Пособие по проектированию жилых зданий. Вып. 3 (к сниП 08. 01-85) перекрытия 1 icon

Пособие по проектированию жилых зданий. Вып. 3 (к сниП 08. 01-85) перекрытия 1




НазваниеПособие по проектированию жилых зданий. Вып. 3 (к сниП 08. 01-85) перекрытия 1
страница9/13
Дата конвертации03.08.2013
Размер2.1 Mb.
ТипДокументы
источник
1   ...   5   6   7   8   9   10   11   12   13
9. Механизм прогрессирующего обрушения второго типа характеризуется одновременным поворотом каждой стеновой панели, расположенной над локальным разрушением, вокруг своего центра вращения (рис. 5). Такое смещение требует разрушения растянутых связей этих панелей с неповрежденной стеной (S2; на рис. 5, а), разрушения связей сдвига стеновых панелей с плитами перекрытий в горизонтальных стыках (S3 на рис. 5) и пластического излома плит перекрытий, первоначально опертых по трем сторонам, по схеме, приведенной на рис. 5, г.









Рис. 5. Механизм прогрессирующего разрушения II типа

В рассматриваемом случае условие (2) принимает вид

WIIt + WIIp ³ UIIw,in + UIIp + Uw,ex, (12)

где WIIp, UIIw,in, UIIp, Uw,ex ¾ то же, что и величины WIp, UIw,in, UIp, UIw,ex в (4), a WIIt — работа сил сопротивления связей (S2 и S3) меновых панелей, потерявших опору, с неповрежденными конструкциями. Отдельные слагаемые из (12) вычисляются следующим образом:

WIIt = S2y2/L + S3h/L; (13)

UIIw,in = Gw,inx/L + Gl, (14)

где y2, h, x — расстояния от центра вращения до линии действия усилий S2, S3 и силы тяжести Gw,in (см. рис. 5); WIIp, UIIp — вычисляются по формулам (8) при соответствующей замене верхнего индекса, причем

WIIpi = (M'1i/li + 2i/Li)wi; UIIpi = qiLiliui/6. (15)

Здесь все величины имеют тот же смысл, что и в (9); величина Uw,ex вычисляется по формуле (11).

Выполнения условия (12) следует добиваться прежде всего за счет увеличения связей сдвига (S3), так как увеличение прочности растянутой связи (S2) не всегда возможно (рис. 5, б), а иногда и нецелесообразно: если к продольной стене прикрепляется поперечная стена лишь с одной стороны, то для учета этой связи в расчете необходимо оценить прочность продольной стены на изгиб из ее плоскости (см. рис. 5, в).

10. Помимо условий необрушения (4) и (12) необходимо оценить возможность обрушения лишь одних плит перекрытий, расположенных непосредственно над выбитой панелью поперечной стены и первоначально опертых по трем сторонам (третий механизм).

Для того, чтобы эти плиты не обрушивались, достаточно выполнить условие

WIIp ³ UIIp + Uw,ex   S4ww,ex, (16)

где S4 — прочность сдвиговой связи между навесной панелью и поперечной стеной (рис. 6); в формуле (16) S4 принимается по расчету, но не более величины Uw,ex.



Рис. 6. Схема обрушения плит перекрытий

Если соотношение (16) не выполняется, это значит, что плиты необходимо прикрепить к вышерасположенной поперечной стене связями, воспринимающими растяжение (рис. 6). Тогда условие (16) заменяется следующим:

WIIp + WIIIt ³ UIIp + Uw,ex   S4ww,ex, (17)

где WIIIt — работа сил растяжения связей S5. Эта работа вычисляется по формуле

WIIIt = nS5wx5/L, (18)

n — число связей; x5 — координата, определяемая линией действия равнодействующей реакции рассматриваемых связей в предположении, что все они достигли своего предельного значения — S5.

