Пособие по проектированию жилых зданий Вып. 3 Часть 1. Конструкции жилых зданий (к СНиП 2.08.01-85)

5. СТЕНЫ И ПЕРЕГОРОДКИ

5.1. В настоящем разделе изложены рекомендации попроектированию сборных и монолитных стен из бетона и железобетона атакже наружных стен и перегородок из листовых материалов на каркасе.

При проектировании стен каменных и блочных зданий следуетруководствоваться положениями СНиП II-22-81.Проектирование деревянных панельных стен рекомендуется выполнятьсогласно «Руководству по проектированию конструкций деревянныхпанельных жилых домов» (ЦНИИЭП граждансельстрой, М.,Стройнздат, 1984).

5.2. При проектировании следует различать следующие типы стен:

по восприятию вертикальной нагрузки — несущие, самонесущие иненесущие (см. п. 2.3 настоящего Пособия);

по назначению — наружные и внутренние;

по числу основных слоев — однослойные и слоистые.

Основными слоями стены называются все слои по толщине стены, в томчисле тепло- или звукоизоляционные слои, за исключениемзащитно-декоративных, отделочных слоев, а также слоев из рулонных илипленочных материалов и воздушных прослоек.

Стены и перегородки можно проектировать однослойными и слоистыми.Конструкцию стены следует выбирать на основе технико-экономическихрасчетов.

5.3. Наружные однослойные стены рекомендуется проектироватьсплошного сечения из плотного легкого бетона, автоклавного ячеистогобетона и естественных каменных материалов (блоки из известняка, туфа,ракушечника и др.).

В наружных однослойных стенах из легкого бетона рекомендуетсяпредусматривать применение заполнителей:

крупного заполнителя из керамзитового гравия (ГОСТ 9759—83),перлитового щебня (ГОСТ 10832—83*), аглопоритового щебня (ГОСТ11991—83), шлаковой пемзы (ГОСТ 9760—86), шунгизитовогогравия (ГОСТ 19345—83), доменного гранулированного шлака, атакже естественных пористых заполнителей (вулканический шлак, пемза,туф);

мелкого заполнителя из дробленого керамзитового песка, вспученногоперлитового песка плотностью 200—400 кг/м³, золы ТЭСи золошлаковых смесей.

Для наружных однослойных стен рекомендуется предусматриватьприменение легкого бетона плотной структуры с объемом межзерновыхпустот не более 3 %.

5.4. Для наружных двухслойных стен из монолитно соединенныхмежду собой двух основных слоев рекомендуется проектироватьвнутренний слой несущим, а наружный — теплоизоляционным.Внутренний слой рекомендуется проектировать из тяжелого или легкогобетона плотной структуры с межзерновой пористостью не более 3 %,наружный слой — из легкого крупнопористого или бетона плотнойструктуры с межзерновой пористостью не более 6 %. Наружныйзащитно-декоративный слой следует выполнять из плотногомелкозернистого бетона.

5.5. Наружные трехслойные стены можно проектировать с внешнимислоями из бетона или листовых материалов.

В трехслойных бетонных стенах внешние бетонные слои рекомендуетсявыполнять из тяжелого бетона или плотного легкого бетона смежзерновой плотностью не более 3 %.

Для внутреннего теплоизоляционного слоя рекомендуется применятьследующие виды утеплителей со средней плотностью не более 400 кг/м³:

плиты из полистирольного пенопласта вида ПСБ и ПСБ-С (ГОСТ 15588-86);

плиты из пенопласта на основе резольных формальдегидных смол (ГОСТ20916—87);

плиты из перлитопластобетона (ТУ 480-1-145—76);

жесткие минераловатные плиты на синтетическом связующем (ГОСТ9573-82);

плиты фибролитовые на портландцементе (ГОСТ 8928—81);

плиты теплоизоляционные из стеклянного штапельного волокна (ГОСТ10499—78);

блоки из ячеистого бетона.

Для трехслойных бетонных стен можно также предусматривать заливочныесоставы на основе органических и (или) неорганических компонентов,твердеющих (или приобретающих необходимую структуру и прочность) впроцессе изготовления конструкций стены (например, легкий бетон напористых неорганических или органических заполнителях, ячеистыйбетон, пенопласты и др.).

Для теплоизоляционного слоя наружных трехслойных стен из листовыхматериалов рекомендуется применять плиты минераловатные насинтетическом связующем марки 125 (ГОСТ 9573—82), полужесткиестекловолокнистые плиты (ГОСТ 10499—78), а также заливочныетрудновоспламеняемые карбамидные пенопласты.

В стеновых панелях с алюминиевыми обшивками, проектируемых дляКрайнего Севера и труднодоступных районов, рекомендуетсятеплоизоляционный слой выполнять из плит пенополистирола ПСБ и ПСБ-С(ГОСТ 15588—86), из заливочных или напыляемых полиуретановыхпенопластов (трудновоспламеняемых или трудносгораемых).

5.6. Внутренние однослойные стены рекомендуется проектироватьсплошного сечения из тяжелого бетона, плотного силикатного илиплотного легкого бетона. По конструктивным соображениям (например,для размещения каналов вентиляции, увеличения площади опираниясборных плит перекрытий) внутренние стены могут иметь пустоты.

5.7. Для армирования стен рекомендуется применять арматурнуюсталь следующих видов и классов:

в качестве рабочей арматуры — стержневую арматуру классов А-IIIи aт-iiic,арматурную проволоку класса Вр-I, а такжестержневую арматуру классов А-I и А-IIв случаях, когда использование арматуры классов А-III,aт-iiic и Вр-I нецелесообразно или недопускается нормами проектирования;

в качестве конструктивной арматуры — арматуру классов А-Iи Вр-I;

в качестве деталей для подъема — арматуру класса АС-II.

5.8. Для гибких металлических связей, соединяющих внешниебетонные слои трехслойных стен, следует применять арматурныестроительные стали, имеющие необходимую коррозионную стойкость вусловиях эксплуатации. При наличии данных о коррозиестойкостидопускается применять арматуру классов A-I,А-II и Вр-I спротивокоррозионным покрытием.

5.9. Принимаемые в проектах конструкции заполнения оконных идверных проемов по теплозащитным свойствам должны соответствоватьтребованиям, установленным СНиП II-3-79*.

Заполнение оконных проемов в районах с разностью температурвнутреннего воздуха и средней температурой наиболее холоднойпятидневки до 49°С рекомендуется проектировать с двойнымостеклением, а при разности температур 50 °С и более — стройным остеклением (с раздельно-спаренными переплетами).

5.10. Стыки между гранями оконных и дверных проемов и ихзаполнениями рекомендуется герметизировать нетвердеющими мастиками повсему периметру сопряжений. Водонепроницаемость примыкания нижнегоузла оконного заполнения к граням проема панели наружной стены должнабыть обеспечена конструктивными мерами за счет придания нижней частипроема конфигурации, обеспечивающей отвод воды из-под оконного блока.

5.11. Прочность несущих и самонесущих стен при сжатии погоризонтальным сечениям рекомендуется обеспечивать прочностью бетонабез учета их армирования.

Допускается предусматривать усиление стен по горизонтальным сечениямрасчетной арматурой на участках, ослабленных примыкающими проемами,или же при необходимости сохранения в нижних этажах принятой дляздания толщины стен, если это технологически и экономически необеспечивается выбором необходимой марки бетона.

