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 36

Расчетная схема каменной пространственной системы принимается в виде конструктивных элементов, защемлённых в фундаменте таврового или двутаврового сечения.

Расчет каменной пространственной системы ведется преимущественно без учета внецентренного приложения горизонтальной нагрузки.

Исключение составляет тот случай, когда напряжение от кручения здания превышает на 25% напряжения от изгиба.       

  

Рис. 17.1.План здания с поперечными стенами

Горизонтальную нагрузку, распределенную по трапеции, заменяют эквивалентными сосредоточенными силами, приложенными в уровне каждого междуэтажного перекрытия. Здание разбивают на отдельные консоли для каждой несущей стены.

В этом случае величина горизонтальной сосредоточенной силы в уровне междуэтажного перекрытия определяется

                       ,                                                                   (1)

где  - интенсивность трапециевидной нагрузки на 1м² фасада в уровне i-того перекрытия; -координата -того перекрытия от верха здания;  - ширина грузовой площади для рассчитываемой горизонтальной стены по горизонтальной нагрузке.

Сосредоточенные силы  в горизонтальном сечении расчётной схемы создают результирующую поперечную силу

                            .                                                                (2)

Суммирование здесь производится от верха здания до расчетного уровня -того перекрытия.

Сосредоточенные силы в горизонтальном -том сечении создают изгибающий момент

                                ,                                                            (3)

где  - расстояние от уровня -того перекрытия до точки приложения .

Суммирование производится до -того перекрытия.

 - разгружает наружную стену, примыкающую к поперечной с наветренной стороны и догружает – с заветренной. В этом случае в горизонтальном сечении простенков наружной стены возникают дополнительные продольные силы и напряжения:

k                                                 

Рис. 17.2. Схема приложения

,                                                                       (4)

где I - момент инерции расчетного сечения стены (таврового или двутаврового сечения), при этом свесы полок в каждую сторону принимаются равными ; A- площадь сечения, рассчитываемого простенка наружной стены; -расстояние (длина участка наружной стены, учитываемая в совместной работе с поперечной стеной с одной стороны от неё), для беспроёмных наружных стен =0.8, для проёмных участков ; - сумма высот горизонтальных поясов кладки между проёмами;  - площадь сечения наружной стены без проёмов на участке длиной ;  - суммарная площадь сечения простенков на этом же участке; z - расстояние от оси поперечной стены до центра тяжести рассчитываемого простенка; y - расстояние от центра тяжести сечения расчетной консоли до оси рассчитываемого простенка;  в любом случае принимается не более l/2, где l - расстояние между соседними поперечными стенами.

Если часть продольных стен учитывается в совместной работе с поперечными стенами, то должна быть обеспечена прочность зоны сопряжения продольной стены с поперечной на срез от вертикальной перерезывающей силы T_гор,к, возникающей от горизонтальных нагрузок. Она определяется отдельно для каждого этажа.

,                                                                                 (5)

 

                                                                        

          K                                                                       K                                                                                                      

                                              l

                 Æ                                                            Æ                    b

                                   

     y                                          

                                        z

                                    

 

                               Рис. 17.3. Схемы здания