Рекомендации

по расчету

многоэтажных зданий панельно-блочной и объемно-блочной конструктивных систем с учетом особенностей пространственной работы

Москва 1984

Научно-исследовательский институт строительных конструкций (НИИСК) Госстроя СССР

РЕКОМЕНДАЦИИ по расчету

многоэтажных зданий панельно-блочной и объемно-блочной конструктивных систем с учетом особенностей пространственной работы

Москва Сгройнздат 1984

4.12. Динамическую составляющую верти кальной транспортной нагрузки в точке Z для конструкции, рассматриваемой как система с * степенями свободы, при колебаниях по J -й собственной форме допускается определять по формуле

^/г    2jz

где К„ — коэффициент интенсивности транспортных воздействий, принимаемый по табл. 2;

Jby — коэффициент динамичности, соответствующий j -й форме собственных колебаний элемента блока, принимаемый по п. 4.13; t _г — коэффициент j -й формы колебаний в Z -й точке конструкции, определяемый в соответствии с п, 4.14; Q_z — нагрузка (в Н )_# вызывающая инерционную силу в точке 7_уравная весу Z -го участка конструкции.

4.14. Коэффициент, зависящий от J -й формы собственных колебаний конструкции и от места приложения нагрузки Q вызывающей инерционную силу, допускается определять по формуле "

к

Xj, Z.

£ х² а_я

ьч ^я

где    относительные    ординаты,    соответствующие    середине Z -го

и £> -го участков, при колебаниях конструкции по j -й форме; к — число участков, на которые расчленена конструкция; в,б - нагрузка, вызывающая инерционную силу в точке    равная    ве

су & -го участка.

4.15. Динамическую составляющую горизонтальной транспортной нагрузки на элементы объемных блоков рекомендуется определять по формуле (2), принимая коэффициент интенсивности горизонтальных транспортных воздействий

*_Г^Г °0.4к_т .    (4)

ст

усилие от собственного веса в 1-й точке конструкции;

^Г2%

«г’«

Rj — динамическая составляющая усилия от транспортной нагрузки, определяемой по формуле (2) в ^ -й точке при колебаниях по J -й форме.

4.17. Элементы объемных блоков, имеющие частоту основного тона собственных колебаний менее 10 Гц, следует рассчитывать с учетом первых трех форм колебаний. Расчет элементов блоков с частотой колебаний основного тона более 10 Гц допускается выполнять с учетом только первой формы колебаний. Для элементов, у которых частота основного тона собственных колебаний более 20,0 Гц, допускается принимать произведение J&j    1-

5. РАСЧЕТ ОБЪЕМНЫХ БЛОКОВ И ИХ ЭЛЕМЕНТОВ НА ЭКСПЛУАТАЦИОННЫЕ, ТРАНСПОРТНЫЕ И МОНТАЖНЫЕ

НАГРУЗКИ

Расчетные схемы объемных блоков

5.1.    Объемные блоки и здания из них являются весьма сложными, многократно статически неопределимыми системами. При их расчете рекомендуется максимально использовать ЭВМ для расчетов на разные виды нагрузок.

Для расчета здания необходимо определить жесткостиые характеристики всех конструктивных элементов по направлениям действующих усилий. Определение жесткости конструктивных элементов объемноблочного здания допускается производить в предположении линейной зависимости между усилиями и вызываемыми ими перемещениями.

При разработке и использовании программ расчета объемно-блочных зданий с помощью ЭВМ рекомендуется учитывать нелинейность деформаций конструктивных элементов.

5.2.    В расчетные схемы блоков можно вводить следующие допущения:

12

напряженное состояние элементов блока определять в основном в упругой стадии в геометрически линейной постановке;

при расчете на перекос использовать гипотезу о чисто сдвиговой работе стен блока. Жесткостью стен из плоскости пренебрегать;

жесткость связей сдвига принимать равномерно распределенной по длине шва;

при определении приведенных жесткостей граней околопроемные участки рассчитывать по рамно-стержневой схеме;

грани блока, кроме панели пола, считать изотропными, а их прогибы W — малыми    А/?),    где    А    — наименьшая толщина граней блока.

Толщины изменяющихся по высоте граней объемного блока допускается принимать постоянными (по среднему сечению).

