Госстрой.СССР Главпроистройароавт Совзиетазлургстройннвпрогкт ХзрыювснкЯ ПроистроЯниипроекг
Научная час»
РЕКОМЕНДАЦИИ
ПО РАСЧЕТУ СТАТИЧЕСКИ НЕОПРЕДЕЛИМЫХ ХЕЛЕЗОБЕТОННЫХ
✓
КОНСТРУКЩ 0 НА ДЕЙСТВЕ ТЕМПЕРАТУРЫ О КРУ IA ВСЕЙ СРЕДЫ ( первая редакция)
г.Харвков-1972 г
Госстрой.СССР Гдавпронстройпроокт Со изметаллурготройнжнпроент Харьновский Пронстройннмпроект
Научная часть
РЕКОМЕНДАЦИИ
Ш РАСЧЕТУ СТАТИЧЕСКИ НЕОПРЕДЕЛИМЫ! ШЕЭОБЕТОННЫ! КОНСТРУКФЙ НА ДЕЙСТВИЕ ТЕМПЕРАТУРЫ 0КРУ1АПЦЕЙ СРЕДЫ
( первая редакпня)
г.Харь ков-1972 г,
|
Та*лица 1
ИоридтиЕмые перепАДы темпердтуры по ОМ) I-A И-71 с учетом предложений Хпсншлп |
|
СТААиЯ |
Период |
Тип сооружен |
и Я |
|
ОтлплидАвиме мания |
IfevTAiUMMtfme млн и я |
Открытие сооружения |
|
Стром-тельсгьл |
До окончлиия монтажа ОфАЖДАЮЩих конструкций |
(■tA’T, М V„-t,-lz (6) |
t>t„*Av.,T1 (s) t>V4i w |
tT*VA„*T, (’) ^■VA. w |
|
После ЗАбершения МОНТАЖА ОГРАЖ ЛАЮЩИ* конструкции |
(V
К’К-К («; |
£“*»♦*. (r)
w |
i
t |
|
Эксплу-
АТАИМИ |
Мачадо эксплудтАции
(учиГЫЬАЮГСЯ УСАОбиЯ
.УАМЫКАНиЯ* сооружения] |
£*^Д„ Р)
но ив миксе
ti-t*” f«D |
(7)
*•«**.4 w |
ftWT. (s;
fej |
|
Нормальная эксплуатация
(не УЧитнЕАЮТСЯ условия ^ЗАМЫКАНиЯ* сооружения^ |
(9) |
|
*."«A.4.-VAK (A *^ЧД-Ц'А) 0»; |
|
Отключение основной Системы отопления и Включение АВАрийиой . |
(12) |
|
|
|
tj и tyu - средние январская ■ июльская температуры наружного воздуха, принимаемые по картам 5 ■ 6 (прмдоженке к [2 j/идн по [ 3 j. ■ Л w/ - отклонения средне* температуры наиболее холодных
■ наиболее теплых суток от значенмй t. и 2 .равные: А т
1 " ■* по карта 7 (приложение в [2 у и 4^, « 6°.
^ втi t - температуры внутреннего воздуха эксплуатируемых помещений соответственно в теплое в холодное вреня года,принимаемые по нормам проектирования вдави* и сооружений иди по заданию
на проектирование.
/ Лха
I - то же при работе дежурного отопления.
Tt - поправка (в °С).учитывающая суточные амплитуды колебания температуры воздуха и солнечную радиацию,принимаемая равной:
|
|
Таблица 2 |
|
Для металлических конотрувций |
Z * ?р |
|
20 |
|
Для железобетонных, бетонных,армокаменных и каменных конструкций при толщине в си: * |
15 |
|
15 - 39 |
10 |
|
более 40 |
5 |
ЕозВДщвевт перегрузки для миперетурвых климатических воздействий А принимается равным 1.2.
Расчетные значения A i допускается определять с заменой величин ( t „ * A sg ) ■ ( t2 - Az ) яа температуры наиболее
- /2.-
Tfluiuz и холодных оуток,определяемые по СНмП П-А.6-72 [3/. • Коэффициент перегрузи в этом случае принимается равным I. Методика определения нормативных и расчетных температур [1 1 пополнена следующими предложениями,внесенными Харьковским Проис тройни прослои:
I. При расчете железобетонных конструкций ш стадии эксплуа-тацп а при поверочных расчесах всех существующих конструндай, длительное вреия находящихся в эксплуатации, не учитываются неблагоприятные условия при "аамыкавнм" сооружения / формулы W-CX3)/.
