Приложение 8. Расчет каменных зданий с применением ЭВМ

Приложение 8

Расчет каменных зданий с применением ЭВМ

Расчет выполняется в последовательности:

1. Вычисление геометрических характеристик горизонтальных сечений стен здания.

2. Определение ветровой нагрузки на стены здания.

3. Определение перемещения верха здания.

4. Вычисление вертикальных нагрузок, постоянных и временных, действующих на стены здания.

5. Расчет стен.

6. Определение вертикальных деформаций кладки от длительно действующих на стены нагрузок и их сравнение.

7. Расчет поперечных стен на главные растягивающие напряжения от горизонтальной (ветровой) нагрузки.

8. Расчет поперечных и продольных стен в местах их взаимного примыкания на сдвиг от горизонтальной (ветровой) нагрузки.

9. Вычисление нагрузок от стен здания с учетом и без учета действия ветра.

1. ; (1)

; (2)

; (3)

; (4)

, (5)

где A - площадь горизонтального сечения стены;

- номер вершины (черт. 1);

N - число вершин;

, - координаты вершин;

S, I - статический момент и момент инерции относительно исходной оси ox (см. черт. 1);

- координата центра тяжести относительно центральной оси;

- момент инерции относительно оси, проходящей через центр тяжести горизонтального сечения стены.

Ось оу располагается в плоскости действия ветра и направляется в сторону наименее сжатого волокна. Вершины многоугольника нумеруются по часовой стрелке (см. черт. 1).

Формулы приняты по Программе расчета геометрических характеристик плоского сечения бруса произвольной конфигурации, разработанной инж. Л.А. Павловой (СПКНБ, г. Одесса).

2. Ветровая распределенная нагрузка на М-ю стену здания определяется по формуле (86).

Интенсивность ветровой нагрузки на здание и коэффициент, учитывающий изменение скоростного напора по высоте, определяются в соответствии со СНиП 2.01.07-85:

для открытой местности типа А (степи, лесостепи, пустыни, открытые побережья морей, озер, водохранилищ) по формуле

; (6)

для местности типа В (города с окраинами, лесные массивы и тому подобные местности, равномерно покрытые препятствиями высотой более 10 метров) по формуле

, (7)

где z - расстояние от поверхности земли до точки определения значения ветровой нагрузки;

при z < 10 м

.

Нормативное значение динамической составляющей ветровой нагрузки принято по СНиП 2.01.07-85.

Коэффициент m для верха здания принимается:

для местности типа А по формуле

; (8)

для местности типа В по формуле

(9)

Период собственных колебаний здания Т (в секундах) определяется по формуле

, (10)

где h - высота здания;

n - вес здания, отнесенный к 1 м его высоты;

E - модуль деформации кладки, определяется по формуле [8];

I - сумма моментов инерции стен здания;

g - ускорение силы тяжести.

Поперечная сила и изгибающий момент от ветровой нагрузки определяются в уровне перекрытия каждого этажа (черт. 2) по формулам:

; (11)

, (12)

где - интенсивность ветровой нагрузки в уровне перекрытия;

H - высота этажа;

- поперечная сила в уровне перекрытия;

- изгибающий момент в уровне перекрытия.

3. Перемещение верха здания определяется по формуле

, (13)

где - интенсивность ветровой нагрузки у поверхности земли;

- интенсивность ветровой нагрузки в уровне верха здания;

h - см. формулу (10) приложения;

L - фасадный размер здания;

E - см. формулу (10) приложения;

- момент инерции горизонтальных сечений стен.

4. Нагрузки, действующие на стены от перекрытий, определяются на 1 в вертикальном сечении по перекрытиям на всю высоту здания с нарастанием по высоте сверху вниз (черт. 3) по формуле

, (14)

где q - вес 1 всех перекрытий, сверху вниз, на уровне -го перекрытия;

- вес 1 перекрытия, временная нагрузка;

g - вес 1 перекрытия, постоянная нагрузка;

N - число перекрытий.

Если временную нагрузку необходимо принимать с понижением по высоте, то коэффициент понижения принимается в соответствии со СНиП 2.01.07-85.

Нагрузки от собственного веса стен на 1 м (черт. 4) определяются по формуле

; (15)

, (16)

где - вес 1 м всей стены до уровня -го перекрытия сверху вниз;

G - вес 1 м стены этажа здания;

N - число этажей;

H - высота этажа с вычетом проемов;

b - толщина стены на этаже здания;

n - коэффициент перегрузки стен здания;

- объемная масса кладки стен здания.