В по общей кромке воспринимающей уси-

(7)

действую

5.3. Расчетная схема блока с линейным опиранием приведена на рис. 5. Граничные условия между гранями по их общим кромкам (рис. 6) выражаются в общем виде следующими зависимостями:

Здесь    —    изгибающие    моменты    в направлении

смежных граней 1 и 2; угол поворота связи, лия изгиба М$    _м

Уса "    ;

щие в срединных плоскостях rpdWeH 1 и 2; £_t , —относительная де

t по общей кромке; £ *

В — жесткость связи изгиба^ ,/^-силы в направлении

— отно-

формация граней 1 и 2 в направлении _     ._____,____ _,    _    _____

сительный сдвиг связи, воспринимающей усилияЛ^ ; 6^    /oi_t    гдеуЗ-

жесткость связи сдвига.    ^z    *

(8)

Связи изгиба и сдвига целесообразно считать упругоподатливыми. Граничные условия по краям проемов S - const

5.4. В качестве одной из приближенных расчетных схем для блоков с линейным опиранием может быть принята замкнутая рама шириной 1 см, выделяемая из пространственного блока двумя параллельными сечениями. Ригелями пола являются панель рамы и потолок блок'., а стоиками — стены ,,колпака" (рис. 7, а). При толщине стен в нижнем сечении 5 см и менее соединения пола со стойками рамы допускается принимать шарнирным (см. рис. 7, б).

Рис. 5. Расчетная схема блока с линейным опиранием

Рис. 6. К описанию гранич ных условий

13

Рис.7. Приближенные расчетные схемы объемного блока с линейным олиранием а - в виде замкнутой рамы-полоски; б —в виде П-образной рамы-полоски с затяжкой; в — с учетом стеснения поворота верхних узлов; г. — моменты# действующие на верхний опорный узел рамы

Рис. 9. Несущий объемный блок и схема расчленения на конечные элементы в — объемный блок; б — схема дискретизации

*

14

Рама загружена нагрузкой N , приложенной с начальным эксцентриситетом &_с относительно осей стоек, и нагрузкой от веса потолка (без учета последовательности монтажа). Величина &₀ принимается по п. 4.4.

Изгибающие моменты и деформации элементов рамы определяются по правилам строительной механики от внешних изгибающих моментов Af    и поперечной нагрузки на потолок блока, доля которой, прихо

дящаяся на ригель рамы, определяется по правилам pacnefa плиты, опертой по всему контуру.

5.5.    В ряде случаев (особенно при отсутствии в продольных гранях проемов) целесообразно упростить расчетную схему блока, например, путем присоединения торцовых граней к продольным с помощью цилиндрических шарниров, не воспринимающих условий изгиба и сдвига. При этом упругоподатливые связи сохраняются только в местах присоединения продольных стен к полу и потолку (рис. 8).

Конструктивно защемление плиты потолка в торцовых стенах должно быть обеспечено наличием арматуры в верху приопорной зоны плиты потолка, отогнутой в торцовые стены. Эта арматура должна рассчитываться на восприятие опорного изгибающего момента, равного 1/2 максимального пролетного момента    плите потолка, Жесткое

соединение продольных и торцовых стен должно быть обеспечено наличием арматуры в наружной зоне вертикально^ вута, рассчитанной на восприятие изгибающего момента, равного 1/4 М* в стене.

5.6.    Построение пространственной дискретной расчетной схемы объемного блока выполняется путем расчленения исследуемой конструкции на систему конечных элементов, т.е. производится ее дискретизация по геометрии (рис. 9) . В качестве конечного элемента принимается тонкостенный прямоугольный участок конечных размеров, определяемый сеткой расчленения плоскостей пространственной системы по длине, ширине и высоте. Он может представлять элемент оболочки нулевой кривизны, элемент, находящийся в плоском напряженном состдании, либо аппроксимироваться стержневой решеткой (рис. 10). В последнем случае полная дискретная модель объемного блока представляется в виде системы сочлененных стержневых моделей (рис. 11).

Ось симметрии

Рис. 11. Схема расчленения объемного блока на конечные элементы системой сочлененных стержневых моделей

5.7.    Существенное упрощение расчетной схемы объемного блока достигается за счет учета часто встречающейся симметричности конструктивных схем и нагрузок относительно координатных осей. Это значительно сокращает затраты ручного труда и машинного времени, так как расчетная схема составляется только для одной половины конструкции, с заменой влияния отброшенной части введением связей, запрещающих соответствующие линейные или угловые перемещения по осям симметрии.

Рис. 10. Аппроксимация конечного элемента набором стержней

а — плоский конечный элемент; б — стержневая аппроксимация конечного элемента; в — местная система координат

15

Рис. 12. Способы образования ПКЭ

б)

а — горизонтальными сечениями для объемных блоков типа „колпак"; б — вертикальными сечем ни я ми для    объемных

блоков типа    „лежащий

стакан"

5.8.    Одной из разновидностей пространственных расчетных схем рекомендуется схема с применением пространственных конечных элементов (ПКЭ).