Примечания: 1. Сечения стен, прочность которых обеспечивается толькосопротивлением бетона, называются бетонными; сечения стен, прочностькоторых обеспечивается совместно сопротивлением бетона и арматуры —железобетонными. 2. Минимальный процент вертикальной арматурыжелезобетонных сечений должен удовлетворять требованиям СНиП2.03.01—84.

5.12. Толщины несущих и самонесущих стен по условиямобеспечения прочности при внецентренном сжатии следует приниматьтакими, чтобы их гибкость не превышала значения, указанные в табл. 6.

Таблица 6

5.13. При назначении толщин стен следует учитывать требованияк тепло- и звукоизоляции и огнестойкости.

Толщины наружных стен следует назначать кратными 25 мм, толщинывнутренних стен и перегородок — кратными 20 мм.

РАСЧЕТ ПРОЧНОСТИСТЕН ИЗ БЕТОННЫХ МАТЕРИАЛОВ

5.14. Для расчета прочности стен из несущей системы зданиярекомендуется выделять вертикальные элементы (столбы), состоящие израсположенных друг над другом простенков, которые ограничены повертикали проемами и стыками сборных элементов стены. Простенки,соединенные между собой жесткими связями сдвига (см. п. 3.18),рекомендуется рассматривать как один столб, который может иметьплоскую или неплоскую форму. Столб считается плоским, еслион образован расположенными в одной плоскости простенкамиодинаковой толщины, неплоским — если он образованрасположенными в разных плоскостях простенками или простенками однойстены, но разной толщины.

5.15. Плоский столб может иметь прямоугольную, тавровую,двутавровую или иную форму в плане. Допускается считать формугоризонтального сечения столба прямоугольной, если он образованпростенком (или простенками) однослойной стены без пустот, при этомместные отклонения от прямоугольной формы (например, из-за неплоскойформы вертикальных торцов панелей, наличия борозд, ниш и т. п.)составляют не более 0,1 площади горизонтального сечения. Плоскийстолб, образованный простенками многопустотной или слоистой стены,при расчете рассматривается как двутавровый или тавровый. Дляслоистых стен, несущие слои которых выполнены из разных материалов,все слои приводятся к одному из них путем умножения их фактическойширины (размер вдоль длины плоского столба) на коэффициент, равныйотношению модулей упругости данного слоя и слоя, к которомуприводятся остальные (при определении усилий в слоях) или призменныхпрочностей слоев (при проверке несущей способности).

5.16. Неплоский столб рекомендуется рассматривать как системуплоских элементов (полос), жестко соединенных между собой в местахсопряжения. Полосы, расположенные в плоскости изгиба столба,называются стенками, а примыкающие к ним остальные полосы —полками столба. В настоящем Пособии рассматривается расчет неплоскихстолбов, имеющих только одну стенку. Неплоские столбы с несколькимистенками для расчета прочности допускается расчленять на части, впределах каждой из которых имеется по одной стенке.

5.17. Усилия от внешних нагрузок и воздействий следуетопределять с учетом совместной работы всех столбов, объединенных вединую несущую систему перекрытиями, перемычками и вертикальнымистыковыми соединениями.

После того, как определены усилия в каждом из столбов, расчет ихпрочности разрешается выполнять с использованием допущения, что вуровне перекрытий столбы имеют жесткие или упругие горизонтальныеопоры.

Горизонтальные опоры разрешается считать жесткими для стен зданийперекрестно-стеновой системы (см. п. 2.4), а также для зданий другихсистем, если расстояние между поперечными жесткими конструкциями непревышают значений, приведенных в СНиП II-22-81для первой группы кладки.

В остальных случаях, в том числе для самонесущих стен, соединенных сперекрытиями связями, горизонтальные опоры считаются упругими.

Стены, на которые не опираются перекрытия, при отсутствии связейследует рассчитывать как свободно стоящие.

При жестких горизонтальных опорах принимается, что в уровнеперекрытий простенки, образующие столб, закреплены от перемещений изплоскости стены в уровне опор. Неплоские столбы считаются, крометого, закрепленными от перемещений из плоскости в местах пересечениястен.

При упругих горизонтальных опорах расчет прочности столба следуетвыполнять методами строительной механики с учетом податливости связеймежду столбом и поддерживающими его поперечными конструкциями.

5.18. В зависимости от конструктивного решения узловсопряжения сборных стен с перекрытиями принимается, что простенки вуровне перекрытий имеют шарнирное или упругое соединение. Пришарнирном соединении поворот сборных элементов в стыках считаетсяничем не ограниченным. При упругом соединении предполагается, чтовзаимный поворот сборных элементов ограничен сопротивлениемгоризонтальных растворных швов и плит перекрытий, которые опираютсяна стену.

При выборе расчетной схемы соединения сборных элементов вгоризонтальных стыках следует учитывать, что использование шарнирнойсхемы соединения существенно упрощает расчет, но приводит к завышениюзначения эксцентриситета продольных сил относительно оси стены.Поэтому в тех случаях, когда лимитирует прочность стен при продольномизгибе (например, для наружных трехслойных стен с гибкими связямимежду слоями), рекомендуется учитывать упругое соединение сборныхэлементов в горизонтальных швах.

Для монолитных зданий узлы сопряжения стен с перекрытиями считаютсяжесткими. Для определения усилий при жестких узлах рекомендуетсястену с примыкающими к ней перекрытиями рассматривать как раму сжесткими узлами. Для сборно-монолитных зданий тип узла стен сперекрытиями принимается в зависимости от его конструктивногорешения.

5.19. Расчетную длину стен, имеющих жесткие горизонтальныеопоры в уровне перекрытий, при расчете на внецентренное сжатие сучетом продольного изгиба рекомендуется определять по формуле

l_o =Н_oh_рh_w, (21)

где Н_o— высота этажа в свету (междуплитами перекрытий); h_p— коэффициент, зависящий от жесткости узла сопряжениястен с перекрытиями и принимаемый равным:0,8 — прижестких узлах, 1 — при шарнирныхузлах; при платформенном опирании сборных плит перекрытий разрешаетсяпринимать коэффициент h_p= 0,9, при этом в случаеодностороннего опирания плиты перекрытий должны быть заведены настену не менее чем на 0,8 t,где t —толщина стены; в остальных случаях коэффициентh_pопределяется методами строительной механики и принимается не менее0,8; h_w—коэффициент, учитывающий влияние стен перпендикулярногонаправления.

Закрепление простенков в местах их сопряжения со стенамиперпендикулярного направления разрешается учитывать в случае, когдарасстояние dмежду стенами, которые примыкают к простенку, не более 3 H_o,а расстояние от свободного края простенка до примыкающей к нему стеныне более 1,5 Н_о. Сборные стены,кроме того, должны быть соединены между собой замоноличеннымисварными арматурными связями, расположенными не реже чем через 100 смпо высоте стены.

Коэффициент h_w,для указанных случаев рекомендуется определять по формуле:

; (22)

для участка между свободным краем простенка и примыкающей к немустеной

; (23)

гдеd — ширинарассматриваемого участка простенка.

В остальных случаях величина h_w= 1.

5.20. Прочность стен следует проверять для горизонтальных,вертикальных и наклонных сечений.

Расчетные горизонтальные сечения стен считаются расположенными вуровне перекрытий (опорные сечения) и середине высоты этажа (серединесечения). При расчете прочности стены с оконными проемами на усилия,действующие в плоскости стены, следует также рассматривать сечения,расположенные по верху и низу проема.