2* При расчете варквоов здашй стадию строительства следует рассматривать состоящей из 2-х периодов /формулы (5)-(7)/.
3. Приведены формулы (5)-(II),предназначенные для расчета открытых сооружений типа открытых крановых эотакад.
4. В "Рекомендациях" расчет статически неопределимых железобетонных конструкций с учетом неупругих деформаций рассматривается как линейная задача строительной механики с целью полу-
чеиля иаижиутого ревеоя. В связи с тем,что задача в действительности .являетоя нелинейной,то переход ж линейной постановке возможем только при сдадущих допущениях:
Первое допущение заключается в той,что при расчете нонот-рунщнй на эксплуатационные на груза эпюре сажающих ва пряжений при изгибе н внецевтреняом сжата принлмается треугольной формы, что более соопетствузт действительности [4,51 •
При треугольной форме эпюры относительная высота сжатей зоа в плечо внутренних сил сечения <£, находятся из
условия равновеомя и ие заииоят от урони вапряжешй.
- /з -
Второе допущение заключается в том,что жесткость сечений с треыанамм "В" для внвцентренно-сжагых стержней определяется, мак при изгибе.
Получаемая прм атом иогреавость невелика,та в как определе нм е жестюстм сечений с трещавамк требуется только для случаев в не центре иного о кати я прм болмжх эксцентриситетах.
Принятые допущения позволяют учитывать влияние всех факторов в виде перемещений от единичных оид,входящих 1 коэффициенты канонических уравнений линейной строительвэй механики.
Следует нметь в виду,что жесткость элепентов статжчеокв неопределимых железобетонных конструкций зависит от различных факторов,возникающих неодновреижнно.Поэтому при ресчэте конструкций на статвчаоп приложенные нагрузки (нагрузки постепенно увеличиващиеся от нуля до максимальной величины),необходимо соблюдать определенную последовательность ври учете различных факторов,ввзнващих неупруле деформащи в конструкции.
В первую очередь необходимо учитывать факторы, возни веющие в момент начала загруженжя ионе тру Kindi. Затем факторы, развивающиеся во временя прм любом уровне вапряхенвй (к таким факторен относится вляянне ливе Свой ползучести бетона) Л, в последов очередь факторы,возникающие толью при определенном уровне напряжений в бетоне (к такай факторам отмоется трещины в растянутом бетою).
Следовательно,расчет статическм неопределимых железобетонных конструкций,строго говоря,должев выполняться в 3 этапа:
I этап - расчет ювструпр1,в&ж упругой скотомы.
П этап - расчет иовструхщи с учетом иди имя линайвой ползучести бетона.
1 этап - расчет конструкции с учетов влияния динеИвой волэу-
чеотм бетона ■ трещин.
Н© такой расчет явкяетоя слмяжои трудоемким при опредвле-ник расстояний между темперетурн»в ивами и поэтому ниже приводятся соображения о возможности совмещения всех трех этапов /п.8./
5. Расчет иарвасов зданий на действие температуры овру-жаицвй среды целесообреэао выполнить с помощью метода перемещений.
При расчете кархасов многоэтажных эданмй оидгмдеяао яйДО янмииц) принимаются допущения [б ], что температурные уонлмя воэннкавт только в колоннах 2-х ннхннх этажей в что нулевые течи в рягелях неподвижны ■ находятся в оередкве пролетов (рве Л-1, г).
Dpi этом раочет каркаса многоэтажного здания на дейсгвме температуры сводмтоя ж определенжв усилий в 2-х ярусной стойке, вовнннападх от смещенжя узлов.
Такая конструкция является стаяпеоп неопределмвой октавой с о дням неизвестным, ив которое может б»ь принят угол поворота узла оопряхамля нижнего рвгежя о коконной.
Величина угла поворота определяется ш формуле:
(I*)
Велмчмва угла поворота угла "1* мм нс труждак,.привода иной
(15)
B0P01
жесткости стерхмей,сходящихся в уяда "1".
^!-o I М,.л - изгибающие моменты,возникающие в колонне прм сведении увжев ■ при учете ножного заземления концов аолонн.опре-дедяемые по формуяам
*'-л ~6иt'c А>
Здесь: ^/-о/£,-л - жествоотн южонн, tff-o; - высота во лонж,
А Л2 - омехение увдов "I* i "2*,
С - коэффициент,учитывающий влияние деформаций ползучести бетона и определяемый по приложении I.
