Ордена Трудового Красного Знамени Центральный научно-исследовательский институт строительных конструкций им. В. А. Кучеренко Госстроя СССР

Московский научно-исследовательский и проектный институт типового и экспериментального проектирования ГлавАПУ Мос горисполкома

---

ПОСОБИЕ

ПО РАГЧБТУ

КРУПНОПАНЕЛЬНЫХ

ЗДАНИЙ

Выпуск 1

ХАРАКТЕРИСТИКИ ЖЕСТКОСТИ СТЕН, ЭЛЕМЕНТОВ И СОЕДИНЕНИЙ КРУПНОПАНЕЛЬНЫХ ЗДАНИЙ

98

Московский

научно-исследовательский и проектный институт типового и экспериментального проектирования ГлавАПУ Мосгорисполкома

ПОСОБИЕ ПО РАСЧЕТУ

КРУПНОПАНЕЛЬНЫХ

ЗДАНИЙ

Выпуск 1

ХАРАКТЕРИСТИКИ ЖЕСТКОСТИ СТЕН, ЭЛЕМЕНТОВ И СОЕДИНЕНИЙ КРУПНОПАНЕЛЬНЫХ ЗДАНИЙ

б) при определении величин полных деформаций при длительном приложении нагрузки

где    — коэффициент, учитывающий влияние

длительного действия нагрузки;

*ДЛ = 1 +ф« —

М_дл, М— моменты относительно менее сжатой или .растянутой грани сечения соответственно от длительно действующей части нагрузки и от полной нагрузки;

Ф«, — коэффициенты, принимаемые:

Ф«о= 1 для тяжелого бетона естественного твердения; Фоо=0,9 для тяжелого бетона при тепловой обработке; Фоо = 1,25 для ячеистого бетона;

Ф«= 1 для бетонов на пористых заполнителях.

1.11. Модули упругости арматурной стали Е_а, применяемой 'в панельных конструкциях и стыках между ними, приведены в табл. 2.

Таблица 2

Вид и класс арматуры	Модули упругости арматуры Ея в кгс/см*
Стержневая арматура классов: A-I и А-И............	2 100 000
А-Ш и A-IV...........	2 000 000
A-V, Ат-IV, At-V, At-VI ......	1 900 000
Арматурная проволока классов В-I, В-II, Вр-Н, а также арматурные пряди.....	1 800 000
Арматурная проволока класса Вр-I, а также арматурные канаты двух-, трех- и много-прядные ..............	1 600 000

Модуль упругости стали при сдвиге принимается равным: G_a = 800000 кгс/см².

1.12. Коэффициент линейной температурной деформации бетона и железобетона аа/ при изменении температуры конструкции от минус 50 до плюс 50°С принимается в пределах от 0,7-10“⁵ до 1,4• 10~⁵ град^-1 в зависимости от вида и состава бетона, если влажность бетона конструкции ле превышает значений, соответствующих условиям естественного воздушного хранения.

10

Таблица 4 Жесткостные характеристики панелей крупнопанельных зданий при нх соединении в вертикальных стыках распределенными связями

Коме тру КТ» • ■ ■ я схема памела Сдвиговая жесткость памеле* • оюей ПЛОСКОСТИ Принятые оОоаиаяеиия г_,1 1 |_ п0я = I. -И, (1 — й»)* + «с J2 (1 — 3(лок + Зт|к); / А \2 - 6,*Ы ТТГГ ж Щ i -у- psi 12 / d \а '°* " Ар^ок 1 <*р/ ™---/ d \2 ’ ,45и)+'■+'• где и -погонные податливости верхней н нижней пе-_ ремычек, определяемые, как и в табл. 3; /с —погонная податливость простенка, итгнбная жесткость t которого включает сечение двух смежных простенков; d — длина панели (расстояние между вертикальными стыками) [П£Т J— 1

При более высокой влажности значения аи следует принимать от 1 • 10^_в до — 1,5• 10—⁸ град^-1 при отрицательных температурах и увеличивать на 0,1 • 10—⁶ при положительных температурах.

2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ХАРАКТЕРИСТИК ЖЕСТКОСТИ ЭЛЕМЕНТОВ СТЕН И СОЕДИНЕНИИ

А. Характеристики жесткости стеновых панелей при перекосе

2.1.    Определение жесткости стеновых панелей с проемами при перекосе в своей плоскости допускается производить как для замкнутой рамы с учетом трещинооб-разования в элементах стоек и ригелей.