Если перекрытия выполнены из балочных плит, условие (16) не выполняется (WIIp = 0); поэтому в этом случае постановка связей рассматриваемого типа обязательна. При этом их прочность определяется величиной опорных реакций каждой балочной плиты.

11. Четвертый механизм обрушения предусматривает перемещения конструкций лишь одного этажа, расположенного непосредственно над выбитой панелью поперечной стены (рис. 7). Этот механизм предполагает сочетание поступательного перемещения поперечной стены (как в первом механизме) с изломом плит, характерным для второго механизма (см. рис. 5, в, г). Такой механизм возможен лишь при ослаблении поперечной стены дверными или оконными проемами.



Рис. 7. Схема обрушения конструкций одного этажа

Условие невозможности образования механизма рассматриваемого типа

WIw,in(1   c/L) + WIIp + WIVt ³ (1   c/L)UIw,in + UIIp + Uw,ex   S4(ww,ex   ww,in), (19)

где WIVt — работа сил растяжения вертикальных связей типа S5 и S6;

(20)

где k — число связей шестого типа; S6, S5 — предельные усилия в связях шестого и пятого типа; wi — перемещения по направлению i-й связи пятого типа, они определяются как разность перемещений точки прикрепления связи к плите и точки прикрепления связи к панели поперечной стены.

Если при отсутствии связей шестого типа (S6 = 0) условие (19) не выполняется, не рекомендуется добиваться его выполнения за счет усиления связей пятого типа — это неэкономично, поскольку эти связи, как следует из уравнения (20), работают неравномерно. В этом случае наиболее рациональное решение — поставить связи шестого типа и образовать связь по типу, описанной в п. 5.

12. Если при локальном разрушении внутренней поперечной стены не удастся обеспечить выполнение условия (4), то есть не удается предотвратить прогрессирующее обрушение по первой схеме (см. рис. 4), рекомендуется специальными связями плит перекрытий обеспечить их эффективное сопротивление прогрессирующему обрушению, при больших прогибах как элементов висячей системы (рис. 8). Такой прием обычно оказывается целесообразнее и необходим при локальном разрушении поперечной стены, значительно удаленной от остальных несущих стен и связанной с ними только балочными плитами перекрытий или слабоармированными большепролетными плитами, первоначально опертыми по трем сторонам.





Рис. 8. Работа плит перекрытий как элементов висячей системы

Требования, которым должны удовлетворять связи и плиты, образующие висячую систему, вытекают из расчета по деформированной схеме (см. рис. 8, б): цепь последовательно соединенных элементов (связь — плита — связь — плита — связь) должна включать очень пластичное звено, которое обеспечивало бы общее удлинение цепи порядка нескольких процентов (естественно, при этом в плитах допускаются какие угодно трещины). Для выполнения этого условия необходимо, чтобы



(21)

где ^ G — погонная нагрузка, приходящаяся на разрушенную стену с каждого этажа

G = 0,5q( + l¢¢) + Gw,in/L;

N — погонная несущая способность слабейшего звена висячей цепи; e —расчетное относительное удлинение плиты с меньшим пролетом (точнее — относительное увеличение расстояния между точками стыковки этой плиты с другими плитами); w — прогиб, при котором достигается равновесие; lmin, lmax соответственно минимальный и максимальный пролеты.

Соотношения (21) получены из предположения, что в силу случайной изменчивости сопротивлении материалов максимальное возможное удлинение реализуется лишь в одной плите. Таким образом, в случае lmin = lmax = l при e = 4 ¸ 6 % из (21) следует, что N = (2 ¸ 2,5) и w = (0,2 ¸ 0,25)l.

Максимально возможное относительное удлинение плиты существенно зависит от конструктивного решения ее арматуры и связей между плитами, от соотношения прочностей отдельных элементов, от их пластичности, от прочности соединения этих элементов; теоретически определить эту величину в общем случае не удается и поэтому каждое конкретное конструктивное решение рекомендуется оценивать экспериментально.