Оря шарнирном сопряжении pare лей ■ кою» формуха щ определения угла поворота принимает вид (рио.145)
z,
При расчете одноярусных рам о жесткими узлами (риоД-е)
сс,
1/4°, __ми_
“41 С, 4{1„. * i.,.* + 4,.3J
б« Расчет каркасов на дейотвио температуры с учетом жесткости ригелей следует выполнять о пеменьв численных методов расчете .Так как значимость этого фактора .определяемая в процеоое последовательных приближений, обычно невелика, то можно в болыввотве охучаав огренжчиться однии иди двумя приближениями.
Главный внкодер института
Л^ОЗАРОВйЦКИЙ / » /_1975 г.
Настояние нРекомендации0по расчету желеэобетонных конструкций на действие температуры и по определению расстояний между температурными швами и расчетным усилиям составлены в развитие СНвП D-B.I-621 (§ 4.17 - 4.26) и СНнП П-В.1-72 (§ 3.1,0).
"Рекомендации" рассмотрены научво-техничбоким Советом института (протокол * 12 от I7/XI-72 г.), обсуждены в центральной лаборатории теории железобетона НИйХБ и включены в "Руководство по расчету статически неопределимых железобетонных конструкций о использованием ЭВМ",подготовляемое к изданию институтом ШШХБ.
В работе приведены примеры расчета,выполненные авторами для реальных объектов, запроектированных в Харьковской Промстрой-ниипроекте,из которых большая часть уже построена иди находится в стадии строительства.
|
Начальник технического отдела |
|
|
Ст.ваучный сотрудник, .. к.т.в.
■ I „ |
|
ПРЕДИСЛОВИЕ....................
Глава I. ХЕЛЕЭ0БЗТ0ННЫЕ КАРКАСЫ ЗДАНИИ
Г. Методика расчета............
2. Пример расчета типовой железобетонной эстакады под тех во логические трубопроводы на действие температуры и определения расстояний между температурными ивами при высоте стоек Н * 4,00 метра. • •
3. Пример расчета типовой железобетонной эстакады под технологические трубопроводы на действие иемпературы и определения расстояний между температурными ивами при высоте стоек Н = 7,20 метра •
4. Пример расчета железобетонного каркаса
здания бдоиа цехов на действие температуры, проектируемого беа температурных ывов..................
Глава П. СПЛОШНЫЕ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫЕ ИНСТРУКЦИИ
1. Методика раочета............
2. Пример расчета фундамента под рольганг
прокатного стана "1700" на действие температуры ............
3. Пример расчета подпорной железобетон
ной стенки на действие теипературы окружающей среды............
4. Пример расчета подземной части
(спецподвад) многоэтажного бытового корпуса промпредпрнятмя на действие температуры..............
ПРИЛОЖЕНИЯ
I. Таблица коэффициентов "С" для учета влияния ползучести бетона ...............
П. Таблица коэффициентов Kl для учета влияния конечной жесткости ригелей каркасов на величину температурных усилий............ §
-4-
ПРЕДИС20ВЙБ
Настоящие "Рекомендации" содержат основные положения по ■етодиже расчета aeiesобетонных конструкций на действие температуры а иетодину определения расстояний между температурными ивами по расчетным усилиям.
■Рекомендации" составлены на основании:
I* СНмП П-В .1-62х - Бетонные и же левобетонные конструкции.
Нормы про еж тирован ия.
2* СНиП П-А ДО-71 - Строительные конструкции и основания.Основные положения проектирования.
3. СНиП П-А .11-62 - Нагруина и воздействия.Нормы проевтиро-вания.
4. Руководства по проектирование сборных железобетонных коло кв одноэтажных зданий пре.* 'ленных предприятий
ЦШОШроиздажй« Н.9 1971 г.
При ооставиеиии "Районендаци1° учтены указания, содержащиеся и ироеитох жри:
1. СНиП П-В.1-72 - Бетонные и железобетонные вонструиции. Проект норм проектирования.
2. СНнП П-А.II-71 - Нагрузки и воздействия.Проект норм проектирования.
Методика расчета,принятая в ■ Роюмеадацжяхп(автор н.т.н. Забелло ИД.),дает возможноеть,в зависимости от величины температурных усилий, ре жать вопрос о необходимости устройства темперагурно-усадочшх нвов и проектируемых зданиях и сооружениях.При этом помучается значительное снимание сметной
-s~
стоимости за счет уменьшения количества температурно-усадочных швов,а при особенно благоприятных условиях за счет полного отказа от швов независимо от размеров сооружений.