При определении жесткости панели в упругой стадии ее работы модуль деформации бетона принимается в соответствии с указаниями п.1.10.

Рекомендации по определению жесткости панелей при перекосе в своей плоскости при дискретных (узловых) или континуальных соединениях панелей между собой приведены в табл. 3 и 4.

Жесткость стеновых панелей с проемом с учетом трещинообразования допускается определять согласно п. 2.10.

Б. Характеристики податливости вертикальных стыковых соединений стен

2.2.    Для правильной оценки жесткости¹ (податливости) дискретных или континуальных связей необходим учет их конструктивных особенностей (включая степень заделки связи в бетон панели), упругих свойств материала, характера и направления прикладываемого усилия.

В упругой стадии работы связей возникающие в них сосредоточенные или распределенные усилия пропорциональны соответствующим деформациям. В табл. 5 и 6 приведена классификация некоторых ооновных видов связей между элементами крупнопанельных зданий и принятые в каждом случае обозначения и размерность величин.

ПРЕДИСЛОВИЕ

ЦНИИСК им. В. А- Кучеренко подготовил специальное пособие по расчету и проектированию крупнопанельных зданий различных конструктивных схем и этажности и примеры их расчета. В связи с переработкой в последнее время ряда глав СНиП выпуски пособия будут содержать в необходимых случаях пояснения к соответствующим разделам СНиП.

Пособие будет издаваться отдельными выпусками.

Вып. 1 .пособия «Характеристики жесткости стен, элементов и соединений крупнопанельных зданий» подготовлен совместно ЦНИИСК им. В. А. Кучеренко (канд. техн. «аук В. Л. Мусиенко, канд. техн. наук В. А. Камейко) и МНИИТЭП (инж. Г. Н. Львов и инж. Ю. Б. Морозов)-

При разработке этого выпуска использованы нормативные документы и результаты экспериментальных исследований стыковых соединений крупнопанельных зданий, проведенных отделением прочности крупнопанельных и каменных зданий, отделением сейсмостойкости и динамики сооружений ЦНИИСК им. В. А. Кучеренко (канд. техн. наук В. И. Коноводченко и канд. техн. наук А. В. Черкашин) и лабораторией прочности конструкций МНИИТЭП (канд. техн- наук П. Н. Бобришев, инж. Г. Ф. Седловец, Л. М. Спиваковский, М. Я. Шустерман).

Под общей редакцией д-ра техн. наук, проф. С. В. Полякова, д-ра техн. наук, проф. А. Р. Ржаницына, д-ра техн. наук, проф. С. А. Семенцова, д-ра техн. наук, проф. Н. В. Морозова.

• (0.25) Зак. 15

1.1.    В настоящем выпуске приведены рекомендации по определению характеристик жесткости несущих бетонных и железобетонных стеновых конструкций, элементов и соединений крупнопанельных зданий, а также данные по нормированию величин раскрытия трещин в элементах и стыках.

1.2.    Определение пространственной жесткости крупнопанельных зданий допускается производить в предположении линейной зависимости между напряжениями и вызываемыми ими деформациями (или между усилиями и перемещениями).

Нелинейность деформаций панелей и стыковых соединений разрешается учитывать условным уменьшением начальн.ого модуля упругости материала панелей и увеличением податливости стыковых соединений согласно приведенным ниже указаниям.

1.3.    Согласно действующим нормативным документам расчет конструкций здания ведется по двум группам предельных состояний:

а)    первая — по несущей способности, обеспечивающая прочность, общую и местную устойчивость проектируемых зданий как в процессе их монтажа, так и всего срока эксплуатации;

б)    вторая — по деформациям (перемещениям), появлению или раскрытию трещин, обеспечивающая пространственную жесткость проектируемых зданий, недопущение чрезмерных деформаций, а также появления или чрезмерного развития трещин в зданиях, нарушающих или затрудняющих нормальную их эксплуатацию вследствие повышенной деформативности, а также вследствие снижения долговечности, герметичности или ухудшения эстетических качеств несущих элементов и стыков.

1.4.    По первому предельному состоянию должны быть проверены расчетом:

а)    стеновые панели и стыковые соединения;

б)    фундаменты, панели перекрытий и покрытий, ле- ²

стничные площадки, марши, балконные плиты и другие сборные элементы и стыковые соединения.