Расчетные вертикальные сечения стен считаются расположенными вдольлиний пересечения стен, а для сборных стен также вдоль вертикальныхстыков.

5.21. При расчете прочности столба по горизонтальным сечениямследует учитывать усилия, вызывающие общий изгиб столба в плоскостистены (для неплоского столба — в плоскости его стенки), а такжеусилия, вызывающие местный изгиб полос из их плоскости в пределахвысоты этажа. Расчет столба на общий и местный изгиб допускаетсявыполнять раздельно.

Для каждой полосы рекомендуется определять приведенное сопротивлениесжатию R_с,вычисляемое по формулам:

для опорных сечений

R_с =R_bwh_mh_j; (24)

для средних сечений

R_с =R_bwj_c; (25)

где R_bw— расчетная прочностьбетона стены при сжатии (призменная прочность) определяемая длятяжелых, легких и ячеистых бетонов по СНиП 2.03.01—84, а дляплотных силикатных бетонов по СНиП 2.03.02—86 с учетомприведенных в нормах коэффициентов условий работы по материалу g_bi,при расчете прочности средних сечений следует дополнительно учитыватькоэффициенты условий работы: для пустотелых и ребристых элементов —0,9, для бетонных простенков, площадь которых менее 0,1 м²— 0,85; при расчете прочности опорных сечений панелей наружныхстен из легких и ячеистых бетонов, бетонируемых фасадной поверхностьювниз, при глубине опорного участка стыка менее 1/3 толщины стеныследует дополнительно учитывать коэффициент условий работы 0,85; приусилении опорных зон стеновых элементов армированием вместо прочностиR_bwучитывается приведенное сопротивление = R_bwhs;h_s— коэффициент, определяется по п. 5.25; h_т— коэффициент, учитывающий влияние горизонтальныхрастворных швов, определяется по п. 5.23; h_j— коэффициент, учитывающий конструктивный тип стыка,неравномерность распределения сжимающей нагрузки между опорнымиплощадками стыка и эксцентриситет продольной силы относительно центрастыка, определяется по п. 5.24; j_е—коэффициент, учитывающий влияние продольного изгиба иэксцентриситета продольной силы на прочность стены при сжатии посреднему сечению, определяется по п. 5.29.

Коэффициенты h_т,h_jразрешается принимать на основе испытаний стыков при условиисогласования результатов с ведущей организацией по составлениюданного Пособия.

При расчете прочности столбов по горизонтальным сечениям необходиморазличать следующие расчетные случаи: первый — прочностьобеспечивается только сопротивлением сжатой зоны сечения; второй —совместно сопротивлением сжатой и растянутой зон сечения; третий —только сопротивлением растянутой зоны.

По первому расчетному случаю выполняется расчет полностью сжатыхгоризонтальных сечений, а также сечений, имеющих сжатую и растянутуюзоны, при условии что эксцентриситет продольной силы в плоскостистенки столба e_oh = M/Nне более 0,9 у_h(где у_h— расстояние от центра жесткостистолба до его наиболее напряженной сжатой грани). При эксцентриситетепродольной силы e_oh> 0,45 у_h,в растянутой зоне сечения для ограничения раскрытия трещин впанелях и стыках следует устанавливать сквозную продольную арматуру сплощадью поперечного сечения не менее 0,025 % площади стенки столба(без учета площади примыкающих полок).

По второму расчетному случаю рассчитываются внецентренно сжатыестолбы при эксцентриситете продольной силы e_oh> 0,9 у_hи внецентренно растянутые столбы, для которых абсолютноезначение эксцентриситета |e_oh|> h_о  у_h,где h_о— расчетная высота горизонтального сечения столба(расстояние по длине стены от сжатой грани до продольной растянутойарматуры). По второму расчетному случаю допускается такжерассчитывать внецентренно сжатые столбы при эксцентриситете e_oh> 0,45 у_h.

При расчете по второму расчетному случаю в растянутой зоне сечениянеобходимо устанавливать сквозную продольную арматуру с площадьюпоперечного сечения не менее 0,05 % площади горизонтального сечениястены (для столба неплоской формы-площади горизонтального сечениястенки).

По третьему расчетному случаю рассчитываются центрально ивнецентренно растянутые столбы, если выполняется условие, что |e_oh|£h_о у_h. Прирасчете по третьему расчетному случаю по краям стенки и по ее длинедолжна устанавливаться сквозная продольная арматура, обеспечивающаявосприятие действующих в горизонтальном сечении усилий без учетасопротивления бетона.

Центр жесткости для столба плоской формы совпадает с егогеометрическим центром. Для неплоского столба положение центражесткости определяется по п. 5.33.

Расчетпрочности горизонтальных стыков при сжатии

5.22. Прочность горизонтальных стыков при сжатии рекомендуетсяопределять с использованием следующих предпосылок:

вместо номинальных (проектных) размеров опорных площадок и толщинрастворных швов вводят расчетные размеры, определяемые с учетомвозможных неблагоприятных отклонений номинальных размеров, вследствиедопусков на изготовление и монтаж конструкций и других случайныхфакторов; при этом не надо учитывать случайный эксцентриситетпродольных сил;

при использовании шарнирной расчетной схемы соединения сборныхэлементов в горизонтальном стыке (см. п. 5.18) сжимающие напряжениясчитаются равномерно распределенными по толщине стены для каждой изопорных площадок; для стыков, имеющих несколько опорных площадок,учитывается возможная неравномерность распределения сжимающих усилиймежду площадками;

при использовании расчетной схемы с упругим соединением сборныхэлементов в горизонтальном стыке (см. п. 5.18) сжимающие напряжения встыке определяют предполагая, что сборные элементы и растворные швыработают в упругой стадии.

Прочность горизонтального стыка при сжатии проверяется по формуле

N_j <R_c t d_j, (26)

гдеt —толщина стены; N_j— продольнаясжимающая сила, действующая в уровне рассчитываемого опорного сечениястены; t —толщина стены (для трехслойных стен с гибкими связями —толщина внутреннего несущего слоя); R_с— определяется по формуле (24); d_j—расчетная ширина простенка в зоне стыка; для наружной стеновойпанели с оконными проемами величина d_jпринимается равной сумме ширины простенка dна уровне расположения оконных проемов и участка, длина которогов каждую сторону от простенка принимается равной половине высотыперемычек h_lin,примыкающих к простенку, при этом для стыка между панелями с оконнымипроемами величина h_linпринимается равной половине высотыперемычки над оконным проемом, а для стыка между панелью с оконнымпроемом и цокольной панелью без проемов — равной половиневысоты перемычки под оконным проемом.

При наличии местных ослаблений горизонтального стыка бороздами,углублениями для шпонок, распаячных коробок и др. расчетную ширинуd_j следует определять заминусом размеров этих ослаблений.

При типовом проектировании, панельных зданий необходимо учитыватьследующие расчетные значения возможных смещений в стыке сборной плитыперекрытия d_ри стеновой панели d_wотносительно их проектного положения:

для сборных плит перекрытий d_р= 10 мм;

для стеновых панелей при монтаже с применением фиксаторов илишаблонов, ограничивающих взаимные смешения параллельно расположенныхстен, d_w= 10 мм; при монтаже с применением подкосовd_w= 15 мм.

