сп15. СП 15. Сп 15. 13330. 2020 ii предисловие Сведения о своде правил
 Скачать 2.63 Mb.
|
|
СП 15.13330.2020 106 Приложение Д Общие положения по расчету наружных стен на ветровую нагрузку Д Напряженно-деформированное состояние кладки стен и усилия в гибких связях при действии ветровой нагрузки определяют с учетом совместной работы наружного и внутреннего слоев стены. Д При расчете по предельным усилиям принимают, что предельное состояние характеризуется достижением предельных усилий вкладке растянутой зоны. При расчете допускается образование трещин длиной не более 15 см на участках концентрации напряжений. Расчетный изгибающий момент М простенков, не имеющих вертикальных опор, определяют из условия упр, (Д) где R tb – расчетное сопротивление кладки растяжению при изгибе, учитывающее нелинейную работу кладки, определяемое по таблице 6.11; упр – упругий момент сопротивления поперечного сечения простенка. В остальных случаях следует соблюдать условие tb t R , (Д) где t – растягивающие напряжения. Д При расчете кладки по образованию трещин при изгибе из плоскости по формуле (8.1) следует учитывать возможность концентрации растягивающих напряжений на отдельных участках стен (например, по концам надоконных перемычек, в углах проемов, местах установки связей и др. В этой связи к полученным значениям краевых напряжений следует вводить коэффициент учета возможной концентрации напряжений, принимаемый при отсутствии данных сравнительных расчетов равным 1,5. Д В случае невыполнения условий (Д) и (Д) значения изгибающих моментов, действующих в слоях кладки, могут быть снижены за счет таких конструктивных мероприятий, как увеличение количества гибких связей между слоями, в том числе в виде сеток, рациональное соотношение изгибных жесткостей лицевого и внутреннего слоев и др. Д Устойчивость простенка против опрокидывания в случае, когда равнодействующая всех сил выходит за пределы ядра сечения, определяют из условия удер удер опр M m M , (Д) где M опр – суммарный опрокидывающий момент относительно оси СП 15.13330.2020 107 возможного поворота опоры M удер – суммарный удерживающий момент относительно оси возможного поворота опоры m удер – коэффициент условий работы при проверке устойчивости на сдвиги опрокидывание. Этот коэффициент принимают равным 0,9 при опирании кладки непосредственно на плиту перекрытия и 0,8 – при опирании на слой гидроизоляции, отлив из жести, металлопластика и т.п. Д Устойчивость простенка против сдвига определяют из условия удер удер удер сдв ) / ( N n m N , (Д) где n удер – коэффициент надежности при проверке устойчивости N сдв N удер – соответственно сдвигающие горизонтальные нагрузки и удерживающие силы. СП 15.13330.2020 108 Приложение Е Расчет на вертикальную нагрузку каменных и армокаменных конструкций с использованием диаграмм деформирования Е Расчет на вертикальную нагрузку кирпичных столбов в общем виде проводят с учетом сдерживания поперечных деформаций силами трения от уложенных поверху столба стальных распределительных пластин. Е В качестве рабочих диаграмм деформирования кладки приняты двухлинейные диаграммы для стадий упругой работы и процесса трещинообразования до разрушения (рисунок Е, аи определение момента образования трещин (рисунок Е, баба продольные деформации укорочения вдоль вектора сжимающего усилия б – поперечные деформации растяжения Рисунок Е – Расчетные диаграммы деформирования Е.3 Координаты параметрических точек диаграмм определяют по формулам - напряжения 1 , соответствующие началу трещинобразования: sh t crc R k = ctg 1 , (Е) где k 1 = A t /(A-A ef ) – характеристика соотношения площади