ПКЭ образуются горизонтальными (рис. 12^) или вертикальными (см. рис. 12,6) сечениями. Горизонтальные сечения рекомендуется применять для объемных блоков типа "колпак", а вертикальные — для объемных блоков типа "лежачий стакан". Сечения следует проводить так, чтобы расстояния между секущими плоскостями получались по возможности одинаковыми. Общее количество ПКЭ, получаемых в результате сечения объемного блока плоскостями, должно быть не менее шести. Элементы с одинаковыми геометрическими и физическими характеристиками считаются одного типа. Особым элементом выделяется плита потолка объемного блока, жесткость которой учитывается только в своей плоскости.

5.9.    Вертикальные грани объемных блоков с угловым опиранием в эксплуатационной стадии работают в плоском напряженно-деформированном состоянии, вследствие чего при выполнении приближенных инженерных расчетов возможно применение пцэлементного метода, при котором плиты пола и потолка рассматриваются как изгибаемые пластины, стены — как балки-стенки, вертикальные несущие углы блока — как стойки Г-образного сечения.

5.10.    Граничные условия по линиям сопряжения пластин определяются из условия совместности перемещений смежных пластин.

5.11.    При расчете на нагрузки, действующие в плоскости стены объемных блоков, допускается рассматривать стены как отдельные одно- или многоэтажные пластины, расчет которых осуществляется по стандартным программам на ЭВМ.

16

Расчет связей между блоками и несущими элементами здания

5.12.    Оценка жесткости (податливости) * связей должна производиться с учетом их конструктивных особенностей, физических свойств бетона и стали, характера и направления действующих усилий.

5.13.    Расчетная величина деформаций растяжения, сжатия и сдвига связей с учетом деформаций примыкающих участков стыкуемых элементов и раскрытия в них трещин не должна превышать 0,3 мм при действии длительных нагрузок и 0,5 мм при сочетании кратковременных и длительных нагрузок.

5.14.    Величины расчетных податливостей связей на растворных швах и закладных деталях при сжатии А_{ш f} Л₃ и сдвиге (А^е* , Л** ) при кратковременном загружении в конструкциях объемных блоков рекомендуется принимать в соответствии с табл. 3.

Таблица 3

Податливость шва

100

Величина податливости У_мх1()3/кгс при прочности раствора шва Я (кгс/см²)

200

сжатия и сдвига

1,2

0,1

0,35

При одновременном действии На сдвиг сж    3

На сжатие А_щ    0,12

Пои сжатии на сжатие а^.^а    0,4

В табл. 3 приведены податливости растворных швов при их толщине 10 мм. Для швов толщиной 20 мм величины податливости следует увеличивать на 20%. Податливости растворных швов на сдвиг приняты при отношении напряжений сжатия о к напряжениям сдвига X в шве^/Г43. При6/Г> 3 принимается Л^0.

5.15. Жесткости связей, соединяющих грани блоков, назначаются по данным специальных экспериментов. При их отсутствии допускается назначать величины жесткостей связей ( с соответствующим конструктивным обеспечением) в следующих пределах:    -

в_у*<1____30) - 10ГН (кгс *10 /;    20.    .    .    100    МПа    (кгс/см    •    10);

rife В у— жесткость связи изгиба; 6_ед~ жесткость связи сдвига.

При назначении величины жесткости связей изгиба для растворных швов блоков с линейным опиранием допускается пользоваться приближенной формулой    3

а -    ^    Ш-    у

^ВУ' 12к_шХ_ш    (9)

17

’’Жесткость связи В — уисяиО возникающее в ней при единичном перемещении в направлении этого усилия. Податливость связи Л — перемещение связи от едичиЧйогр, усилия в-направлении его действия.

2-403

где податливость материала шва; ^шиР^инэ и высота шва.

5.Тб. Податливость стыковых соединений следует определять с учетом связей на двух поверхностях контакта, т.е. как сумму податливостей на каждой контактной поверхности.

При наличии связей сдвига между гранями объемных блоков приведенные жесткости граней    определяются с учетом податливости

этих связей, которые распределяются поровну между смежными граня-нями.