Нагрузки по вертикальным сечениям стен от вертикальных нагрузок (см. черт. 4) поэтажно на 1 м стены определяются по формуле

, (17)

где l - грузовой размер площади, примыкающей к сечению в уровне -го этажа;

M - количество нагрузок q, воздействующих на одно сечение в уровне -го этажа. M не должно быть более трех.

Нормальная сила от действия вертикальных нагрузок для каждой стены поэтажно определяется по формуле

, (18)

где N - число сечений, представленных в данной стене;

- длина участка соответствующего сечения.

Пример. Нормальная сила для стены (черт. 5) на уровне -го этажа будет иметь вид

при N = 4.

Изгибающий момент от вертикальных нагрузок, действующих на стену, относительно принятой оси 0х (см. черт. 5) определяется по формуле

, (19)

где - расстояние от центра тяжести участка до оси 0x.

Эксцентриситет приложения силы N относительно оси ох (черт. 6)

. (20)

Изгибающий момент от вертикальных нагрузок относительно центра тяжести стены (см. черт. 6)

, (21)

где - расстояние от центра тяжести стены до V.

5. Напряжения от сил N определяются по формулам [13] и [29].

Расчетные сопротивления армированной кладки - по формулам [31] и [32].

Напряжения от совместного действия ветровой и нормальной нагрузок N определяются по формулам [13] и [29] при эксцентриситете приложения силы N

, (22)

где - следует принимать по формуле (21);

- момент от ветровой нагрузки - по формуле (12);

N - по формуле (18).

Напряжения от действия ветра на горизонтальные сечения стен в уровне -го этажа определяются по формуле

, (23)

где - принимается по формулам [13] и [29] от совместного действия ветровой и нормальной нагрузок;

- то же, только от действия нормальной нагрузки (черт. 7).

Расчетное сопротивление кладки сжатию для каждой стены поэтажно определяется из условия

, (24)

где R - принимается по табл. [2].

В исходных данных задаются минимально допустимые конструктивно марки материалов (кирпич, раствор) для верхних этажей здания. Для нижних этажей - максимально допустимые, определяемые возможностями местной строительной базы.

Если условие (24) не выполняется, то кладка армируется сетчатой арматурой в соответствии с формулой

, (25)

- определяется по формулам [31] и [32].

Процент сетчатого армирования определяется по формуле

, (26)

где d - диаметр арматурной проволоки;

c - размер ячейки сетчатой арматуры в соответствии с п. [6.77];

- толщина кирпича;

N - число рядов кладки в соответствии с пунктом [6.76].

Толщина шва в кирпичной кладке принята равной 12 мм.

6. Для определения вертикальных деформаций кладки вычисляются по вертикальным сечениям стен (см. черт. 4) длительно действующие нагрузки поэтажно на 1 м стены по формуле (18).

Деформации сжатия кладки определяются с коэффициентом 2/3, что означает учет работы перекрытий в качестве шпонок при условии заведения продольных ребер плит в кладку стен на расстояние не менее 100 мм.

Напряжения в кладке от длительно действующей нагрузки определяются по формуле

, (27)

где - определяется по формуле (17);

b - толщина стены.

Разности деформаций двух смежных стен определяются по формуле (91).

Предельную (допустимую) разность деформаций стен следует принимать по табл. 13.

7. Расчет стен на главные растягивающие напряжения производится по формулам [40]-[44].

8. Расчет стен в местах их взаимного примыкания производится по формуле [38].

9. Нагрузки от стен на 1 м с учетом действия ветра определяются по формуле

, (28)

где - по формуле (17);

- напряжения от действия ветра определяются по формуле (23);

b - толщина стены (см. черт. 4).

Расход арматуры, кг, на 1 кладки, определяется по формуле

, (29)

где - процент армирования.

Пример. Выполнить статический расчет на ЭВМ 14-этажного жилого дома. Длина здания с учетом лоджий 37,51 м, высота - 46,00 м. План и разрез здания приведены на черт. 8 и 9, горизонтальные сечения всех стен (элементов) - на черт. 10.

Условия строительства: Москва. Толщина наружных стен 510 мм; толщина части внутренних стен принята переменной по высоте здания: 1-4 этажи - 510 мм, 5-12 - 380 мм, 13-15 - 250 мм. Наружные стены выполняются из керамических камней 250х138х120 мм плотностью , внутренние - из обыкновенного глиняного кирпича. Перекрытия - сборные железобетонные, замоноличенные.