отрыва и разности площадей поперечного сечения элемента и ядра сжатия R t – расчетное сопротивление кладки растяжению по перевязанному сечению, определяемое по таблице 6.11; sh – угол наклона поверхностей сдвига в приопорных СП 15.13330.2020 109 зонах ( ) 56 1 25 0 arctg , R / R , t u sh − = , (Е) R u – временное сопротивление кладки сжатию, определяемое по формуле (6.1); A t – суммарная площадь поверхностей отрыва, определяемая суммой A t,1 , A t,2 : A t,1 = 2b (h 1 – а sin sh cos sh ), (Е) A t,2 = а (h 2 – b sin sh cos sh ), (Е) h 1 , h 2 – высоты сжато-растянутых зон с учетом возможного неравенства сторон поперечного сечения конструкции, h 1 = а, h 2 = 2,5b; А – площадь поперечного сечения элемента А = а b, (Е) A ef – площадь ядра сжатия A ef = а b sin 4 sh . (Е) - временное сопротивление кладки сжатию – ult : ult = k 1 R t ctg sh + k 2 R sh /sin sh , (Е) где k 2 = A sh /(A–A ef ) – характеристика соотношения площади поверхностей сдвига и разности площадей поперечного сечения элемента и ядра сжатия A sh – площадь поверхности сдвига в приопорной зоне A sh = а b (1+ sin 2 sh ) cos sh , (Е) R sh – сопротивление кладки сдвигу, принимаемое в диапазоне (1,52,5) R t . Величины напряжений с, ult являются параметрическими координатами диаграммы деформирования рисунок Е, а. Соответствующие им относительные продольные деформации конструкции crc = n 1 [1,1/ ln(1– crc /1,1 ult )], (ЕЕ) где – упругая характеристика кладки, принимаемая по таблице 6.16 п. 6.24; n 1, n 2 – поправочные коэффициенты, принимаемые по таблице Е. СП 15.13330.2020 110 Таблица Е – Значения поправочных коэффициентов Группа кладки Описание Поправочный коэффициент трещинообразование n 1 разрушение n 2 1 Кладки из полнотелых керамических и силикатных кирпичей 1НФ-1,4НФ 0,55 0,7 2 Кладки из пустотных стеновых материалов 1НФ-2,1НФ 1,0 1,25 3 Кладки из крупноформатных керамических, пено-, газо-, керамзитобетонных камней, в том числе пустотных 1,75 1,5 Деформации поперечного расширения элемента в уровне средней сжато-растянутой зоны до образования трещин определяют по формуле t = , (Е) где – коэффициент Пуассона, =0,2. Расчет сжатых конструкций из каменных кладок с сетчатым армированием Е В качестве рабочих диаграмм деформирования кладки с сетчатым армированием, как и для неармированной кладки, приняты двухлинейные диаграммы для стадий упругой работы и процесса трещинообразования до разрушения (рисунок Е, аи определение момента образования трещин рисунок Е, баба продольные деформации укорочения вдоль вектора сжимающего усилия б – поперечные деформации растяжения. Рисунок Е – Расчетные диаграммы деформирования СП 15.13330.2020 111 Е Координаты параметрических точек диаграмм определяются по формулам - напряжения 1 , соответствующие началу трещинобразования: crc = k 1 (R t * + s ) ctg sh , (Е) где k 1 = A t /(A - A ef ) – характеристика соотношения площади поверхностей отрыва и разности площадей поперечного сечения элемента и ядра сжатия R t * – приведенное сопротивление кладки растяжению R t * = R t + R t = R t (1+), (Е) где = A s / A t – соотношение площадей сечения растянутой зоны и стержней сеток в пределах ее высоты sh – угол наклона поверхностей сдвига в приопорных зонах sh = arctg (0,25 R u / R t – 1,56), (Е) R u – временное сопротивление кладки сжатию, определяемое по формуле (6.1); A t – суммарная площадь поверхностей отрыва, определяемая суммой A t,1 , A t,2 A t,1 = 2b (h 1 – а sin sh cos sh ), (Е) A t,2 = а (h 2 – b sin sh cos sh ), (Е) h 1 , h 2 – высоты сжато-растянутых зон с учетом возможного неравенства сторон поперечного сечения конструкции, h 1 = а, h 2 = 