В случае дискретных связей

Га] *

L IJ пр

LK

(10)

п

\^Cf //

где Л, •_к, A j _с- „ ,    ,    Xy,_t{K    —    податливости на сдвиг дискретных связей

соответственно* О, . . ■, J -го вида, (см/Н); п_¥ , n_2t ... , Лу — количество дискретных связей соответственно 1,2.....У -го вида по линии

сопряжения граней с номерами £ и к .

В случае распределенных связей

5    ’    (11)

IA1 ⁺ й

\^е9

где л £ _К — податливость распределенной связи на сдвиг по линии сопряжения граней с номерами L и К ;

О — протяженность линии сопряжения граней с номерами L и к .

5.17. Податливость стыкового соединения объемных элементов на растяжение, сжатие и сдвиг следует определять как сумму податливостей всех связей одного вида, пересекающих поверхность контакта этих элементов, по формуле

Л

(12)

где ^Л/,^/^,~Л/-количество связей 1,2,. .. ^L -го вида;

X_f,А^.Д. -податливость Связей соответственно    1,2. . . £-го вида.

Определение жесткостей граней объемного блока при действии сил в их плоскости

5.18. Жесткость граней объемного блока при действии сил Q. в плоскости этих граней определяется по формуле

5.19. Перемещения граней объемного блока и₄* от сил Q • на всех стадиях их работы рекомендуется определять с-учетом условий их опирания по результатам расчета блока как пространственной конструкции либо по формулам для плоских элементов, учитывающих изгиб, сдвиг и поворот опорных сечений. Приближенные формулы для определения перемещений и^ граней приведены в табл. 4.

18

Таблица 4

19

Рекомендации по расчету многоэтажных зданий панельно-блочной и объемно-блочной конструктивных систем с учетом особенностей пространственной работы /НИИСК Госстроя СССР.—М.гСтройиздат, 1984 — 104 с.

Разработаны институтами НИИСК Госстроя СССР, ЦНИИЭП жилища Госгражданстроя, Казахским ПромстройНИИпроектом и Московским инженерно-строительным институтом им. В.В. Куйбышева.

Содержат рекомендации по выбору конструктивных схем зданий из несущих объемных блоков и панелей. Приведена методика определения нагрузок и воздействий, расчет несущих конструкций зданий на эксплуатационные, транспортные и монтажные нагрузки, а также расчет зданий как пространственных систем на вертикальные и горизонтальные нагрузки.

Для инженерно-технических работников проектных и строительных организаций.

Табл. 15, ил. 111

Рекомендованы к изданию решением научно-технического совета НИИСК Госстроя СССР.

р _^02000000—702 и_НСТру_КТа._нс>р_маТ ' ц _вып. — 159 — 82 047 (01) —84

(В) Стройиэдат, 1984

Продолжение табл. 4

№    Схема грани и уело-

п.п.    вие опирания

Условие применения

Т

Перемещение грани

А ^ ^ ^ ^

Опирание

линейное

А»/я

+ Т_ г-

где m_a г 2,56* *4 к*,

m_s = 2,s6**4k*, fttg « 2,6& *■ 4к* .

._!Т п-1 /} t Л 1с. 1 *

А >

^кг^>&г^скъ

Опирание

угловое

£б\2б/ S³к

'*НтЧ‘

где ^fna>'ⁿ5,^,ng

— см. п.5.

Опирание

линейное

а ль«« _f л/ ^П[7Г г?ь.

V ^ Г

где

т₅=2.5б?+4к%_;

^mr².ssf*kui.

8.

*		*1
		Я
1		/ А	Л

А. * Я

Опирание

угловое

Q_(fSm ^ Л,Ч-< Af/w_z

ПРЕДИСЛОВИЕ

"Рекомендации по расчету многоэтажных зданий панельно-блочной и объемно-блочной конструктивных систем с учетом особенностей пространственной работы" составлены на основе обобщения опыта проектирования и строительства многоэтажных зданий панельно-блочной и объемноблочной конструктивных систем.

В Рекомендациях приведены основные положения по выбору конструктивных схем зданий, проектируемых с использованием объемных блоков, рассмотрен порядок определения нагрузок и воздействий на объемные блоки и здания, даны рекомендации по расчету объемных блоков и их элементов на эксплуатационные, транспортные и монтажные нагрузки. Особое внимание уделено методам расчета зданий как единых пространственных систем, ориентированных на использование различных программ расчета на ЭВМ.

Рассмотрены упрощенные методы расчета здания и их элементов, позволяющие проводить необходимые вычисления с применением средств малой механиз!ации вычислительных работ, даны примеры расчета, иллюстрирующие принятые методики расчета, а также перечень программ, рекомендуемых для использования в проектной практике.

