- •1. Виды и особенности конструкций, и расчета стыков ж/б колонн
- •2. Виды и особенности конструкций, и расчета ригелей, балок, ферм
- •3. Особенность расчета и конструирования балочных сборных панельных перекрытий
- •1. Компоновка конструктивной схемы перекрытия
- •2. Проектирование плит перекрытий
- •4. Виды и особенности конструкций, и расчета ребристых монолитных перекрытий с балочными плитами
- •5. Особенности расчета и конструирования плит, опертых по контуру и балок контурных плит
- •6. Особенности расчета и конструирования сборно-монолитных балочных перекрытий
- •1. Сущность сборно-монолитной конструкции
- •2. Конструкции сборно-монолитных перекрытий
- •7. Особенности расчета и конструирования безбалочных сборных перекрытий
- •8. Особенности расчета и конструирования монолитных перекрытий
- •9. Виды, особенности расчета и конструирования ж/б балок покрытий
- •10. Виды, особенности расчета и конструирования ж/б ферм
- •11. Виды, особенности расчета и конструирования ж/б плит покрытия и панелей «на пролет»
- •12. Особенности расчета и конструирования сплошных и сквозных ж/б колонн
- •13. Принцыпы расчета ж/б многоэтажных рам
- •14. Принципы расчета диафрагм и ядер жесткости
- •23. Особенности конструкций и расчета высотных зданий
- •1. Конструктивные схемы многоэтажных зданий, их классификация
- •2. Расчетные модели, типы связей, предпосылки расчета
- •16. Конструкции и особенности расчета ж/б резервуаров
- •17. Конструкции и особенности расчета ж/б водонапорных башен и труб
- •18. Конструкции и особенности расчета ж/б бункеров
- •19. Конструкции и особенности расчета ж/б силосов
- •20. Конструкции и особенности расчета ж/б подпорных стен
- •21. Конструкции зданий, возводимых и эксплуатируемых в сейсмических районах
- •1. Особенности конструктивных решений
- •2. Основные положения расчета зданий на сейсмические воздействия
- •23. Особенности конструкций и расчета высотных зданий
- •24. Способы усиления жбк
- •25. Способы восстановления жбк
- •2. Полимерные составы для склеивания бетонных и железобетонных конструкций
- •3. Полимерные клеи для обеспечения адгезии старого бетона со свежеуложенным
- •26. Особенности расчета и конструирования цилиндрических оболочек и складок
- •1. Длинные оболочки
- •3. Призматические складки
- •27. Особенности расчета и конструирования пологих оболочек положительной гауссовой кривизны
- •28. Особенности расчета и конструирования гиперболических панелей-оболочек
- •29. Особенности расчета и конструирования куполов
- •30. Конструктивные схемы каменных зданий и особенности их расчета
- •33. Особенности расчета стен подвала
- •34. Конструкции и особенности расчета многослойных стен
- •35. Усиление и восстановление каменных конструкций
- •1. Усиление каменных конструкций устройством обойм
- •2. Усиление перемычек
- •3. Усиление стен системой металлических тяжей и накладок при наличии трещин в местах угловых и т-образных примыканий и в пролетах.
- •4. Защита каменных материалов от биоразрушений
30. Конструктивные схемы каменных зданий и особенности их расчета
В зависимости от конструктивной схемы здания каменные стены делятся на: несущие, воспринимающие кроме нагрузок от собственного веса нагрузки от покрытий, перекрытий, кранов и т. п.; самонесущие, воспринимающие нагрузку только от собственного веса стен всех этажей здания и ветровую нагрузку; ненесущие (в том числе навесные), воспринимающие только нагрузку от собственного веса и ветра в пределах одного этажа или одной панели каркасных зданий при высоте этажа не более 6 м; при большей высоте этажа стены этого типа относятся к самонесущим.
По степени пространственной жесткости различают здания с жесткой конструктивной схемой и здания с упругой конструктивной схемой.
Конструктивная схема определяется расстоянием lст между поперечными вертикальными устойчивыми конструкциями и жесткостью (неподвижностью) горизонтальных опор.
К зданиям с жесткой конструктивной схемой относятся в большинстве случаев гражданские здания, в которых при расчете на горизонтальные нагрузки, внецентренное и центральное сжатие несущие каменные стены и столбы рассчитывают как вертикальные балки, опирающиеся в горизонтальном направлении на жесткие опоры (покрытия и междуэтажные перекрытия) при расстоянии между поперечными устойчивыми конструкциями.
Жесткими (неподвижными) горизонтальными опорами могут служить пояса, фермы, связи и железобетонные обвязки, рассчитанные по прочности и по деформациям на восприятие горизонтальной (ветровой) нагрузки, передающейся от стен.
Жесткими вертикальными опорами являются поперечные устойчивые конструкции (каменные и бетонные стены толщиной не менее 12 см, железобетонные — толщиной не менее 6 см, контрфорсы, поперечные рамы с жесткими узлами и другие конструкции, рассчитанные на восприятие горизонтальной нагрузки от примыкающих к ним стен).
