.4. Простенок с двумя штукатурными армированными слоями (внутренним и внешним) рассчитывается на действие момента M. определяемого согласно п. 6.3. при аэродинамическом коэффициенте с= 0,8 (положительное давление ветра). При этом учитываются сжатый штукатурный слой и растянутая арматура в растянутом (внутреннем) штукатурном слое. Расчет ведется из условия

. (6.6)

где h п и h ш - толщина соответственно полистиролбетонной кладки и штукатурного слоя.

В качестве арматуры используются стальные сетки, рекомендуемые для армоцементных конструкций СНиП 2.03.03-85, приложение 2, с расчетным сопротивлением Rs = 2500 кгс/см 2. Штукатурный слой выполняется из цементно-песчаного или цементно-известково-песчаного раствора марки не ниже 50 и не ниже марки полистиролбетона. Кроме того, плотность полистиролбетона должна быть не менее 200 кг/м 3 .

6.5. Простенок с кирпичной облицовкой и внутренним штукатурным армированным слоем рассчитывается на действие момента М, определенного согласно п. 6.3 как при с= 0,8, так и при с=- 0,6 (отрицательное давление ветра)*.

* Знак «плюс» у аэродинамического коэффициента с соответствует направлению давления ветра на соответствующую поверхность, знак «минус» - от поверхности.

Сначала расчет выполняется без учета кирпичной облицовки. При положительном давлении ветра расчет ведется из условия

. (6.7)

х - высота сжатой зоны, равная ;

- расчетное сопротивление сжатию полистиролбетонной кладки, принимаемое равным произведению сопротивления сжатию полистиролбетона по табл. 3.6 и коэффициента условий работы кладки К=0,7, учитывающего влияние клеевых швов.

Остальные обозначения - см. п.п. 6.3. и 6.4.

При отрицательном давлении ветра расчет ведется из условия

. (6.8)

где - расчетное сопротивление кладки из полистиролбетонных блоков растяжению при изгибе, принимаемое равным произведению сопротивления полистиролбетона растяжению при изгибе по табл. 3.6 и коэффициента условий работы кладки K =0,85, учитывающего влияние клеевых швов;

Wred - момент сопротивления приведенного сечения, включающего в себя площадь полистиролбетона, а также площадь сжатого штукатурного слоя, умноженную на отношение модулей упругости раствора и полистиролбетона .

Модуль упругости Еш принимается по табл. 18 СНиП 2.03.01-84 «Бетонные и железобетонные конструкции» как для мелкозернистого бетона группы Б естественного твердения в зависимости от класса бетона В= 0,07М, где М - марка раствора, или по табл. 6.1.

Модуль упругости кладки из полистиролбетонных блоков принимается равным произведению модуля упругости полистиролбетона по табл. 3.7 и коэффициента условий работы кладки K = 0,8, учитывающего влияние клеевых швов. Значение Wred определяется по формуле

. (6.9)

где Ired - момент инерции приведенного сечения;

у red - расстояние от центра тяжести приведенного сечения до растянутой грани полистиролбетонного блока у кирпичной облицовки.

В случае, если условия ( 6.7) или ( 6.8) не удовлетворяются, момент М можно уменьшить, распределив его между кирпичной облицовкой и основной частью стены пропорционально их жесткостям, определяемым следующим образом:

жесткость облицовки

. (6.10)

где ? - упругая характеристика кладки, принимаемая по табл. 15 СНиП II-22-81 «Каменные и армокаменные конструкции»;

R - расчетное сопротивление сжатию кладки, принимаемое по табл. 2 СНиП II-22-81;

h обл - толщина кирпичной облицовки.

Жесткость основной части стены

. (6.11)

При этом следует проверить прочность облицовки из условия

. (6.12)

где Rtb - расчетное сопротивление кирпичной кладки растяжению при изгибе по не перевязанному сечению, принимаемое по табл. 10 СНиП II-22-81. Коэффициент 0,85 при Rtb вводится для исключения сверхдопустимых растягивающих напряжений в не перевязанных швах кирпичной кладки;

G - вес облицовки, расположенной выше расчетного сечения.

. (6.13)

При выполнении условия ( 6.12) кирпичная облицовка объединяется гибкими связями с полистиролбетонной частью стены. При этом сплошная приклейка облицовки к основной части стены не требуется. Однако необходимо предусматривать противопожарные рассечки в образовавшейся воздушной прослойке толщиной 5 мм.