Расчет выполнен по КИРП-1 - Программа по расчету кирпичных зданий повышенной этажности - на ЕС ЭВМ, разработанной ЦНИИСК им. Кучеренко совместно с институтом Башкиргражданпроект. КИРП-1 написана на языке ФОРТРАН-IV*. Сбор вертикальных нагрузок осуществляется автоматически. При расчете на горизонтальную нагрузку в качестве расчетной схемы здания принят набор консольных стержней, имеющих произвольное поперечное сечение. В зависимости от жесткости элементов определяется доля расчетной горизонтальной (ветровой) нагрузки, приходящейся на них. При этом учитываются динамическая составляющая ветра и коэффициент динамичности в зависимости от периода собственных колебаний здания в соответствии со СНиП 2.01.07-85.

Вся информация как исходная, так и полученная в результате расчета, выдается на ЭВМ в виде таблиц, позволяющих оценить напряженно-деформированное состояние кирпичных стен. Перед началом расчета стены разбиваются на расчетные элементы, которые в дальнейшем именуются "стены". Иллюстрация исходных данных, а также результатов расчета приводится на примере стен 1, 2, 7, 8, 10, 15, 20, 25 (см. план здания, черт. 8) при действии ветра со стороны главного фасада. Расчет стен со стороны торцевого фасада аналогичен расчету стен со стороны главного фасада. При конструировании принимаются наибольшие усилия, полученные из указанных расчетов.

Данные о ветровой нагрузке, кирпичной кладке, возможном сетчатом армировании, параметрах здания (этажность, наличие подвала и др.) приводятся в первых шести таблицах исходных данных. Геометрические размеры стен задаются в координатной системе (черт. 11, табл. 1).

Сбор вертикальных нагрузок выполняется в следующей последовательности. Сначала формируется таблица нагрузок (табл. 2), в которой указываются нагрузки от перекрытий различного назначения: кровли, чердака, квартиры, коридора, лоджии, лестницы - с выделением кратковременной, постоянной и длительной частей нагрузок. Таким образом, имеем всего семь типов нагрузок. Далее заполняется таблица нагрузок с площади (табл. 3) в соответствии с черт. 3 и 4. Расчетные нагрузки от собственного веса стен с учетом штукатурки приведены в табл. 4.

Таблица 1

Геометрические размеры стен в координатной системе

Номер стены/ /Число координат	Номер точки	Привязка по оси х, м	Привязка по оси у, м
1/10	1	1,33	0
	2	1,33	2,64
	3	0	2,64
	4	0	3,15
	5	1,33	3,15
	6	1,33	3,20
	7	1,84	3,20
	8	1,84	0,51
	9	3,40	0,51
	10	3,40	0

Таблица 2

Нагрузки

N п.п.	Назначение	Полные расчетные нагрузки, кН/м2		Длительно действующие расчетные нагрузки, кН/м2
		кратковременные	постоянные	длительная часть	постоянные
1	Кровля	1,40	5,00	0,42	5,00
2	Чердак	0,91	3,90	0	3,90
3	Квартира	1,95	5,00	0,39	5,00
4	Коридор	3,60	3,90	1,30	3,90
5	Лоджия	1,95	3,90	0,39	3,90
6	Лестница	3,60	3,00	1,30	3,00
7	Подвал	0	0	0	0

Таблица 3

Сбор нагрузок с площади

N п. п.	Этаж	Тип нагрузки (по табл. 2)	Учет снижения по высоте: 1 - "да" 0 - "нет"
1	Кровля	1	0
	Чердак	2	0
	14-1	3	1
	Подвал	7	0
2	Кровля	1	0
	Чердак	2	0
	14-1	4	0
	Подвал	7	0
3	Кровля	1	0
	Чердак	2	0
	14-1	5	1
	Подвал	7	0
4	Кровля	1	0
	Чердак	2	0
	14-1	6	0
	Подвал	7	0
5	Кровля	1	0
	Чердак	2	0

Таблица 4

Расчетные нагрузки от собственного веса стен

N п. п	Этаж	Толщина стены, м	Высота стены, м	Признак стены (1 - наружная, 0 - внутренняя)
1	Чердак	0,38	2,40	1
	14-1	0,53	3,00
	Подвал	0,50	2,20
2	Чердак	0,38	2,40	1
	14-1	0,53	1,20
	Подвал	0,50	2,20
3	Чердак	0,25	2,00	0
	14-13	0,29	3,00
	12-5	0,42	3,00
	4-1	0,55	3,00
	Подвал	0,50	2,20
4	Чердак	0,38	2,00	0
	14-5	0,42	3,00
	4-1	0,55	3,00
	Подвал	0,50	2,20
5	Чердак	0,25	0,40	0
	14-13	0,29	0,90
	12-5	0,42	0,90
	4-1	0,55	0,90
	Подвал	0,50	0,50