Для горизонтальных растворных швов расчетную толщину шварекомендуется принимать равной 1,4(— номинальная толщина шва), ноне менее следующих значений:

для растворного шва при монтаже сборных элементов стен по маякам, атакже для растворных швов в контактных стыках сборных элементов стены— 25 мм;

для растворного шва под плитой перекрытия без маяков — 20 мм.

При наличии фактических данных о смещениях сборных элементов итолщинах швов принимаются их значения.

5.23. Коэффициентh_т,для горизонтальных растворных швов определяется по формуле

, (27)

гдеt_т— расчетная величина толщины растворного шва, определяемаяпо указаниям п. 5.22; b_т— расчетная ширина растворного шва (размер по толщинестены), принимаемая:

для стыков с двухсторонним опиранием перекрытий, равной толщине стеныt;

для нижнего растворного шва комбинированного стыка

b_т = b_j  d_pw, (28)

; (29)

для контактного, монолитного и верхнего растворного швакомбинированного стыка при b_j= t

b_т = b_j  d_w, (30)

b_j— номинальный (проектный)размер (ширина) опорной площадки, через которую передается в стыкесжимающая нагрузка (для контактно-платформенного стыка величинаопределяется с учетом зазора между контактной и платформеннойплощадками стыка); R_m— кубиковая прочностьраствора, МПа; В_w— величина, численно равная классу по прочности на сжатиебетона сборного элемента стены, МПа.

При указании в проекте прочности бетона по марке в формуле (27)разрешается принимать В_w= 0,08 R_b,где R_b —проектная марка по прочности на сжатие бетона сборногоэлемента стены (кгс/см²).

При возведении здания в зимнее время на растворах с противоморознымидобавками прочность стыка должна быть проверена намомент оттаивания раствора. Кубиковая прочность оттаявшего раствораопределяется по Инструкции по приготовлению и применению строительныхрастворов в зависимости от вида и количества противоморозных добавок,продолжительности твердения раствора и температуры воздуха.Продолжительность твердения определяется как частное от деления числаэтажей над проверяемым горизонтальным сечением здания на возможныймаксимальный темп возведения здания (число монтируемых этажей всутки). Температура твердения раствора принимается как среднемесячнаятемпература наиболее холодного периода.

Количество и вид противоморозных добавок, принятый максимальный темпмонтажа и район строительства должны быть указаны в проекте.

При типовом проектировании значение прочности раствора спротивоморозными добавками на момент оттаивания рекомендуетсяпринимать не более 0,25 значения марки раствора.

В случае возведения здания методом замораживания без примененияпротивоморозных добавок или прогрева стыков при проверке прочностистыка на момент оттаивания величину h_т,вычисленную по формуле (27), следует умножать на коэффициент условийработы 0,8, учитывающий неравномерность оттаивания по толщине стеныраствора.

Расчет здания по указаниям данного пункта не исключает необходимостисистематического контроля за величиной фактической прочности раствораи соответствии с указаниями по монтажу, разрабатываемыми для каждойконкретной серии жилых домов (или блок-секций) применительно кконкретным условиям строительства.

Для стыков стен из монолитного бетона, а также монолитных стыковпанельных стен, заполняемых бетоном после установки панели верхнегоэтажа, коэффициент h_т,принимается равным 1, а при опирании плит перекрытия «насухо»(без раствора) h_т= 0,5.

5.24. Коэффициент h_jвычисляется в зависимости от конструктивного решения узла. Если прирасчете принимается шарнирное соединение сборных элементов вгоризонтальном стыке (см. п. 5.18), то коэффициент вычисляется поуказаниям настоящего пункта. Если соединение считается упругим илижестким, то вычисленные для шарнирной схемы значения коэффициентаследует умножать на коэффициент h_e,который учитывает эксцентриситет равнодействующей продольнойсжимающей силы относительно центра стыка. Коэффициент h_eвычисляется по указаниям п. 5.27.

Для платформенного стыка (см. рис. 7), а также дляплатформенных узлов монолитных стен (см. рис. 18), в которыхсжимающая нагрузка передается только через опорные участки плитперекрытий, коэффициент h_jвычисляется по формуле

h_j= (b_pl   d_pl)g_plh_pl / t, (31)

гдеb_pl —суммарный размер по толщине стены платформенных площадок,через которые в стыке передается сжимающая нагрузка; при скошенныхторцах плит перекрытий прочность стыка проверяется раздельно в уровневерхней и нижней опорных зон сборных элементов стены, принимаясоответствующие размеры платформенных площадок; при монолитных стенахпрочность проверяется только для сечения в уровне верха плитперекрытия; d_pl— возможное суммарное смещение в платформенном стыке плитперекрытий относительно их проектного положения, принимаемое притиповом проектировании зданий для платформенных стыков сдвухсторонним опиранием плит перекрытий равным 1,4d_р,где смещение d_р,принимается по указаниям п. 5.22; g_pl— коэффициент, учитывающий неравномерность загруженияплатформенных площадок и принимаемый в зависимости от опирания плитперекрытии на стены равным 0,9 — при двухстороннем опирании;h_pl— коэффициент, зависящий от соотношения расчетных прочностейпри сжатии бетона стены R_bwи бетона опорных участков плит перекрытий R_bр;

для стен из тяжелого и легкого бетона

при R_bр³ R_bwh_pl= 1 ;

при R_bр³ R_bwh_pl= 1   (1   R_bp/ R_bw)². (32)

Для стен из ячеистого бетона

h_pl= 1,2 R_bp /R_bw   0,35, (33)

но неболее 1,

гдеR_bр —расчетная прочность при сжатии (призменная прочность бетона плитперекрытий); для плит перекрытий, изготовляемых в вертикальныхкассетных установках, необходимо учитывать понижающий коэффициентусловий работы 0,85.

При усилении опорных зон плит перекрытий сплошного сечениягоризонтальными сварными сетками из арматурной проволоки диаметром 5мм с ячейками 50´50 ммсопротивление R_bpдля стен из тяжелого бетона можно увеличить на 20 %. Шаг сеток недолжен превышать 0,7 глубины опирания перекрытий. Сетки должныобъединяться в пространственный каркас.

В случае применения многопустотных плит перекрытий коэффициентh_plследует дополнительно умножать на коэффициент h_vac,принимаемый:

при механизированной заделке пустот в заводских условиях путемдобетонирования с пригрузом опорных участков плит перекрытий h_vac= 0,9; востальных случаях

h_vac= 1  g_vac(1  t_f /S_f)³ (34)

гдеg_vac— коэффициент условий работы, принимаемый равным: 0,5 —при заделке пустот свежеотформованными бетонными пробками,изготовленными одновременно с плитами перекрытий; 1 — принезаделанных пустотах, а также при несовершенной заделке пустот впостроечных условиях (например, закладка кирпичом на растворе); t_f— наименьшая толщина ребра между пустотами плиты перекрытия;S_f —наименьший шаг пустот.

Для платформенных стыков с односторонним опиранием перекрытийзначение коэффициента h_jследует определять по экспериментальным данным.