2,5b; А – площадь поперечного сечения элемента А = а b, (Е) A ef – площадь ядра сжатия A ef = а b sin 4 sh , (Е) - временное сопротивление кладки сжатию при реализации разрушения от разрыва стержней сеток ult,1 : ult,1 = k 1 * R s,n (h t /S) ctg sh * + k 2 R sh * /sin sh *, (Е) где k 1 * = A s /(A сеч - А характеристика соотношения площади сечения стержней сеток в пределах Аи разности площадей поперечного сечения элемента и ядра сжатия k 2 = A sh /(A-A ef ) – характеристика соотношения площади поверхностей сдвига и разности площадей поперечного сечения элемента и ядра сжатия A sh – площадь поверхности сдвига в приопорной зоне A sh = а b(1+ sin 2 sh *) cos sh *, (Е) R sh *– приведенное сопротивление кладки сдвигу СП 15.13330.2020 112 R sh * = R sh + 0,6 R s,n A s /A sh , (Е) sh * – угол наклона поверхностей сдвига с учетом обойменных напряжений, создаваемых сетками sh *= arctg0,25 (об) - 1,56, (Е) где об – обойменное напряжение. Вычисление значений об проводится из условия, что в предельном состоянии происходит разрыв стержней сеток об = R s,n А s /(а S), (Е) где R s,n – нормативное сопротивление стали стержней сеток. При использовании композитных неметаллических сеток указывается временное сопротивление их материала растяжению А площадь сечения стержней сеток в пределах растянутой зоны А a, S – размер сечения сжатого элемента и шаг сеток вкладке по высоте. Проверка условия возможности реализации компрессионного разрушения переармированной кладки Временное сопротивление материала кладки в условиях трехосного сжатия ult,2 = R + 4 об (Е) Если ult,1 ult,2 – компрессионное разрушение не произойдет и изменение параметров армирования не требуется. Если ult,1 ult,2 – возможно компрессионное разрушение материала кладки и требуется снижение интенсивности армирования. Величины напряжений с, являются параметрическими координатами диаграммы деформирования рисунок Е, а. Соответствующие им относительные продольные деформации конструкции crc = n 1 [1,1/ ln(1 – crc /1,1 ult,1 )],. (ЕЕ) где – упругая характеристика кладки, принимаемая по таблице 6.16 п. 6.24; n 1, n 2 – поправочные коэффициенты, принимаемые по таблице Е. СП 15.13330.2020 113 Таблица Е – Значения поправочных коэффициентов Кирпич Поправочный коэффициент трещинообразование разрушение Керамический 0,7 0,7 Силикатный 0,7 1,0 Деформации поперечного расширения элемента в уровне средней сжато-растянутой зоны до образования трещин t = , (Е) где – коэффициент Пуассона, =0,2. При наступлении предельного состояния, описываемого (Е, сопровождаемого выравниванием эпюры растягивающих напряжений по длине стержней сеток и их разрывом, деформации стали и, соответственно, рассчитываемого элемента в средней зоне, равны s,2 = R s,n E s,2 (Е) Для определения значений модуля деформаций стали используются диаграммы, подобные приведенным в СП 63.13330 (рисунок Е. Рисунок Е – Расчетная диаграмма деформирования стали СП 15.13330.2020 114 Приложение Ж Расчет на смятие (местное сжатие) Ж Расчет сечений при смятии (местном сжатии) следует проводить на нагрузки, приложенные к части площади сечения (при опирании накладку ферм, балок, прогонов, перемычек, панелей перекрытий, колонн и другое. Несущая способность кладки при смятии определяется с учетом характера распределения давления по площади смятия. Расчет на смятие следует проводить с учетом возможного опирания конструктивных элементов (балок, лестничных маршей и др) в процессе возведения здания на свежую или оттаивающую зимнюю кладку. Ж Расчет сечений при смятии проводится по указаниям 7.13 – 7.17. Конструктивные требования к участкам кладки, загруженным местными