Отдельные разделы Руководства разработаны:    НИИСК    Госстроя

СССР — канд.техн.наук Немчинов Ю.И. — руководитель (3—7, прил. 2); инж. Фролов А.В. (3,5,6,7, прил.2); кандидаты техн. наук Голуб П.И. (1—3); Ищенко А, А. (4); Лисовец А.П. (4); Скачков И.А. (4); Вероц-кий В.Д. (1,3,5); Резниченко В.И. (2,3,5); Ендржеевский Е.В. (2); Кре-тов В. И. (5, п.2); Марьенков Н.Г. (4,7); инженеры Лулан А.М. (2,3); Бондаренко Г.А. (7); Козырь А.А. (7) с участием Минпромстроя СССР (канд.тен. наук Ильяшенко В.А. — 2,3); ЦНИИЭП жилища — кандидаты техн. наук Вайсман Э.Л. — руководитель (1,4,5,6,7), Николаев Н.А. (1); Портер Э.Г. (5,7); Ашкинадзе Г.Н. (6,7); Гаврилова С.С. (6,7); Макша-ев Р.И. (прил. 1); инженеры Левонтин Н.Б. (5), Курчиков В.И. (5); Орлова В.И. (5,7); Шигенов О.М. (6,7); Казахским ПромстройНИИпро-ектом — д-р техн. наук Жунусов Т.Ж, (2,6); кандидаты техн. наук Ицков И.Е. (2,5,6); Некипорец Г.Н. (6); МИСИ им В.В. Куйбышева — д-р техн. наук Дроздов П.Ф. (6).

3

1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1.1.    Объемно-блочным зданием считается такое здание, несущими элементами которого являются объемные блоки. Панельно-блочное здание состоит из сочетаний несущих объемных блоков различного назначения и панелей.

1.2.    Конструкции объемно-блочных и панельно-блочных зданий должны удовлетворять требованиям расчета:

по несущей способности с учетом в необходимых случаях возможности потери устойчивости;

по деформациям и раскрытию трещин.

Проверку несущей способности и деформативности конструкций объемно-блочных и панельно-блочных зданий следует производить также в соответствии с главой СИиП П-21-75 "Бетонные и железобетонные конструкции. Нормы проектирования".

1.3.    Расчетом по несущей способности следует проверять все конструктивные элементы здания й их стыковые соединения на нагрузки и воздействия, возникающие в процессе строительства и эксплуатации здания. Кроме того, объемные блоки и панели следует рассчитывать на нагрузки, возникающие в процессе изготовления,транспортирования и монтажа.

14. Расчетом по деформациям на действие эксплуатационных нагрузок проверяются несущие элементы здания (плиты пола и потолка, стены, лестничные марши и площадки).

1.5.    Усилия и деформации от воздействия горизонтальных нагрузок и неравномерностей осадки основания следует определять из расчета здания в целом как системы объемных блоков и панелей.

Для учета податливости основания допускается принимать расчетную модель основания с одним или двумя коэффициентами постели.

1.6.    Расчет здания сводится к определению усилий, действующих на блоки от вертикальных и горизонтальных нагрузок, и неравномерной осадки фундаментов. В результате расчета также определяются величины усилий в связях между блоками.

1.7.    Расчет отдельного наиболее нагруженного блока определяет конструкцию блоков для здания в целом или при конструирований блоков различных по ярусам — для всего яруса.

1.8.    Расчет здания прямоугольной формы в плане на горизонтальные нагрузки производится при действии ветра перпендикулярно оси здания.

1.9.    Для расчета симметричных относительно центральной поперечной оси зданий прямоугольной формы допускается выделять двумя сечениями, перпендикулярными к продольной оси здания, фрагмент шириной в один блок.

2. КОНСТРУКТИВНЫЕ РЕШЕНИЯ НЕСУЩИХ ЭЛЕМЕНТОВ ЗДАНИЙ

2.1. При проектировании объемно-блочных и панельно-блочных зданий рекомендуется принимать цельноформованные железобетонные объемные блоки типа "колпак" "лежащий стакан" и "скорлупа".

2;2. Несущий    объемный блок типа "колпак" состоит из цельноформо

ванного элемента ("колпака"), приставной или вставной панели| пола и наружной стеновой панели.

2.3. "Колпак" представляет собой конструкцию, состоящую из стен и плит потолка, места пересечения которых усилены вутами. В стенах

4

могут быть предусмотрены оконные и дверные проемы, минимальное расстояние которых от вертикального угла блоков должно быть не менее 250 мм.