Для контактного стыка, в котором сжимающая нагрузка передаетсятолько через контактные участки стыка (см. рис. 9), коэффициент h_jвычисляется по формуле

h_j= (b_соп — d_соп)d_соп h_соп/ (td_j), (35)

гдеb_соп— размер по толщине стеныконтактной площадки, через которую в стыке передается сжимающаянагрузка; d_соп— расчетное изменениеноминального размера контактной площадки, принимаемое равным: длястыков с односторонним опиранием плит перекрытий, в которых хотя быодин край контактной площадки совпадает с гранью стены, а также дляконтактных стыков вне зоны опирания перекрытийd_соп= d_w;в остальных случаях d_соп= 0; d_соп—размер по длине стены контактного участка стыка (заминусом гнезд для опирания плит перекрытий); h_соп— коэффициент, принимаемый равным меньшему из значенийкоэффициентов h_locи h_for;h_loc— коэффициент, учитывающий повышение прочности стыка приместном сжатии,

h_loc= g_loc; (36)

g_loc— коэффициент, принимаемыйравным: 1,1 —при b_m< 0,6t; 1 — в остальныхслучаях; у_соп —расстояние от центра контактной площади до ближайшей вертикальнойграни стены; h_for—коэффициент, учитывающий форму контактной площадки;

для площадки в виде выступа вверху или внизу стеновой панели высотойt_соп£b_соппри прочности раствора в горизонтальном шве R_mне менее класса бетона сборного элемента стены В_bw(МПа) коэффициент h_forпринимается равным: для тяжелого бетона h_for= 1,2; для легкого бетона на пористыхзаполнителях и ячеистого h_for= 1,1; приR_m < B_bwh_for= 1;

для контактной площадки высотой t_con³ 2b_conкоэффициент h_for= 1; впромежуточных случаях (при b_con< t_con < 2b_con)значение коэффициента h_forопределяется по интерполяции между указанными краевыми значениями.

Для контактно-платформенного стыка (см. рис. 10), в которомсжимающая нагрузка передается через платформенный и контактныйучастки, коэффициент h_j;принимается равным меньшему из значений величин ,,которые соответствуют случаям разрушения стыка по контактному илиплатформенному участкам в уровне верхнего или нижнего растворных швови вычисляются по формулам:

=[(b_con   d₁)h_con + 0,8 g_pl( )h_pl]/t,

но не менее =g_pl( )h_pl]/t.

=[(b_con  d₁)h_con + 0,8 g_pl]/t,

но не менее =g_pl/t.

где =[( )h_pl s_pl/R_bw]/

гдеb_con —номинальный (проектный) размер по толщине стены контактногоучастка стыка; ,— то же, платформенногоучастка стыка, для сечений соответственно в уровне верхнего и нижнегорастворных швов; h_pl,g_pl— вычисляются как для платформенного стыка;h_con— вычисляется как для контактного стыка; d₁,d₂— величины, характеризующиевозможные изменения номинальных размеров соответственно контактного иплатформенного участков стыка;

при b_j< t d₁= 0; = d_pw; = d_pw; (40)

при b_j= t d₁=d_w; = d_pw   d_w;= d_pw; (41)

s_pl— среднее значение местныхсжимающих напряжений, передаваемых на стену по платформенной площадкеот плиты перекрытия, которая непосредственно оперта в стыке; ,—коэффициенты, вычисляемые по указаниям п. 5.23соответственно для нижнего и верхнего растворных швов.

Для монолитного стыка (см. рис. 8), а также контактных узловмонолитных стен (см. рис. 16, 17), в которых вся сжимающая нагрузкапередается через слой бетона, уложенного в полость стыка, коэффициентh_jвычисляется по формуле

h_j= (b_mon  d_mon)h_mond_mon/(td_j), (42)

гдеb_mon, d_mon —размеры соответственно по толщине и длине стены монолитногоучастка стыка; d_mon— возможное смещение стены помонолитному участку стыка, принимаемое в зависимости от способаопирания плит перекрытий равным: d_pw— при одностороннем опирании, 1,4 d_p— при двухстороннем опирании;h_mon— коэффициент, зависящий отсоотношения классов по прочности на сжатие бетона замоноличиваниястыка B_b,monи опорного участка стены B_bwи принимаемый равным меньшему из значений коэффициентов h_locи h_for;

h_loc— коэффициент, учитывающийповышение прочности стыка при местном сжатии,

h_loc= , (43)

гдеy_mon — расстояниепо толщине стены от центра монолитного участка стыка до ближайшейграни стены; h_for— коэффициент, определяемый длястыков с односторонним опиранием плит перекрытий по формуле

h_for= В_b.тoп/В_bw, (44)

а длястыков с двухсторонним опиранием плит перекрытий — по формуле

h_for= 1,25 В_b.тoп/В_bw. (45)

При замоноличивании стыка раствором или бетоном, прочность которогохарактеризуется маркой, величину В_b.тoпразрешается принимать равной 0,08 R_mon,где R_mon— марка по прочности на сжатие (кубиковая прочность)раствора или бетона замоноличивания стыка (кгс/см²).

Для контактных узлов стен из монолитного бетона со сборными плитамиперекрытии коэффициент h_jвычисляется по формуле (42), принимая коэффициент h_m= 1.

Для платформенно-монолитного стыка (см. рис. 7), а такжекомбинированных узлов монолитных стен (см. рис. 19—21),в которых сжимающая нагрузка передается через платформенные имонолитный участки, коэффициент h_jпринимается равным меньшему из двух значений коэффициентовh_j,plи h_j,mon,соответствующих разрушению стыка по платформенному или монолитномуучасткам и определяемых по формулам:

(46)

(47)

где= В_топ/В_bр,но не больше 1; = В_bр/B_b,mon,но не больше 1; b_pl— размер по толщине стеныплатформенного участка стыка; b_топ— то же, монолитногоучастка стены; g_топ— коэффициент, принимаемый призамоноличивании стыка обычным тяжелым бетоном 0,8; раствором —0,7.

Прочность мелкозернистого бетона (раствора), сопротивление которогоучитывается при расчете прочности платформенно-монолитного стыка,должна контролироваться в соответствии с требованиями ГОСТ на бетоны.

5.25. Коэффициент h_sдля стыков сборных элементов стен, усиленных в зоне стыка поперечнымисварными каркасами или сетками, определяется по формуле

h_s= 1 + 20 A_tr l_tr/(с_tr s_tr t), (48)

но неболее 1,3,

гдеA_tr — площадьсечения одного поперечного стержня горизонтального каркаса (сетки);с_tr —шаг поперечных стержней по длине стены; l_tr— расстояние между крайнимипродольными стержнями каркаса; s_tr— шаг каркасов по высоте стены;t —толщина стены.

Влияние косвенного армирования опорной зоны стеновой панелиразрешается учитывать при выполнении следующих условий:

диаметр d_sи расчетное сопротивление растяжению R_sпродольных стержней не менее диаметра и расчетного сопротивленияпоперечных стержней;

шаг каркасов по высоте стены не более 0,5 t;

шаг поперечных стержней по длине стены не более 15d_s;

класс бетона стены не менее В12,5 (марка бетона не менее М150);

толщина горизонтального растворного шва между панелями не более 3см, прочность раствора не менее 2,5 МПа (25кгс/см²).

Коэффициент h_sдля стыков монолитных стен, усиленных в зоне стыка вертикальнойарматурой, определяется по формуле

h_s= 1 +А_s,lon R_sc/(A_wR_bw h_m), (49)

но неболее 1,5,

гдеА_s,lon— площадь поперечногосечения вертикальной продольной арматуры, пересекающей стык;R_sc —расчетное сопротивление сжатию продольной арматуры,пересекающей стык; А_w— площадь горизонтальногосечения стены.