1.5.    По второму предельному состоянию должны быть проверены расчетом:

а)    здание в целом—для ограничения его деформа-тивности и ускорений колебаний при ветровых воздействиях, а также для ограничения осадок основания;

б)    стеновые .панели—для ограничения трещинооб-разования при действии расчетных вертикальных и горизонтальных¹ нагрузок, а также воздействий от неравномерных осадок оснований;

в)    вертикальные и горизонтальные стыковые соединения—для ограничения деформаций сдвига и раскрытия трещин в стыке (замоноличонные .петлевые, болтовые, сварные и другие связи, а также незамоноличен-ные сварные связи — по вертикальным перемещениям; перемычки над проемами — по раскрытию в них трещин) .

1.6.    Жесткость здания при воздействии пульсации скоростного напора ветра регламентируется величиной ускорения колебаний верхнего этажа, которое не должно 'превышать 150 мм/сек^{3 4}.

1.7.    Деформации стыковых соединений в стенах крупнопанельных зданий следует определять раздельно от длительно действующих и кратковременных нагрузок умножением возникающего в соединении усилия на соответствующую величину податливости.

Расчетная величина деформаций сдвига, растяжения и других деформаций связей не должна превышать 0,5 мм при действии длительных нагрузок и 0,6 мм при сочетании кратковременных и длительных нагрузок.

1.8.    Раскрытие трещин следует .проверять в местах расположения металлических связей .при воздействии нормативных нагрузок. При этом расчет следует вести на действие длительных нагрузок. Суммарная расчетная величина раскрытия трещин, пересекающих арматуру в стыке, не должна превышать 0,5 мм, а в примыкающих к стыку участках панелей — 0,3 мм.

Раскрытие трещин до 0,5 мм может быть допущено при наличии защиты стали связей от коррозии. Во избежание текучести в арматуре сварных соединений

раскрытие трещин при растяжении соединения следует ограничивать величиной

RlUr/E„

где    /_Ст — расстояние между смежными гранями

стыкуемых панелей;

R" и Е_а — соответственно нормативное сопротивление и модуль упругости арматуры.

Модули деформаций бетона и арматуры, коэффициенты линейной температурной деформации

1.9.    Начальный¹ модуль деформаций (модуль упругости) бетона панелей при сжатии и растяжении Еъ (для тяжелых и ячеистых бетонов) принимается по табл. Ги 1а.

Для бетонов на пористых заполнителях начальный модуль упругости Eg при сжатии и растяжении определяется по формуле

Е₆ = 4000    + 25 ООО,

где R — прочность бетона в кгс/см⁵; у — объемная масса в т/м³.

Для тяжелого бетона на цементном вяжущем, а также для бетонов на пористых заполнителях значения модуля упругости даны для условий естественного твердения; при тепловой обработке значение Eg принимается сниженным на 10%.

Модуль сдвига бетона Gg при отсутствии опытных данных допускается принимать равным: (?б=0,4£б-Начальный коэффициент поперечной деформации бетона (коэффициент Пуассона) принимается равным ц=0,2.

1.10.    Модуль деформации сжатия Е при напряжениях, не превышающих расчетные, при учете совместной работы конструкций из различных материалов принимается:

а) при определении деформаций от 'кратковременных нагрузок

_ Е    =    0,85 Eg',    (1)

¹ За начальный модуль деформации бетона Ец принимается от-О    н    н

ношение Е_а=- щрц а <[0,2 /?_пр , где #_пр—временное сопротивление осевому сжатию призм (призменная прочность).

6

Таблица I

Начальные модули упругости бетона на сжатие н растяжение £_в сборных элементов, подвергнутых тепловой обработке ⁵

Вид бетона Значения начального модуля упругости бетона Eg, кгс/см*. при его проектной марке по иа сжатие прочности 15 Г 25 I 35 50 75 100 150 200 300 400 Обычный при бетонировании в горизонтальном положении 180 000 220 000 260 000 300 000 <2 а *: о 4 Обычный при бетонировании в вертикальном положении 160 000 190 000 230 000 260 000 ос н- « я X >- as на известково-песчаном вяжущем 110 000 140 000 180 000 200 000 Ж X 5 и на известково-шлаковом вяжущем 1 _ 140 000 160 000 200 000 230 000 « г ч Автоклавный на цементном. шлаковом или смешанном вяжущем 12 000 17 000 25 000 38 000 50000 75000 100000 4» X о: Автоклавный на иэве-1 сти или золе и безавто-клавный на цементе 10 000 14 0001 20 000 30 000 40 000 60 000 80000

Примечи и в в: I. Пря применения бетонов мерок 250. 350 значения Eg определяются по интерполяция.