нагрузками, приведены в 9.46 – 9.49. Кроме расчета на смятие опорные узлы должны быть рассчитаны также на центральное сжатие по указаниями. Ж При необходимости повышения несущей способности опорного участка кладки при смятии могут применяться следующие конструктивные мероприятия а) сетчатое армирование опорного участка кладки, см. 7.31 и 7.32; б) опорные распределительные плиты в) распределительные пояса при покрытиях больших пролетов, особенно в зданиях с массовым скоплением людей (кинотеатры, залы клубов, спортзалы и т. п г) устройство пилястр д) комплексные конструкции железобетонные элементы, забетонированные в кирпичную или каменную кладку е) выполнение из полнотелого кирпича верхних 4 – 5 рядов кладки в местах опирания элементов накладку. Ж При местных краевых нагрузках, превышающих 80 % расчетной несущей способности кладки при смятии, следует под элементом, создающим местную нагрузку, усиливать кладку сетчатым армированием. Сетки должны иметь ячейки размером не более 100100 мм из стержней диаметром не менее 3 мм. В местах приложения местных нагрузок, в случаях, когда усиление кладки сетчатым армированием является недостаточным, следует предусматривать укладку распределительных плит толщиной, кратной толщине рядов кладки, ноне менее 14 см, армированных по расчету двумя сетками с общим количеством арматуры не менее 0,5 % в каждом СП 15.13330.2020 115 направлении. При краевом опорном давлении однопролетных балок, прогонов, ферми т. п. более 100 кН укладка опорных распределительных плит (или поясов) является обязательной также ив том случае, если это не требуется по расчету. При таких нагрузках толщину распределительных плит следует принимать не менее 22 см. Ж Расчет кладки на смятие под опорами свободно лежащих изгибаемых элементов (балок, прогонов и т. п, см. 7.17, проводится в зависимости от фактической длины опоры аи полезной длины а, рисунок Ж. Эпюра напряжений под концом балки принимается по трапеции (при а 1 <а 0 ) или по треугольнику (при а 1 а 0 ). Допускается также приближенно принимать треугольную эпюру с основанием а 0 =а 1 , если длина опорного конца балки меньше ее высоты. а – эпюра напряжений - трапеция (а 1 <а 0 ); б – тоже, треугольник (а 1 а 0 ) Рисунок Ж – Распределение напряжений под концом балки Полезная длина опоры определяется по формуле Ж) Краевые напряжения при эпюре в виде в виде трапеции + = tg 2 1 0 max ca ; Ж) − = tg 2 1 0 min ca ; Ж) где b a Q 1 0 = ; (Ж) СП 15.13330.2020 116 при эпюре в виде треугольника max =2 0 , Ж) где b a Q 0 0 = . (Ж) В формулах (Ж) – (Ж а – полезная длина опоры Q – опорная реакция балки b – ширина опорного участка балки, плиты настила или распределительной плиты под концом балки а длина опоры балки с – коэффициент постели при смятии кладки под концом балки – угол наклона оси балки на опоре. Коэффициент постели с определяется по формулам для затвердевшей кладки b R c u 50 = , Ж) где R u – временное сопротивление (средний предел прочности) сжатию кладки, определяемое по формуле 6.1; для свежей кладки b R c u1 35 = , Ж) где R u1 – временное сопротивление сжатию кладки на растворе марки 2. При определении tg принимается, что балка опирается на шарнир, расположенный посередине опорного конца. При неразрезных балках промежуточные опоры принимаются расположенными по оси соответствующих столбов или стен. Для свободно лежащих балок при равномерной нагрузке EI ql 3 24 tg = , Ж) где l – пролет балки EI – жесткость балки. В 7.13, формула (7.8) величины коэффициента полноты эпюры давления и площади Ас при эпюре напряжений под концом балки в виде трапеции определяются по формулам |