Особенности обеспечения пространственной жесткости многоэтажных гражданских зданий. Ветровые и сейсмические нагрузки. Расчетные модели диафрагмовых систем. Особенности проектирования надпроёмных перемычек ядер жесткости. Особенности проектирования пространственных несущих систем на основе каменной кладки, страница 37

где  - поперечная сила от горизонтальных сосредоточенных ветровых сил , расположенных выше расчетного уровня;  - площадь сечения простенков в пределах участка 2S_k

Условие прочности зоны сопряжения поперечных и продольных стен, согласно СНиП II-22-81* имеет вид

,                                                                                        (6)

где  - толщина стены;  - расчетное сопротивление каменной кладки срезу по вертикальному перевязанному шву.

Если условие (6) не выполняется, то поперечную стену следует рассчитывать без учета совместной работы с продольными стенами. Простенки продольных стен в этом случае рассчитываются только на вертикальную нагрузку, приходящуюся непосредственно на них, а поперечная стена на совместное действие сжимающей силы , от нагрузок непосредственно приложенных к этой стене, и на момент  .

Если же прочность узла сопряжения стен достаточна, то простенки наружных стен рассчитываются на совместное действие внецентренно приложенных вертикальных сил от перекрытий и дополнительной продольной силы N_гор,к (4) от горизонтальных нагрузок, которые прикладываются к простенку центрально.

Поперечная сила от горизонтальных нагрузок, вызывает в ней главные растягивающие напряжения. Поэтому при проектировании пространственной несущей системы здания необходимо обеспечить прочность кладки поперечной стены на действие главных растягивающих напряжений.

Проверка прочности проводится из условия:

                                            –                                               (7)

- при отсутствии растянутой зоны в горизонтальном сечении поперечной стены;

                                              –                                                 (8)

- при наличии растянутой зоны в горизонтальном сечении поперечной стены, где  - площадь сжатой зоны сечения поперечной стены;  - расчетное сопротивление кладки скалыванию, обжатой вертикальной силой,  определяется в зависимости от действия вертикальной нагрузки с коэффициентом надёжности 0,9.

                                  ,                                              (9)

где  - расчетное сопротивление горизонтального шва кладки на главное растягивающее напряжение;  - напряжения обжатия кладки от вертикальной нагрузки;  - при отсутствии растягивающих напряжений в горизонтальном сечении стены;  - вертикальная нагрузка на стену;  - площадь сечения поперечной стены за вычетом проёмов;  - при наличии растягивающих напряжений в горизонтальном сечении стены;  - площадь сжатой зоны сечения поперечной стены;  - параметр неравномерности касательных напряжений в кладке поперечной стены;  - коэффициент неравномерности касательных напряжений, допускается принимать =1.15 - для двутавровых расчетных сечений; =1.35 - для тавровых расчетных сечений; =1.5 - для прямоугольных расчетных сечений;  - статический момент части расчетного сечения консоли расположенной с одной стороны от нейтральной оси сечения 0-0, вычисленный относительно этой оси.

Если условия прочности (7) или (8) не выполняются, то для обеспечения прочности следует армировать кладку горизонтальными арматурными стержнями, при этом в условиях (7) и (8) R_tq необходимо уточнить с учетом армирования.

,

где  - расчетное сопротивление стержней горизонтальной арматуры на растяжение;  - коэффициент армирования кладки по вертикальному сечению стены.

Если в поперечной стене имеются проёмы, то в надпроёмных перемычках возникают вертикальные перерезывающие силы:

                                              .                                        (10)

Для обеспечения прочности надпроёмных перемычек необходимо проверить их сечение на перерезывающую силу и изгибающий момент:

                                               ;                                         (11)

                                               ,                                           (12)

где  - площадь сечения надпроёмной перемычки;  - высота сечения надпроемной перемычки;  - пролёт надпроёмной перемычки;  расчетное сопротивление кладки растяжению при изгибе, определяемое по СНиПII-22-81*.