Формирование сечений приводится в табл. 5. Номер нагрузки с площади принимается по табл. 3, номер стены - по табл. 4, грузовые размеры - в соответствии с черт. 4 и 8. Формирование сечений приведено для части стен, рассматриваемых в примере. Сбор нагрузок на стены приведен в табл. 6 в соответствии с черт. 5 и 11 на примере стены N 1. Распределение "фронтального размера" (длина здания с учетом лоджий) принимается в соответствии с формулой (86) п. 7.8, данные для сравнения деформаций приводятся в соответствующих таблицах. Исходные данные для обратной задачи приведены в табл. 7.

Таблица 5

Формирование сечений

Номер сечения	Пролет - 1		Пролет - 2		Номер стены (по табл. 1)
	Грузовой размер, м	Номер нагрузки с площади (по табл. 2)	Грузовой размер, м	Номер нагрузки с площади (по табл. 3)
1-1	3,01	1	-	-	1
2-2	-	-	-	-	1
3-3	2,97	3	-	-	1
4-4	3,01	1	-	-	2
6-6	5,94	3	-	-	1
9-9	2,74	1	-	-	1
10-10	2,74	1	-	-	2
28-28	0,71	2	0,50	1	3
30-30	0,71	2	0,50	1	5
31-31	6,07	1	-	-	4
46-46	-	-	-	-	12
47-47	-	-	-	-	13
50-50	0,25	1	-	-	1
51-51	0,50	1	-	-	1
52-52	0,50	1	-	-	2
61-61	0,71	2	-	-	3
62-62	0,71	2	0,25	1	3
63-63	0,50	1	-	-	4

Таблица 6

Сбор нагрузок на стены

Номер стены/ /Число координат	Номер сечения	Размер грузового участка стены, м	Привязка грузового участка к оси х, м
1/10	1-1	2,19	2,105
	2-2	0,51	0,255
	3-3	1,33	2,895
	4-4	1,04	3,20
	46-46	3,48	3,15
	47-47	2,97	3,15
	50-50	0,50	0,76
	50-50	0,50	0,255
	51-51	1,06	0,255
	52-52	0,68	0,255

Таблица 7

Данные для обратной задачи

Этаж	Расчетные сопротивления сжатию кирпичной кладки, МПа	Марка
		кирпича	раствора
1-4	2,2	150	100
5-6	2,0	125	100
7-8	1,7	100	75
9-10	1,3	75	50
11-15	0,9	50	25

Результаты расчета выдаются в табличной форме. Кроме того, на печать выдаются общие данные для всего здания:

      период колебаний здания, с .............................. 2,286

      коэффициент динамичности ................................ 1,522

      высота здания, м ........................................ 46,00

      вес здания, кН .......................................... 117042,44

      вес 1 м здания, кН ...................................... 2544,40

      суммарный момент инерции стен (элементов) здания, м4 .... 294,984

      прогиб верха здания, м .................................. 0,018

      относительная величина прогиба .......................... 1/2552

      расход стали на сетчатое армирование, кг ................ 139,94

Табл. 8 дает возможность проанализировать нагрузки от ветра, вертикальные нагрузки и долю ветра в процентах от вертикальной нагрузки на стены здания поэтажно.

В табл. 9 приведены напряжения в стенах поэтажно и по возрастающей, что дает возможность принять решение для обратной задачи, т. е. на каком этаже менять марки материалов и горизонтальное поперечное сечение внутренних стен по высоте здания. В табл. 10 приводятся марки материалов (кирпича, раствора), необходимость сетчатого армирования, процент использования несущей способности стен поэтажно. В табл. 11 приводятся результаты расчета на главные растягивающие напряжения с указанием на необходимость армирования горизонтальных швов кладки стен, использование несущей способности стен в процентах поэтажно. В табл. 12 приводятся результаты расчета на восприятие сдвигающих усилий от ветра в местах примыкания стен с указанием использования несущей способности в процентах поэтажно. В табл. 13 приведены результаты расчета сравнения деформаций по пяти этажам, начиная с первого до пятого, со второго по шестой и т. д. с приведением разности деформаций по всей высоте стен здания.