^ Особенности расчета зданий перекрестно-стеновой конструктивной системы с наружными стенами из бетонных или железобетонных панелей

13. Для расчета зданий с железобетонными наружными стенами следует использовать те же основные типы механизмов прогрессирующего обрушения, что и для зданий с ненесущими наружными стенами из легких небетонных материалов. При этом однако необходимо учитывать, что для образования этих механизмов требуется разрушение не только внутренних стеновых панелей и плит перекрытий, но и наружных стеновых панелей, которые в рассматриваемом случае обязательно включаются в работу, даже если они запроектированы навесными.

Наружные стеновые панели с проемом, независимо от типа механизма общего прогрессирующего обрушения, работают на перекос как прямоугольные рамы (рис. 9). При этом, если плиты перекрытий заведены в наружные стены, то они тоже вовлекаются в работу и характер их разрушения меняется — к основным пластическим шарнирам, показанным на рис. 4 и 5, добавляются шарниры, связанные с изломом внешнего края плиты (рис. 10). При проверке возможности обрушения одних плит перекрытий (см. п. 10) этих шарниров нет.







Рис. 9. Работа элементов наружных стен









Рис. 10. Работа плит перекрытий в зданиях с железобетонными наружными стенами

Для того, чтобы учесть сопротивление наружных стен прогрессирующему обрушению и связанное с ними дополнительное сопротивление плит перекрытий, нужно вычислить работу соответствующих внутренних сил (Ww,ex) по п. 14 и использовать ее при проверке условий равновесия, указанных в п. 15.

14. Для того, чтобы учесть сопротивление наружной стены прогрессирующему обрушению, нужно вычислить работу внутренних сил при разрушении панелей наружных стен типового этажа (Ww,ex). Поскольку при локальном разрушении внутренней стены прогрессирующему обрушению на каждом этаже сопротивляются две панели наружной стены (или одна двухмодульная), величина Ww,ex в общем случае рассматривается как сумма слагаемых

Ww,ex = w,ex + W¢¢w,ex. (22)

Величина работы w,ex (W¢¢w,ex) зависит от соотношения геометрических размеров панели и армирования ее перемычек и простенков, а также от наличия в ней проема для балконной двери. В общем случае любую наружную панель можно рассматривать как раму, разрушающуюся вследствие образования в ней четырех пластических шарниров (см. рис. 9, б, в), так что

(23)

При этом предельные изгибающие моменты, действующие в угловых шарнирах (например, sup — в левом верхнем углу), определяют как наименьшие из двух величин несущих способностей по изгибу перемычки и простенка, образующих этот угол.

В случае локального разрушения поперечной стены, примыкающей к углу здания, панель наружной стены может разрушиться по схеме поворота жесткого диска (см. рис. 9, a); при этом работа внутренних сил будет определяться прочностью сдвиговой связи этой панели с вышележащим перекрытием (V) и растянутой связи с соседней фасадной панелью (S)

Ww,ex = (S + V)h/l. (24)

Из двух возможных значений Ww,ex, определенных по формулам (23) и (24), в дальнейших расчетах учитывается меньшее.

15. Для учета сопротивления наружной стены прогрессирующему обрушению прежде всего необходимо убедиться в том, что она «несет сама себя», то есть проверить условие

Rw,ex = Ww,ex   Uw,ex > 0, (25)

в котором работа внешних сил Uw,ex определяется по формуле (11).

В тех случаях, когда условие (25) не выполняется (Rw,ex < 0), весь дальнейший расчет проводится точно так же, как для зданий с продольными ненесущими стенами из легких небетонных материалов — по рекомендациям пп. 8 — 11 с той лишь разницей, что во всех соотношениях работа Uw,ex заменяется величиной Rw,ex. Если же условие (25) выполняется, то дальнейший расчет определяется конструктивным решением сопряжения плит перекрытий и наружной продольной стены.