Таблица I а

X Начальные модули упругости бетонов на пористых заполнителях в кгс/см'-1 о3 я . -I плотного Наименование бетона 3 | V • бес пеона но г о (крупнопористого) на перлитовом вспученном песке у_.,— -200 кг/м* на пористом песке того же виде, что и крупны* заполнитель на пористом я кварцевом песке в соотношении 1:1 И» i?перце вом пески I: марок по прочьости при сжатии xSf 15—25 35 I 50 35 50 75 100 50 75 100 ISO 200 100 150 200 100 ISO 200 250 300 Бетой на ксоамчмто- 350 12 25| 40| 25 35 45 50 40 55 65 85 - 75 100 — 90 115 — — — вом. зольном и аглопо- 400 15 30| 45| 30 45 55 60 |45 60 70 95 - 80 115 125 95 130 155 — — ритоаом гравии 500 18 35| 50| 35 50 60 75 50 70 85 110 — — 130 140 - 145 165 175 — 600 | 21 40| 551 40 55 70 85 |б0 80 95 120 - — 140 155 - 155 170 185 190 700 - 451 60| 45 60 80 95 |70 85 105 130 - — 150 165 165 180 195 210 800 | — 50l 651 50 65 85 100 |75 90 110 140 — - 160 175 - 170 190 210 230 Перлитобетон 300 9* - - 20 35 55 65 |35 55 65 90 — — __ 75 100 — — — 400 | 12* - - 25 40 60 70 |40 60 70 95 - — 80 105 125 — — Аглопоритобетои 500 15 35 45 30 40 55 70 |50 65 80 100 115] — _ _ - 130 155 — —• 600 20 40 55 35 45 60 75 60 80 95 115 130 — — — — 140 165 170 — 700 25 45 65 40 50 70 85 70 95 по 130 150 — — — 150 170 180 190

Продолжение табл /®

Наименование бетой* i "i *    X ч * С я *    i \ | Is \ Начальные модули упругости бетояои на пористых заполнителях в игс/см'-Ю3 беспеечаиого (крупнопо ристого) плотного на перлитовом вспученном песке уПСС“ -200 кг/м* на пористом песке того же вида, что и крупный заполнитель на пористом и кварцевом песке в соотношении 1:1 на кварцевом песке у аром по прочности при сжатии 15—2S| 35 | 50 35 50 75 100 1 50 75 100 150 200 100 150 200 \ 100 150 200 250 300 Шлакопемэобстон 700 — — — — 60 80 100 75 100 120 145 160 — — — — 175 195 215 230 800 — — — — 70 90 ПО 90 125 145 180 210 — — — — 205 240 270 290 Туфобетон, пемзобетон, шлакобетон на вулканическом шлаке 500 15 30 40 30 45 65 80 45 65 80 100 - — — — 95 130 — — — 600 20 35 45 35 50 70 85 50 75 90 110 1Э0| — — — 105 140 160 — — 700 25 40 55 40 55 75 95 60 85 100 120 140| — — — — 145 165 175 — Шлакобетон на топ-ливном шлаке 700 30 * 6о| 45 60 80 100 70 90 110 130 15о| — - — — 150 170 180 190 800 30 & J_ 1 1 1 1 70 90 ПО 130 15о| — — — - 155 175 195 205

• Данные относятся к теплоизоляционному бетону слитной структуры.

Примечание. Для видов бетонов, не указанных в таблице, величины начальных модулей упругости принимаются по опытным даиным.

1

Жесткость связи — усилие, возникающее в ней при единичном перемещении в направлении этого усилия. Податливость связи — перемещение связи от единичного усилия в направлении его действия.

15

2

3

Проверка трешиностойкости и деформативности конструкций и стыков при действии сейсмических нагрузок не производится.

4

Зак. 15

5

Для ячеистых бетонов повышенно* влажности табличные значения £б ^uwff умножать яа коэффициент условия рабо--ы ты. меньший единицы, учитывающий влияние влажности бетона.