При не выполнении условий ( 6.7), или ( 6.8), или ( 6.12) расчет стены с кирпичной облицовкой, объединенной с полистиролбетонной частью стены гибкими связями и приклеенной к ней клеевым швом (5 мм) или цементно-песчаным раствором (10 мм), при действии ветровой нагрузки (положительном (напор) или отрицательном (отсос) давлении) производится как элемента комплексного сечения, включающего кирпичную облицовку, цементно-песчаный или клеевой шов, полистиролбетонную часть стены и армированной слой штукатурки. При этом принимается гипотеза плоских сечений и напряжения в различных точках сечения определяются по схеме приведенного сечения, причем растягивающие напряжения в неперевязанных (горизонтальных) швах кирпичной облицовки не должна превышать 0,85 Rtb . что исключает сверхдопустимые растягивающие напряжения.

Самонесущие стены

6.6. Самонесущие стены из сплошных блоков плотностью 350-400 кг/м 3 выполняются высотой до двух этажей включительно, но не более 10 м. Они прикрепляются гибкими связями к перекрытиям и к поперечным несущим стенам или к фахверковым стойкам. Самонесущие стены должны воспринимать кроме ветровой нагрузки также собственный вес (включая вес облицовки), вес заполнения проемов и вес навесного оборудования.

6.7. Простенок, располагаемый вне несущих поперечных стен или фахверковых стоек, рассматривается как неразрезная балка, опорами которой служат места крепления простенка к перекрытиям (рис. 6.2 ). Пролетная часть такой балки рассчитывается на действие ветровой нагрузки аналогично расчету ненесущих стен согласно пп. 6.3- 6.5. При этом момент принимается равным М= ql 2 /12. При одинаковых пролетах балки достаточно проверить только верхний ее пролет.

6.8. Если прочность простенка на изгиб не обеспечивается, то по ширине этого простенка устанавливаются фахверковые стойки, прикрепленные гибкими связями к простенку, а также к верхнему и нижнему перекрытиям. Пример установки фахверковых стоек приведен на рис. 6.3. Сечение этих стоек подбирается так, чтобы момент, действующий на стену, стал меньше его предельного значения для стены Мпр за счет перераспределения между стеной и фахверковыми стойками пропорционально их жесткостям. В этом случае суммарная жесткость фахверковых стоек должна быть не менее

. (6.14)

где Вст - жесткость стены; для простенка с двумя штукатурными слоями Вст определяется по формуле ( 6.11); для простенка с кирпичной облицовкой и одним штукатурным слоем Вст равна сумме жесткостей облицовки и основной части стены, определяемых по формулам ( 6.10) и ( 6.11);

Мпр - правая часть условий ( 6.6)-( 6.8).

При этом, если прочность простенка с кирпичной облицовкой не обеспечивается как при положительном, так и при отрицательном давлении ветра, в формуле ( 6.14) следует учитывать максимальное отношение из этих двух расчетных случаев.

Рис. 6.2. К расчету самонесущих рам

Рис. 6.3. Пример установки фахверковых стоек

Несущие стены

6.9. Несущие стены из сплошных блоков плотностью 400-550 кг/м 3 выполняются высотой на 1-2 этажа. При этом они воспринимают, кроме ветровой нагрузки и нагрузки от собственного веса, также нагрузки от перекрытий и покрытий, опираемых на них.

6.10. Простенки, располагаемые вне поперечных несущих стен, рассчитываются на внецентренное сжатие. При этом продольная сила N складывается из нагрузки от ближайшего перекрытия Nnep , суммы нагрузок от других вышерасположенных перекрытий N в и от веса стены (включая вес штукатурных слоев, заполнения проемов и навесного оборудования) Ncm на участке высотой от рассматриваемого сечения до верха стены. Ширина рассчитываемой стены, а также грузовых площадей, с которых собираются нагрузки от перекрытий, равна b +( b л + b п )/2. Очертание грузовых площадей принимается по рис. 6.4.

Сила Nnep прикладывается в соответствии со схемой на рис. 6.5. Силы N в и Ncm прикладываются в центре тяжести приведенного сечения простенка.

Рассматриваются 2 сечения:

- сечение 1 располагается на уровне верха проема; при этом момент от ветровой нагрузки не учитывается;

- сечение 2 располагается на уровне середины высоты этажа. При этом учитывается момент от отрицательного давления ветра q (т.е. при с= -0,6), см. п. 6.5, равный .

6.11. Простенок с двумя штукатурными армированными слоями рассчитывается как железобетонный элемент из условия

. (6.15)

х - высота сжатой зоны, определяемая следующим образом:

а) если (где ? R - см. табл. 6.1), то

. (6.16)

где ;

; ; ;

? и ? - см. табл. 6.1.

По материалам сайта: http://www.unicon-zsk.ru