Если плиты перекрытия не заведены в наружную стену, необходимо, чтобы прочность соединения внутренней панели поперечной стены и нацелен наружных стен при их взаимном сдвиге (S4) удовлетворяла условию

S4W > Rw,ex (28)

В этом случае проверка возможности прогрессирующего обрушения проводится последовательно по рекомендациям пп. 8 — 11 со следующими незначительными изменениями:

в соотношениях (4) и (12) работа Uw,ex заменяется величиной — Rw,ex;

в формулах (16), (17) принимается, что Uw,ex = S4ww,еx;

в формуле (19) принимается Uw,ex   S4(ww,еx   ww,im) =  Rw,ex.

Если плиты перекрытий заведены в наружную стену, то сдвиговая связь между внутренней поперечной и продольной наружной стенами может не ставиться (S4 = 0), и для оценки защиты здания от прогрессирующего обрушения проверяются лишь условия (4) и (12) при

Uiw,ex =  Riw,ex   Wip,bor, (27)

где Wip,bor дополнительная работа плит перекрытий, связанная с изломом их внешнего края, заведенного в наружную стену; эта работа зависит от типа рассматриваемого механизма прогрессирующего обрушения.

Сопротивление внешнего края плиты перекрытия, заведенного в наружные стены, создает дополнительную работу внутренних сил, вычисляемую для механизма обрушения первого типа (см. рис. 10, а) для i-й плиты

(28)

где ei, di, Si — привязки краевых шарниров в плите, а остальные величины те же, что в (9).

Для механизма обрушения второго типа

(29)

При использовании формулы (27) следует помнить, что она применима только при Rw,ex > 0, то есть при Uw,ex =   (Rw,ex + Wp,bor) < 0.

При проверке невозможности обрушения одних лишь плит перекрытий по формулам (16), (17) принимать Uw,ex   S4wW,ex = 0.

В формуле (19) при этом принимается:

если S7w > Rw,ex, то Uw,ex =   Rw,ex;

если S7w £ Rw,ex, то Uw,ex = S7w; Ww,ex = 0, (30)

где Si — несущая способность связи растяжения между наружной стеной и перекрытием.

^ Пример расчета устойчивости конструкций против прогрессирующего обрушения при аварийных воздействиях применительно к 9-этажным крупнопанельным домам

1. Исходные данные. Конструктивная система здания — поперечно-стеновая со смешанным (600 + 300 см) шагом поперечных несущих стен (рис. 11). Высота этажа hf = 280 см. Наружные стены толщиной 35 см однослойные керамзитобетонные, в шаге 600 см — двухмодульные, в шаге 300 см — одномодульные; внутренние стены толщиной 16 см из тяжелого бетона В15 (рис. 12 и табл. 3). Плиты перекрытий сплошные толщиной 16 см из тяжелого бетона В15 и В20, армированного нижней сеткой.



Pис. 11. Фрагмент жилого дома







Рис. 12. Стеновые панели

Характеристика панелей

Обозна­чение

Едини­ца изме­рения

Наруж­ные стены

Внут­ренние стены

Плиты перекрытий
















П1

П2, ПЗ

Класс бетона

Вb

¾

В7,5

B15

B15

B20

Нормативное сопро­тивление бетона осевому сжатию

Rbп

МПа

5,5

11

11

15

Нормативное сопро­тивление бетона осевому растяжению

Rbt,n

МПа

0,7

1,15

l,15

1,4

Коэффициенты условий

yb1

¾

1,25

1,25

1,25

1,25

работы

yb2

¾

1,15

1,15

1,15

1,15

Толщина панели

tw

мм

350

160

160

160

Нормативные нагрузки на перекрытия: постоянная нагрузка g = 5,8 кН/м2; длительная (часть временной нагрузки) ql = 0,5 кН/м2. Всего q = (g + ql) = 6,3 кН/м2.

Нормативная нагрузка на лоджии gl = 0,6 кН/м2.