Толщина стен объемных блоков принимается по результатам расчета, однако должна назначаться не менее 60 мм по среднему сечению для стен, воспринимающих нагрузку от вышележащих объемных блоков и входящих в состав межквартирных перегородок, образуемых стенами двух блоков. В случае, если стена блока образует стену санузла, выходящую в жилое помещение, то толщина ее должна быть не менее 80 мм. Марка бетона колпака по прочности при сжатии должна быть не менее М 200.

2.4. Наружные стены блоков рекомендуется применять цельноформованными совместно с "колпаком" либо навесными.

2В. Плита потолка блока типа "колпак" принимается плоской со вспарушенностью в середине не менее 20 мм. Толщина ее на опорах и в середине принимается по расчету, но не менее 50 мм (в середине).

2.6.    Внутренние перегородки в блоках рекомендуется принимать цельноформованными, монолитно связанными со стенами и плитой потолка в процессе формования.

2.7.    Плиты пола, представляющие собой часторебристую или гладкую плиту, по способу присоединения с колпаком могут быть приставными или вставными.

2.8.    Армирование вертикальных углов "колпаков" рекомендуется осуществлять пространственными каркасами, стен и потолков — плоскими сетками. Ребристые плиты пола армируются арматурными каркасами и сетками. Армирование элементов блоков принимается по результатам расчета как на эксплуатационные, так и на транспортные (монтажные) нагрузки. При этом особое внимание при армировании "колпака" должно быть обращено на подбор сечения арматуры в вертикальных углах, в околопроемных зонах, в серединах стен и плиты "колпака".

2.9.    Для строительства панельно-блочных зданий могут применяться объемные блоки размером на комнату (площадью 14-*-20 м?) или объемные блоки средних размеров ( площадью 6->-9 м^), а также пространственные элементы лестниц, лоджий, эркеров, лифтов и пр.

2.10.    В объемных блоках размером на комнату размещаются жилая комната, спальня с коридором, кухня в компоновке с санузлом и коридором. В объемных блоках средних размеров могут размещаться кухня, спальня, санузел с коридором.

2.11.    Поэтажное опирание объемных блоков может приниматься линейным (по периметру или части периметра стен), точечным (по четырем углам). смешанным (по двум углам и части периметра).

2.12.    В объемно-блочных и панельно-блочных домах, собираемых из объемных блоков размером на комнату, лестничные клетки рекомендуется выполнять из цельноформованных или сборных блок-лестниц. Сборная блок-лестница представляет собой четырехстенный блок с вмонтированными лестничными маршами и площадками. В цельноформованных блок-лестницах лестничные марши и площадки монолитно связаны в процессе формования со стенами.

2.13.    В панельно-блочных жилых домах, сооружаемых с использованием объемных блоков средних размеров, возможно применение цельноформованных блок-лестниц со средней несущей стеной. В таких блоках консольные марши и площадки монолитно связаны со средней несущей стеной.

2.14.    Опирание блок-лестниц и лестничных блоков должно приниматься линейно по длине несущих стен, за исключением участков под дверными и оконными проемами.

2.15.    Все элементы цельноформованных блок-лестниц должны иметь общий пространственный арматурный каркас, обеспечивающий совместность работы элементов.

5

2.16.    Объемный элемент типа "лежачий стакан" представляет собой цельноформованный ребристый 5-плоскостной блок, состоящий из трех стен, пола и потолка. Рекомендуется применять объемные блоки типа „лежачий стакан" при условии их линейного опирания и поэтажной передачи нагрузки по двум сторонам.

2.17.    Объемный блок типа "скорлупа" собирается из двух полубло-ков. Каждый полублок представляет собой цельноформованный монолитный пяти плоскостной элемент.

Объемные блоки типа "скорлупа" могут иметь продольную или поперечную разрезку. Соединение двух полу блоков в единую систему следует выполнять при помощи сварных соединений с последующим замоноличиванием швов.

3. КОНСТРУКТИВНЫЕ СИСТЕМЫ ЗДАНИЙ

3.1.    Здания с применением несущих объемных блоков для массового строительства следует проектировать на основе конструктивных систем:

объемно-блочной, в которой все действующие нагрузки воспринимаются несущими объемными блоками;

панельно-блочной, в которой действующие нагрузки воспринимаются несущими объемными блоками и панелями;

3.2.    Объем но-блочная конструктивная система в зависимости от вида связей между блоками образует здания со связями: жесткими (рис. 1/Э); податливыми (рис. 1,6).