Расчет на внецентренное сжатие и изгиб из плоскости. В зданиях с жесткой конструктивной схемой стены и столбы рассчитывают на вертикальные и горизонтальные ветровые нагрузки с учетом их возможного сочетания как вертикальные неразрезные многопролетные балки, опертые на неподвижные опоры — перекрытия (рис. 72, а). Нагрузки в пределах рассматриваемого этажа считаются приложенными с фактическими эксцентриситетами относительно центра тяжести сечения стены или столба с учетом изменения сечения стены в пределах этажа и ослабления горизонтальными и наклонными бороздами.
Изгибающие моменты учитываются от вертикальных и горизонтальных (ветровых) нагрузок, приложенных в пределах рассматриваемого этажа, а также от вертикальных нагрузок вышерасположенных этажей, если сечение стены изменяется в уровне перекрытий над данным этажом или в пределах рассчитываемого этажа.
Основные расчетные формулы для определения в сечении стен (столбов) нормальных сил и изгибающих моментов при принятой (рис. 72, б) расчетной схеме от вертикальных нагрузок приведены в табл.20.
Изгибающие моменты в сечении наружной стены от горизонтальной ветровой нагрузки (рис. 72, в) определяются в пределах каждого этажа (за исключением верхнего) как для балки с заделанными концами по формуле
M=±qH2эт/12, (1)
где q — ветровая равномерно распределенная в пределах рассматриваемого этажа нагрузка, приходящаяся на 1 м высоты стены; Hэт — высота этажа (пролет балки). Для верхнего этажа верхнюю опору балки считают шарнирной.
Расчет стен или столбов обычно начинают с верхнего этажа. При определении усилий, действующих на стену в пределах рассматриваемого этажа, учитывают: расчетное опорное давление перекрытия над рассматриваемым этажом Р1, приложенное в уровне низа этого перекрытия с эксцентриситетом е1 относительно центра тяжести сечения стены; сумму всех расчетных нагрузок N на стену, расположенных выше рассматриваемого этажа, с включением продольного усилия от действия ветровой нагрузки (если она учитывается в расчете), приложенную в уровне низа перекрытия над рассматриваемым этажом с эксцентриситетом е2 относительно центра тяжести сечения стены; расчетный собственный вес участка стены между рассматриваемым сечением и первым расположенным выше этажом Рс.в, приложенный в центре тяжести этого участка стены (см. рис. 73 и табл. 20).
Изгибающие моменты М в рассчитываемых сечениях стены изменяются от максимального значения на уровне низа верхнего перекрытия до нуля на уровне низа нижнего перекрытия и определяются по принятой статической схеме (рис. 72, б).
Несущая способность стены в пределах этажа должна определяться для сечения под балкой (прогоном) верхнего перекрытия, где изгибающий момент обычно наибольший, а влияние продольного изгиба не сказывается — в этом сечении, как опорном, коэффициент продольного изгиба равен 1.
При статическом расчете каменных стен и столбов зданий с упругой конструктивной схемой выделяют один ряд поперечных конструкций между средними осями пролетов зданий и рассматривают рамную систему. Стойками рамы являются стены и столбы, которые принимаются заделанными в грунт в уровне пола здания (при наличии бетонного подстилающего слоя под полы и отмостки), а конструкция покрытия (ферма, прогон) —ригелем, шарнирно связанным со стойками (рис. 77).
Стены и столбы зданий с упругой конструктивной схемой рассчитывают с учетом разных условий их работы, соответствующих двум стадиям готовности здания.
В первой стадии, когда стены и столбы возведены, а перекрытия или покрытия еще не установлены, расчет выполняется с целью определения необходимости установки временных креплений, чтобы не увеличивать сечений стен и столбов сверх требуемых для законченного здания. При этом изгибающие моменты М и продольные силы N в опасных сечениях определяют, как для консольных стоек, заделанных в грунт, на которые действуют собственный вес, ветровые нагрузки, вес некоторых видов -оборудования (рис. 78,a).
Опасными сечениями обычно являются верхние и нижние сечения каждой ступени стойки сечения (/—/, //—//, ///—/// стен, конструкция которых показана на рис. 78, а). При действии собственного веса и равномерно распределенной ветровой нагрузки изгибающие моменты и продольные силы в опасных сечениях определяются по формулам:
в сечениях I—I и //—//
NI-I=NII-II=Qн;
где QH и QП — соответственно вес надкрановой (выше сечения II—II) и подкрановой (между сечениями Ш—/// и //—//) части стены; h3 и Н — соответственно высота надкрановой части стены и всей стены; е — расстояние между центрами тяжести верхнего и нижнего сечений стойки; q — ветровая нагрузка (напор или отсос) на 1 погонный метр стоек поперечной рамы, собранная с ширины стены, равной шагу поперечных конструкций.
Ветровую нагрузку q принимают равномерно распределенной для стоек высотой до 10 м.
Подсчитав для каждого сечения продольную силу и изгибающий момент от всех нагрузок, определяют суммарные усилия М и N, опасные для прочности рассматриваемого сечения, т. е. составляют основные или особые сочетания следующих усилий:
1) наибольший положительный момент Ммакс и соответствующее ему продольное усилие NCOOТ;
2) наибольший отрицательный момент ММин и соответствующее ему значение NCooт,
3)наибольшая нормальная сила Nмакс и соответствующее ей значение МСООт.
Получив в сечении момент и соответствующую этому моменту нормальную силу в зависимости от эксцентриситета е0, проверяют его несущую способность, учитывая длительное действие нагрузки.