Определениеэксцентриситетов

5.26. При использовании шарнирнойсхемы соединения сборных элементов в горизонтальном стыке (см. п.5.18) равнодействующая сжимающая сила считается приложенной в опорномсечении с эксцентриситетом по толщине стены относительно геометрического центра горизонтальногосечения.

Для стыков с двухсторонним опиранием перекрытий эксцентриситет потолщине стены продольной силы относительно геометрического центрагоризонтального сечения стены рекомендуется определять по формулам:

для платформенного стыка

= (d_pw+ 0,5 D)(t/ 1), (50)

гдеD,— соответственно разность и сумма номинальных размеров потолщине стены платформенных площадок в уровне верхнего растворногошва;

для других типов стыков с симметричным расположением опорных площадокпо толщине стены

= 0,5d_w. (51)

Для стыков с односторонним опиранием плит перекрытий эксцентриситетпо толщине стены продольной силы относительно геометрического центрагоризонтального сечения рекомендуется определять по формулам:

для платформенного стыка

= 0,5 (t  )+ 0,5 d_pw, (52)

где— номинальный размер по толщине стены платформеннойплощадки в уровне верхнего растворного шва;

d_pw— величина, вычисляемаяпо формуле (29);

для контактного стыка

= 0,5 t  y_con +0,5 d_con, (53)

гдеy_con — расстояниепо толщине стены от ближайшей ее грани до центра контактнойплощадки;

для контактно-платформенного стыка

при h_j³h_min

, (54)

где b₁= b_con   d_w; (55)

b₂=   d_pw +d_w; (56)

b_m— величина, вычисляемая поформуле (28);

при h_j< h_min

, (57)

где b₁= b_con   d_pw+ d_p; (58)

b₂=   d_p; (59)

для монолитного стыка

= 0,5 t  y_mon +0,5 d_mon, (60)

для платформенно-монолитного стыка

при h_j,pl³h_j,mon

, (61)

где b₁=   d_pl; (62)

b₂= b_mon + d_pl  d_pw; (63)

при h_j,pl> h_j,mon

, (64)

где b₁= b_mon   d_pw; (65)

b₂= b_pl + d_pw  d_p; (66)

5.27. Коэффициент h_eвычисляется по формуле

h_e= 1   2 e_j /b_m, (67)

гдеe_j —эксцентриситет по толщине стены равнодействующей продольной сжимающейсилы относительно центра стыка; при расчете стены в предположениишарнирного соединения элементов стены и перекрытия в узлеэксцентриситет e_j= 0; при расчете в предположении упругого или жесткого соединенияэлементов стены и перекрытия в узле

e_j= M_j/ N_j, (68)

M_j— изгибающий момент вопорном сечении стены, определяемый методами строительной механики;N_j —продольная сжимающая сила в опорном сечении стены; b_т— величина, определяемая по указаниям п. 5.24; для узловмонолитной стены со сборными плитами перекрытия величина b_тпринимается равной размеру по толщине стены полости замоноличиванияузла между плитами перекрытия; для узламонолитной стены с монолитными перекрытиями величина b_тпринимается равной толщине стены t.

При определении изгибающего момента М_jследует учитывать, что часть нагрузок, вызывающих усилия в стыке,прикладываются до того, как раствор в стыках сборных элементов илибетон монолитных стен наберет расчетную прочность. Для полносборныхзданий к ним следует относить нагрузки от веса конструкции не менеечем двух этажей здания. Усилия от этих нагрузок рекомендуетсяопределять в предположении шарнирного соединения элементов в узле.

Расчетпрочности стен по средним сечениям при внецентренном сжатии изплоскости стены

5.28. При расчете прочности стен по средним сечениям навнецентренное сжатие из плоскости стены следует учитыватьэксцентриситет продольной сжимающей силы е_о.Для сборных элементов стен эксцентриситет е_оопределяют по формуле

е_о =   e_j + e_loc, (69)

— эксцентриситет в опорном сечении стены, определенный впредположении шарнирного соединения с плитами перекрытия, вычисляетсяпо п. 5.26; e_j— эксцентриситет, определяемый по п. 5.27; e_loc— эксцентриситет равнодействующей продольной сжимающейсилы, обусловленный местным изгибающим моментомM_loc врассматриваемом сечении стены (например, от поперечной нагрузки настену, из-за перепада температур по толщине стены и др.)

e_loc =M_loc/ N. (70)

Для монолитных стен эксцентриситет е_o= e_loc.

Абсолютное значение эксцентриситета е_oследует принимать не менее значения случайного эксцентриситетаe_a =t/30,но не менее l/600,где l —длина сжатого элемента стены, равная высоте этажа в свету.

5.29. Прочность стены по средним сечениям при внецентренномсжатии из плоскости проверяется для стен из тяжелого, легкого иячеистого бетонов по СНиП 2.03.01—84, а для стен из плотногосиликатного бетона — по СНиП 2.03.02—86.

Для прямоугольных бетонных сечений (без расчетной продольнойарматуры) прочность стены можно проверять по формуле

N £R_bw A_wj_c, (71)

гдеR_bw —расчетная прочность стены при сжатии, определяемая п.5.21; А_w— площадь горизонтального сечения стены; j_c— коэффициент,определяемый по формулам:

при l_о/t£ 4

j_c= 1   2 е_o/t; (72)

при l_о/t> 4

, (73)

гдеl_o —расчетная длина стены, определенная по п. 5.19; е_о— эксцентриситет, определяемый по п. 5.28.

; (74)

Е_bт— начальный модуль упругости бетона стены;j_l— коэффициент, учитывающий влияние длительности действиянагрузки на жесткость элемента в предельном состоянии,

j_l= 1 + bN_l/N; (75)

b— коэффициент, принимаемый по СНиП 2.03.01—84; дляплотного силикатного бетона b= 1; N_l— продольная сжимающая силана простенок от длительнодействующей нагрузки; j_е— коэффициент, вычисляемый по формулам:

для тяжелого; легкого и ячеистого бетонов

j_е= 0,11/(0,1 + d_е)+ 0,1; (76)

для плотного силикатного бетона

j_е= 0,2/(0,15 + d_е); (77)

d_е— коэффициент, принимаемый равным е_о/t_w,но не менее

d_min= 0,5   0,01 l_o/t   0,01 R_bw (78)

и не менее 0,01 t.

В формуле (78) величина R_bwв МПа.

Расчетпрочности столбов по горизонтальным сечениям

5.30. Для плоского столба (см. п. 5.14) прочность погоризонтальным сечениям при сжатии в случае, когда эксцентриситет e_oh= 0, проверяется для опорных сечений по формуле (26), адля средних сечений по формуле (71). В случае, когда эксцентриситетпродольной силы e_oh¹0, расчет прочности столбарекомендуется выполнять на ЭВМ по специальным программам,предназначенным для расчета плоских бетонных и железобетонныхконструкций с учетом образования в них трещин, развития пластическихдеформаций и других специфических особенностей работы материала приплоском напряженном состоянии.