Панельно-блочная конструктивная система в зависимости от характера передачи расчетных нагрузок на несущие конструкции подразделяется на следующие конструктивные схемы:

без несущих продольных и поперечных диафрагм, когда объемные блоки воспринимают вертикальные и горизонтальные нагрузки, а панели — вертикальные нагрузки (рис. 2д);

с раздельной передачей нагрузок, в которой панельная и объемно-блочная части зданий воспринимают раздельно как вертикальные, так и горизонтальные нагрузки (рис. 2,6);

со смешанной передачей нагрузок, в которой действующие нагрузки воспринимаются несущими объемными блоками и панелями (рис. 2,в).

3.3.    При проектировании зданий с применением объемно-блочной и панельно-блочной конструктивных систем следует отдавать предпочтение системе с жесткими связями между блоками и панелями.

3.4. Горизонтальные связи между соседними объемными блоками осуществляются электросваркой закладных деталей, устройством монолитных железобетонных плит в уровнях перекрытий или замоноличиванием междублочных пространств. Конструктивное решение и количество связей определяется расчетом здания. Для зданий, сооружаемых в обычных условиях строительства, такие связи устраиваются электросваркой закладных деталей в уровнях плит потолков каждого этажа для зданий высотой до 9 этажей и только верхнего этажа для зданий до 5 этажей.

3.5.    В панельно-блочных зданиях связи между объемными и плоскими элементами обеспечивают пространственную жесткость здания, вследствие чего особое внимание должно быть обращено на их расчет. Конструктивно связи в этом случае выполняются путем электросварки закладных деталей и замоноличивания стыков с соединением выпусков арматуры аналогично конструкции связей, принятой в крупнопанельном домостроении.

3.6.    При проектировании зданий повышенной этажности (более девяти этажей) в обычных условиях строительства, а также в сейсмических районах в необходимых случаях рекомендуется организовывать скрытый каркас путем заполнения вертикальных шпонок и промежут-

6

1    г    1

Рис. 2. Варианты панельно-блочной конструктивной системы зданий а - без несущих продольных и поперечных диафрагм; б — с раздельной передачей нагрузок; в — со смешанной передачей нагрузок; 1 — объемный блок; 2 — панель перекрытия; 3 — панели поперечных и продольных диафрагм

Рис. 1. Объемно-блочная конструктивная система зданий с несущими объемными блоками а — здания с жесткими связями между блоками; б — здания с податливыми связями между блоками; 1 — объемный несущий блок; 2 — жесткая связь (шпонка); 3 — упругая (податливая) связь

ков между блоками в вертикальном и горизонтальном направлениях с целью образования ядер жесткости и обеспечения совместной работы отдельных вертикальных несущих элементов здания. Места расположения элементов каркаса и их армирование должны назначаться на основании расчета здания как единой пространственной системы.

4. НАГРУЗКИ И ВОЗДЕЙСТВИЯ НА ОТДЕЛЬНЫЕ ОБЪЕМНЫЕ БЛОКИ И НЕСУЩИЕ СИСТЕМЫ ЗДАНИЙ

4.1. Нагрузки на здание из объемных блоков определяются по главе СНиП 11-6-74 "Нагрузки и воздействия. Нормы проектирования".

Нагрузки на отдельный блок рекомендуется определять как внутренние усилия, получаемые из расчета всего здания.

Схема усилий, действующих на блок, вырезанный из расчетной схемы здания, показана на рис. 3. Блоки должны рассчитываться на эти нагрузки (усилия) с учетом совместной работы граней. Для предварительного

7

Рис. 3. Схема усилий, действующих на блок в здании

а — при угловом опирании; б — при линейном опирании

определения сечений элементов блока допускается подсчитывать нагрузки на блок в процессе эксплуатации здания приближенными методами: от вертикальных сил — по грузовым площадям, от горизонтальных сил — из рассмотрения столба блоков как статистически определимой консоли. Допускается при этом принимать эпюры распределительных нагрузок прямолинейными, конструкции блоков — симметричными.

4.2. Вертикальная нагрузка, действующая на столб объемных блоков, определяемая без учета их взаимодействия в системе здания, состоит из собственного веса конструкций, полезной и снеговой нагрузок.

4.3.    Вертикальная внешняя нагрузка считается приложенной к блокам с эксцентриситетами относительно центра тяжести горизонтального сечения, направленными вдоль главных осей плана блока:

М_х*Ре_х; ^Му ^{= Ре}у    CD

где Р — равнодействующая всех вертикальных сил от одного этажа;

— эксцентриситет точки приложения равнодействующей вдоль оси ОС относительно геометрического центра тяжести горизонтального сечения, определенного с учетом проемов, попадающих в рассматриваемое сечение, как разница между геометрическим центром и центром тяжести горизонтального сечения блока;

&    —    то же, вдоль оси у .