"Рекомендации" рассмотрены научно-техническим Советом института Харьвовоквй Промстройниипроект,обсуждены в централь-вой лаборатории теории железобетона НИИ1Б и вкдтеены в "Руководство по расчету статически неопределимых железобетонных конструкций о использованием ЭВМ", подготовленное в изданию институтом НИИХБ.
При разработке "Рекомендаций" учтены замечания и предложения проектных (ПИ-1,ПСП, ЛенПСП) и научно-исследовательских институтов (НИИХБ,ЦНИИСН, ЦНИИПромэданий).
"Рекомендации* разработаны в лаборатории железобетонных конструкций научной части Харьковского Промстройяипроевта (ванд.технич.науж Забелло ИЛ., инж.Кадениченво А.Г.,примеры раочета выполнены при участии и.о.ивж.Пеиковой В .А.).
При определена! влияния ползучести бетона использованы опытные данные различных исследователей,обобщенные нанд.техн. наук Рождественский В.Н.
В "Рекомендации" включены предложения инж«Фридкина А.Я. и инж.ГладитеВна АЛ. (ХеиПСП) по учету трещин при расчете сплошных железобетонных монотружций .Отзывы в предложения следует направлять по адреоу: г.Харьков,59, проспект Ленива,9, Харьковский Промстройниипроект (научим часть).
I. ХЕЛБЭОБЕТОННЫЕ КАРКАСЫ ЗДАНИЙ
1. Расстояния между тендературно-усадочнымя азами должны устанавливаться на основании расчета каркаса здания на совместное действие ввезших нагрузок и температуры окружающей среды.
При этом расчетная схема карваса принимается в виде поперечных и продольных статически неопределимых плоских систем (рис.1).
2. Действительная температурная деформация равна раавости "свободной” и "задержанной" температурной деформации.
При расчете больоинства зданий "задержанные" деформации оказываются малозначимыми и тогда в расчете учитываются только "свободные” деформации (т.е. жесткость ригелей9при расчете на равномерный нагрев или охлаждение, принимается раввой бесконечности).
При этом смещение узлов колонн от совместного действия температуры окружающей среды и удлинения нижних граней ригелей каркаса от влияния внеиней нагрузки определяется do формуле:
+£*#*)# (I)
где:
оС - коэффициент линейного расой рения, равный IJCT^/rp для железобетона и 192.10~^1/гр - для стали;
At - расчетный перепад температуры (п.З);
- относительное удлинение нижних граней ригелей при
поперечном изгибе _1,9 принимаемое равным:
для ферм И8 низколегированной стали: <5* =4,5.10“*;
углеродисто! £ £ =3,0.10“*;
для ж.б. предварительно напряженных нонструквдй: 6Х =1.10“*;
^£ - коэффициент,учитывающий отдельно влияние постоянной и временной нагрузок [l], у- - расстояние от точки каркаса, несыецаюцейся при температурных воздействиях,до рассматриваемой колонны.
- коиффицмент, учитывавший влияние податливости стыков горизонтальных элементов каркаса (рис.2), принимаемый равным:
0,8 - для всех ригелей первого яруса и ригелей второго яруса,в воторых возникают усилия того же знака (рис.2-6, 2-д)
1,25 - для ригелей второго яруса,в воторых возникают усилия другого знака,чем в ригелях нижнего яруса рамы (рнс.2-а, 2-г).
1,00 - для ригелей второго яруса,в которых усилия незначительно отличаются от нудя.
В случае,если в результате расчета будут подучены усилия другого знака,чем было принято при назначении Кс,то расчет необходимо выполнить повторно.
3. Определение расчетных темперетур производится по методике [2/. Нормативное отклонение средней (по оечению) температуры элементов от его начальной температуры определяется по формулам:
- положительное отклонение Д/ ^ / (2)
- отри дательное отклонение Д £мг (3)
где: J tH - нормативные средние температуры элемента в
теплое и холодное время года, принимаемые по таблице I;
4 / 4 - начальная теипература элемента (неблагоприятная
температуре замыкания конструкции), определяемая по формулам:
|
Повышение теиперлтуры |
|
|
Рис2 Возможные случаи изменения формы упругой осм -— 2-* ярусной колонны при действии темперлтуры |