Расчет прочности плоского столба допускается выполнять по приводимымв настоящем Пособии рекомендациям с использованием следующихпредпосылок и допущений:

считается справедливой гипотеза плоских сечений;

для горизонтальных сечений вдоль стыков сборных элементов итехнологических швов монолитных стен не учитывается сопротивлениебетона растянутой зоны сечения;

принимается, что нормальные сжимающие напряжения изменяются по ширинестолба (длине стенки) по линейной или билинейной зависимостям (рис.25); эпюра нормальных напряжений принимается линейной, еслимаксимальное значение сжимающих напряжении s_тахне превышает значения сопротивления R_с,вычисляемого по формулам (24) или (25); в противном случаепринимается билинейная эпюра сжимающих напряжений, состоящая из двухучастков, на первом из которых сжимающее напряжение изменяется полинейной зависимости от значения напряжений s_minдо s_mах= R_c,а на втором постоянное значение, равноеR_с;

принимается, что в пределах длины линейного участка эпюры материалстолба работает упруго, а на участке, где s_w= R_c,находится в пластическом состоянии;

сдвигающие напряжения tвоспринимаются только в пределах длины наклонного участка эпюры s;

используются условия прочности бетона при плоском напряженномсостоянии, приведенные в СНиП 2.03.01—84.

Рис. 25. Расчетные эпюры сжимающихнапряжений для бетонных (а) и железобетонных (б)горизонтальных сечений столба

5.31. Расчет прочности плоского столба по горизонтальнымсечениям рекомендуется выполнять в следующей последовательности:

5.31.1. Определить знак продольной силы N.При N >0 — горизонтальное сечениестолба внецентренно сжато, при N< 0 —внецентренно растянуто, при N= 0 — столб изогнут. Если N> 0, то

е_oh = |М|/ N, (79)

где |М|— абсолютное значениеизгибающего момента, вызывающего изгиб столба.

Если е_oh> 0 (столб внецентренно сжат), то следует перейти к выполнениюп. 5.31.2, иначе (при е_oh£ 0) — столбвнецентренно растянут.

5.31.2. Определить предельную несущую способность столба привнецентренном сжатии исходя из прямоугольной эпюры сжимающихнапряжений

N_max =R_c ht (1   2 е_oh/ h), (80)

гдеR_c —вычисляется по формулам (24) или (25) соответственно дляопорного и среднего сечения; t— толщина стены; h— ширина простенка (размер по длине стены в уровне расположенияпроемов).

Сопоставить предельную несущую способность столбаN_max со значениемпродольной сжимающей силы N.В случае если N > N_max,то следует повысить класс бетона по прочности на сжатие,утолстить стену или ввести расчетное армирование. В случае еслиN £N_max и в расчетном сечениипоперечная сила Q = 0, то прочность столбапо горизонтальному сечению обеспечена (расчет закончен).

5.31.3. Определить краевые нормальные напряженияs_minи s_maxисходя из линейного закона их распределения по ширине столба

s_min= (1   6е_oh/h)N/A; (81)

s_max= (1 + 6е_oh/h)N/A, (82)

где A— площадь среднего горизонтального сечения столба.

Проверить наличие растянутой зоны сечения. Еслиs_min< 0 (сечение имеет сжатую и растянутуюзоны), то перейти к выполнению п. 5.31.4. Еслиs_min³ 0(сечение полностью сжато), то сравнить значение величинs_mахи R_с.

Если напряжения s_mах£ R_с,то перейти к выполнению п. 5.31.5, иначе (при s_max> R_c)вместо линейной принять билинейную эпюру сжимающих напряжений иопределить длину наклонного участка билинейной эпюры по формуле

= 1,5h [R_c  s(1 + 2 е_oh /h)]/(R_c  s), (83)

гдеs= N/(th). (84)

Вычисленная по формуле (83) длина не должна превышать значения величины h.

Перейти к выполнению п. 5.31.5.

5.31.4. При s_min< 0 сравнить значение эксцентриситетае_oh спредельным значением эксцентриситета е_и= 0,45h, при которомсечение может рассматриваться как бетонное. При е_oh³е_иперейти к выполнению п. 5.31.6, при е_oh< е_ивыполнить:

в предположении линейного распределения сжимающих напряженийопределить высоту сжатой зоны

x == l,5h(1 + 2 е_oh/h) (85)

имаксимальное значение сжимающих напряжений

s_mах= 2 s h/. (86)

Если s_mах£ R_сто перейти к выполнению п. 5.31.5, иначе (при s_mах> R_с)вместо линейной принять билинейную эпюру сжимающих напряжений иопределить длину наклонного участка эпюры по формуле

. (87)

5.31.5. Проверить прочность горизонтального сечения насовместное действие сжимающих Nи сдвигающих Q усилий.

Для стен из тяжелого бетона класса по прочности на сжатие не выше В30и из легкого бетона класса по прочности на сжатие не выше В15прочность проверяется по формуле

Q £R_bt[(  s_min)w₁+ (s_max  )w₂]/(s_max  s_min), (88)

где х— длина наклонного участкаэпюры сжимающих напряжений s;— сжимающие напряженияв точке наклонного участка эпюры s,в которой воспринимаются максимальные касательные напряжения t(s_min£ £ s_max),

= 0,5 R_c  R_t, (89)

если s_max£ ,то принимается, что = s_max;

если s_min³ ,то принимается, что = s_min;

R_c— приведеннойсопротивление бетона стены сжатию, определяемое по рекомендациям п.5.21; R_t— приведенное сопротивление бетона стены растяжению(R_t = R_bt R_c/R_bw);

; (90)

; (91)

x= (R_t + s_max  0,5R_c)/(R_t +0,5R_c). (92)

В случае, если s_max= s_min= s <,то прочность проверяется по формуле

Q £R_bt ht . (93)

Для горизонтальных сечений в уровне стыков сборных элементов илитехнологических швов монолитных стен дополнительно должна бытьпроверена прочность по рекомендации пп. 5.43—5.47.

Если условие (88) или (93) не выполнено, то необходимо увеличитькласс бетона и (или) толщину стены. Если по длине горизонтальногосечения имеются сжатая и растянутая зона, то сопротивление срезуможно повысить за счет учета работы растянутой зоны сечения. В этомслучае в растянутой зоне должна быть установлена сквозная продольнаяарматура по указаниям п. 5.21. Расчет прочности внецентренно сжатыхжелезобетонных стен выполняется по указаниям п. 5.31.6.

5.31.6. Внецентренно сжатые в плоскости железобетонные стенырекомендуется рассчитывать с использованием следующих предпосылок:

принимается, что в сжатой зоне сечения сжимающие напряженияизменяются по линейной зависимости от нуля до максимального значенияs_mах£ R_с;

высота сжатой зоны хпринимается не более величины х_h,вычисляемой по формуле

х_R=x_R h_o, (94)

где x_R— относительная высотасжатой зоны, характеризующая возможность полного использованиясопротивления продольной растянутой арматуры (определяется по СНиП2.03.01—84); h_o— расчетная высота сечения, равная ширине простенка заминусом расстояния от растянутой арматуры до края сечения.

Расчет прочности симметрично армированных внецентренно сжатыхжелезобетонных стен рекомендуется выполнять в следующейпоследовательности:

вычислить высоту сжатой зоны

x =2hs/R_c, (95)

гденапряжения вычисляются по формуле (84).

Если х £х_h,то требуемая площадь поперечного сечения продольной арматуры A_sустанавливаемой у растянутой и сжатой кромок сечения, вычисляется поформуле

А_s= [N e_oh  0,5 R_c xt (0,5h   x/3)] / [R_c (h  2a)], (96)

где a— расстояние от продольнойарматуры до края сечения.