^Величина внутренней (для столба) нагрузки на каждый блок определяется из расчета столба как балки, загруженной поэтажно этими мо ментами, страничными условиями, зависящими от статической схемы, которая может быть реализована в конструктивной системе дома (балка на двух опорах, многопролетная балка, консоль).

4.4.    Для учета смещения блоков с линейным опиранием при монтаже в расчете принимается, что распределенная нагрузка Ny приложена с эксцентриситетом &₀ относительно средней плоскости стен блока. Величина эксцентриситета внешней нагрузки с учетом его уменьшения в неразрезной системе столба принимается равной 1,5 см — для пяти верхних этажей и 1 см — для всех остальных нижних этажей. Величина эксцентриситета внутренней нагрузки определяется из расчета блока (желательно в системе здания).

4.5.    Отдельно объемный блок должен быть рассчитан на усилия, возникающие при транспортировании и монтаже с учетом коэффициентов динамичности.

8

Несущие элементы блока при расчете на монтажные нагрузки следует рассчитывать с коэффициентом динамичности, равным 1,5, вводимым к собственным массам элементов.

Допускаемый прогиб свободного угла блока должен быть ограничен 10 мм при статических воздействиях.

4.6.    Плита потолка блока должна рассчитываться по прочности на действие сосредоточенной нормативной нагрузки 200 кг (вес двух монтажников с инструментами) и, кроме того, на действие сил, возникающих при распалубке блока, с учетом реальной прочности бетона в момент распалубки.

Силы присоса поверхности потолка распал у вливаемо го "колпака” к опалубке следует,принимать по данным специальных исследований, но не менее 100 кг/м . В момент распалубливания допускается расчетную нагрузку от массы горизонтальной грани умножать на коэффициент П =0,5.

При этом часть дополнительных усилий, возникающих в элементах блока вследствие учета коэффициента динамичности и силы присоса, следует передавать на специальные разгрузочные приспособления (балки, стойки и пр.).

4.7.    Закладные детали для крепления "колпаков" к плитам пола рассчитываются на нагрузки, возникающие при транспортировке и монтаже блоков, с учетом коэффициентов динамичности.

4.8.    Распределение ветровой нагрузки между столбами блоков в зависимости от характера связей между этими столбами принимается следующим :

при отсутствии связей между столбами блоков каждый столб блоков рассчитывается независимо от соседних на нагрузку, приходящуюся на ветровой фронт этого столба с коэффициентом С.8 (напор) или 0.6 (отсос);

при наличии связей между столбами блоков только в поперечном (для здания в целом) направлении ветровая нагрузка принимается с коэффициентом 1,4 (напор плюс отсос) и в первом приближении распределяется между столбами в соответствии с табл. 1. Более точно усилия, приходящиеся на каждый из столбов, определяются в результате расчета поперечника как статически неопределимой системы. При наличии горизонтальных жестких диафрагм ветровая нагрузка в симметричном здании распределяется между столбами блоков из условия равенства прогибов в уровне расположения диафрагм. При наличии горизонтальных и достаточно жестких вертикальных диафрагм ветровые нагрузки в основном передаются на вертикальные диафрагмы.

4.9.    Для зданий объемно-блочной системы разность осадок стен одного и того же блока не должна превышать 0,001 г _# где г — ширина блока.

Для зданий панельно-блочной системы разность осадок двух соседних стен одного направления, поддерживающих плоские перекрытия, не должна превышать 0,002 i, где ъ — пролет панели перекрытия.

Если эти условия обеспечиваются, то расчет всего здания и отдельных блоков на вынужденную осадку опор можно не производить.

При наличии между столбами блоков горизонтальных диафрагм должны быть приняты меры, существенно ограничивающие возможную неравномерную осадку: расположение здания на малосжимаемых грунтах, устройство свайных оснований; конструирование элементов нулевого цикла в виде жестких замоноличенных конструкций и т.д.

4.10.    Транспортная нагрузка на объемные блоки и их элементы должна определяться как сумма статической и динамической составляющих. Статическая составляющая транспортной нагрузки определяется от собственного веса элементов объемных блоков.

4.11.    В зависимости от положения в пространстве элементов объемных блоков их расчет должен выполняться на вертикальные и горизонтальные динамические нагрузки.

9