Расчет производится по прил. 1. Несущие способности элементов определяют по СНиП 2.03.01—84. Наиболее опасные случаи расположения гипотетических локальных разрушений на плане здания в соответствии с п. 7 показаны на рис. 11. Здесь для примера рассмотрены схемы разрушений № 1 и № 2.

1   ...   5   6   7   8   9   10   11   12   13



Похожие:

Пособие по проектированию жилых зданий. Вып. 3 (к сниП 08. 01-85) перекрытия 1 iconСправочное пособие к снип отопление и вентиляция жилых зданий
Центральный научно исследовательский и проектно экспериментальный институт инженерного оборудования городов, жилых и общественных...
Пособие по проектированию жилых зданий. Вып. 3 (к сниП 08. 01-85) перекрытия 1 iconМинстрой россии торговый дом «Инженерное оборудование» пособие по проектированию автономных инженерных систем одноквартирных и блокированных жилых домов
Пособие по проектированию автономных инженерных систем од­ноквартирных и блокированных жилых домов (водоснабжение, канализа­ция,...
Пособие по проектированию жилых зданий. Вып. 3 (к сниП 08. 01-85) перекрытия 1 iconСправочное пособие к сниП
Рекомендовано к изданию секцией научно-технического совета Института общественных зданий Минстроя России (бывший цнииэп учебных зданий...
Пособие по проектированию жилых зданий. Вып. 3 (к сниП 08. 01-85) перекрытия 1 icon«Пожарная безопасность зданий и сооружений» мдс 21 98 Москва 1998 удк 699. 81 (083. 74) Предотвращение распространения пожара. Пособие к сниП 21-01-97 «Пожарная безопасность зданий и сооружений»
Центральный научно-исследовательский и проектно-экспериментальный институт промышленных зданий и сооружений ао «цниипромзданий»
Пособие по проектированию жилых зданий. Вып. 3 (к сниП 08. 01-85) перекрытия 1 iconПособие по проектированию анкерных болтов для крепления строительных конструкций и оборудования
Центральный научно-исследовательский и проектно-экспериментальный институт промышленных зданий и сооружений
Пособие по проектированию жилых зданий. Вып. 3 (к сниП 08. 01-85) перекрытия 1 iconКонструкции жилых зданий (к сниП 08. 01-85)
Центральный ордена трудового красного знамени научно-исследовательский и проектный институт типового и экспериментального проектирования...
Пособие по проектированию жилых зданий. Вып. 3 (к сниП 08. 01-85) перекрытия 1 iconСправочное пособие к снип проектирование подпорных стен и стен подвалов
И проектно-экспериментальный институт промышленных зданий и сооружений (цниипромзданий) госстроя СССР
Пособие по проектированию жилых зданий. Вып. 3 (к сниП 08. 01-85) перекрытия 1 iconЦентральный ордена трудового красного знамени научно-исследовательский и проектный институт строительных металлоконструкций им. Мельникова
По контролю состояния строительных металлических конструкций зданий и сооружений в агрессивных средах, проведению обследований и...
Пособие по проектированию жилых зданий. Вып. 3 (к сниП 08. 01-85) перекрытия 1 iconЦнииэп учебных зданий Госгражданстроя пособи е по проектированию общественных зданий и сооружений
Рекомендовано к изданию секцией Научно-технического совета цнииэп учебных зданий
Пособие по проектированию жилых зданий. Вып. 3 (к сниП 08. 01-85) перекрытия 1 iconГосударственный проектный и научно-исследовательский институт по проектированию учреждений здравоохранения “Гипронииздрав” пособие по проектированию учреждений здравоохранения
Рекомендовано к изданию научной секцией Научно-технического Совета “Гипронииздрава”
Разместите кнопку на своём сайте:
Документы


База данных защищена авторским правом ©sov.opredelim.com 2000-2015
При копировании материала обязательно указание активной ссылки открытой для индексации.
обратиться к администрации
Документы