Если х >х_h,то рекомендуется повысить прочность сжатой зоны сечения, например засчет армирования;

проверить прочность стены на совместное действие сжимающих исдвигающих сил:

для опорного сечения прочность проверяется по формуле

Q £R_bt xt [w₁+ (s_max  )w₂]/s_max, (97)

где w₁= 2/3(R_t/), (98)

w₂— вычисляется по формуле(91);

длясреднего сечения в случае, если s_min³  R_tи s_max£ R_c,то прочность проверяется по формуле (88), в которой принимается= h; если s_min<  R_t, топрочность проверяется по формуле (97); напряженияs_minи s_mахвычисляются как для упругого тела.

5.32. Проверку прочности горизонтальных сечений неплоскогостолба рекомендуется выполнять с использованием предпосылок идопущений, перечисленных в пп. 5.30 и 5.31, а также следующих:

эксцентриситет равнодействующей продольной силы e_ohотсчитывается от центра жесткости столба,расположенного на расстоянии у_hот наиболее сжатой грани сечения и вычисляемого по формуле

, (99)

гдеt_w —толщина стенки неплоского столба; h— высотагоризонтального сечения столба, равнаядлине в плане его стенки;т — количество всех полокстолба; a_f— расстояние от полки fдо наиболее сжатой грани столба; E_f,E_w —приведенные модули деформации соответственно полосы,образующей полку fи стенку столба и вычисляемые по формуле (1); А_f— площадь горизонтального сечения полки f;для слоистых стен все несущие слои предварительно приводятся кодному из них; А — приведеннаяплощадь горизонтального сечения

А = ht + ; (100)

при проверке прочности столба сопротивление полок, расположенных врастянутой зоне сечения не учитывается;

для полок, расположенных в сжатой зоне сечения, принимается, чтонормальные напряжения равномерно распределены по площади полки;среднее значение сжимающих напряжений в полке s_fопределяется по формуле

s_f= s_w E_f/E_w. (101)

где s_w— значение сжимающих напряжении в стенке в местеее сопряжения с полкой f;

в случае, если s_f> R_cf (гдеR_cf —сопротивление полки сжатию, определяемое по указаниям п.5.21), то принимается, что s_f= R_cf.

5.33. Для расчета прочности неплоского столба погоризонтальным сечениям рекомендуется использовать изложенный в п.5.31 алгоритм с учетом следующих особенностей.

5.33.1. Предельная несущая способность неплоского столба присжатии вычисляется по формуле

N_mах= N_w x/h + , (102)

гдеN_w —несущая способность стенки при равномерном сжатии по еедлине

N_w = R_cw th, (103)

R_cw— приведенноесопротивление стенки сжатию, вычисляемое для опорных и среднихсечений соответственно по формулам (24) и (25); х— высота сжатой зоны сечения

, (104)

a_n— расстояние по длинестенки от равнодействующей продольной сжимающей силы Nдо наиболее сжатой грани горизонтального сечения столба

a_N= y_h   e_oh; (105)

т_c— количество полок, расположенных в пределах длинысжатой зоны сечения, определяемое последовательными приближениями; впервом приближении в расчет включаются все полки, расположенные впределах длины 2a_Nот наиболее сжатой грани; s_f— среднее значение сжимающихнапряжений в полке, определяемое по формуле (101), принимая, чтонапряжение s_w= R_сw;если s_f> R_cf, топринимается, что s_f= R_cf.

Если в формуле (104) подкоренное значение оказывается отрицательным,это означает, что граница сжатой зоны проходит по толщине одной изполок. Эту полку рекомендуется исключить из состава полок сжатой зоныи повторить расчет.

5.33.2. Минимальные s_minи максимальные s_maxзначения сжимающих напряжении в горизонтальном сечении столба прилинейном распределении напряжений вычисляются по формулам:

s_min= N/A  |M|(h  y_h)/I; (106)

s_max= N/A+ |M|y_h)/I. (107)

где |M| —абсолютное значение изгибающего момента, вызывающего общийизгиб столба в плоскости его стенки; I— приведенный моментинерции горизонтального сечения неплоского столба

. (108)

5.33.3. В случае, если вычисленные по формуле (106) напряженияs_min³ 0(сечение полностью сжато), а напряжения s_max³ R_cw,то необходимо вместо линейной принять билинейную эпюрусжимающих напряжении, длина наклонного участка которой вычисляется поформуле

, (109)

В случае, если вычисленные по формуле (106)s_min< 0 (сечениеимеет сжатую и растянутую зоны), длина сжатой зоны хопределяется последовательными приближениями. В качестве начальногоприближения рекомендуется высоту сжатой зоны определять по формуле

х_o =h/(1  s_min/s_mах). (110)

Уточненное значение высоты сжатой зоны при линейном законераспределения сжимающих напряжений на i-мшаге приближений вычисляется по формуле

x_i= 1,5 a_N,(111)

гдеx_i1 —высота сжатой зоны для предыдущего шага вычислений.

Вычисления по формуле (111) рекомендуетсяповторять до тех пор, пока не будет выполнено условие |1  x_i /x_i-1|£ 0,05.

Если в ходе вычислений по формуле (111)оказывается, что для полки fвеличина a_f >x, то полку fследует исключить из числа полок сжатой зоны.

Для столба тавровой формы в плане с полкой в сжатой зоне разрешаетсяпринимать, что величина a_f= 0. Высота сжатой зонытаврового столба определяется по формуле

x_i = 1,5 a_N. (112)

В случае, если длина сжатой зоны вычисляется по формулам (111)или (112), максимальное значение сжимающих напряжений в стенкевычисляется по формуле

. (113)

Если s_max£ R_cw,то сжимающие напряжения в полке f вычисляются по формуле

s_f= s_max(1   a_f/ x)E_f/ E_w. (114)

Для столба тавровой формы в плане с полкой в сжатой зоне разрешаетсяпринимать, что

s_f= s_maxE_f/ E_w. (115)

Если вычисленные по формуле (113) напряжения s_max> R_cw,то вместо линейной необходимо принять билинейную эпюру сжимающихнапряжений. Длины и соответственно наклонного и прямолинейного участков эпюры сжимающихнапряжений определяются совместным решением уравнений:

; (116)

(117)

где— количество полок, расположенных в пределах длины сжатой зоны сечения; т_с —общее количество полок, расположенных в сжатой зоне сечения.

Для столба тавровой формы в плане с полкой в сжатой зоне длина наклонного участка эпюры сжимающих напряжений определяется по формуле

, (118)

а длинаучастка ,где напряжения s_w= R_cw,— по формуле

. (119)

5.33.4. Сжимающие напряжения в полках, расположенных впределах наклонного участка эпюры сжимающих напряжений, определяютсяпо формуле

, (120)

а дляполок, расположенных в пределах участка, где сжимающие напряженияs_w= R_cw,сжимающие напряжения в полке определяются по формуле

s_f= R_cw E_f/E_w. (121)

5.34. Прочность по наклонным сечениям бетонных столбовразрешается не проверять, если выполнено условие (88).

Прочность по наклонным сечениям железобетонных столбов, в том числе срасчетным поперечным армированием, следует проверять по СНиП2.03.01—84 с учетом следующих особенностей: вместо призменнойпрочности бетона R_bв расчетные формулы подставляется приведенное сопротивление бетонасжатия R_c,вычисляемое по формуле (25); длина проекции наклонной толщины навертикальную ось принимается не больше расстояния до горизонтальногосечения столба, в котором прочность обеспечивается сопротивлениемтолько сжатой зоны.