Таблица 8

Результаты расчета для 1-го этажа

Номер стены	Нагрузки, кН, кН x м				Доля ветра R_w от R_N, %
	горизонтальные (ветровые)		вертикальные
	Q	M_w	N	M_N
1	17,3	420,3	4085,8	1290,2	4,7
2	0,4	9,6	1630,8	101,0	1,4
7	87,4	2119,5	6887,1	126,9	7,2
8	341,4	8280,9	12599,1	2734,4	14,5
10	0,1	1,5	1556,2	0	0,1
15	188,2	4565,1	10317,5	3367,3	8,1
17	202,4	4910,0	10192,7	2168,2	9,5
20	2,8	67,9	7535,2	332,4	1,0
25	70,9	1718,9	3988,5	934,0	17,7

Таблица 9

Поэтажные напряжения

Номер стены	Этаж
	15	14	13	12	11	10	9	8	7	6	5	4	3	2	1
2	0,14	0,30	0,50	0,69	0,88	1,06	1,25	1,43	1,61	1,79	1,97	2,15	2,35	2,53	2,71
16	0,13	0,30	0,50	0,69	0,88	1,07	1,25	1,43	1,62	1,80	1,98	2,16	2,34	2,52	2,71
10	0,12	0,28	0,45	0,63	0,80	0,97	1,13	1,30	1,47	1,63	1,80	1,96	2,13	2,29	2,45
21	0,11	0,24	0,40	0,55	0,70	0,85	1,00	1,15	1,29	1,44	1,58	1,73	1,87	2,03	2,17
19	0,07	0,19	0,31	0,44	0,57	0,69	0,82	0,94	1,07	1,19	1,32	1,44	1,56	1,69	1,81
9	0,09	0,20	0,33	0,46	0,58	0,70	0,82	0,94	1,06	1,18	1,30	1,42	1,54	1,66	1,78
25	0,08	0,17	0,28	0,39	0,50	0,62	0,73	0,85	0,97	1,09	1,23	1,34	1,47	1,60	1,73
17	0,13	0,27	0,44	0,46	0,59	0,73	0,86	0,99	1,12	1,26	1,39	1,29	1,42	1,54	1,67
14	0,09	0,19	0,31	0,42	0,54	0,65	0,76	0,88	0,99	1,10	1,21	1,32	1,43	1,55	1,66
15	0,11	0,22	0,36	0,47	0,60	0,73	0,85	0,99	1,11	1,25	1,37	1,28	1,41	1,53	1,65
1	0,08	0,18	0,28	0,39	0,50	0,61	0,71	0,82	0,92	1,03	1,13	1,24	1,35	1,46	1,56
4	0,06	0,16	0,27	0,38	0,48	0,59	0,69	0,80	0,91	1,01	1,12	1,22	1,33	1,43	1,54
3	0,08	0,17	0,27	0,46	0,59	0,71	0,83	0,96	1,08	1,20	1,32	1,18	1,29	1,40	1,51
22	0,06	0,16	0,26	0,36	0,46	0,57	0,67	0,77	0,87	0,97	1,07	1,17	1,27	1,38	1,48
23	0,06	0,16	0,26	0,36	0,46	0,57	0,67	0,77	0,87	0,97	1,07	1,17	1,27	1,38	1,48
24	0,06	0,16	0,26	0,36	0,46	0,57	0,67	0,77	0,87	0,97	1,07	1,17	1,27	1,38	1,48
5	0,07	0,17	0,27	0,38	0,48	0,58	0,68	0,78	0,88	0,98	1,08	1,18	1,28	1,38	1,48
11	0,11	0,22	0,36	0,40	0,51	0,63	0,75	0,86	0,99	1,11	1,22	1,13	1,24	1,36	1,47
20	0,07	0,15	0,24	0,41	0,52	0,64	0,75	0,87	0,98	1,10	1,21	1,14	1,24	1,35	1,46
18	0,07	0,17	0,27	0,37	0,47	0,57	0,67	0,76	0,86	0,96	1,06	1,15	1,25	1,35	1,44
7	0,13	0,28	0,45	0,43	0,55	0,67	0,79	0,90	1,03	1,14	1,27	1,11	1,22	1,33	1,44
13	0,09	0,19	0,31	0,37	0,48	0,61	0,72	0,83	0,94	1,05	1,16	1,09	1,19	1,30	1,40
6	0,05	0,14	0,24	0,33	0,43	0,52	0,62	0,71	0,80	0,90	0,99	1,08	1,17	1,27	1,36
12	0,06	0,14	0,23	0,31	0,40	0,49	0,57	0,66	0,75	0,84	0,93	1,03	1,12	1,21	1,31
8	0,07	0,16	0,26	0,31	0,41	0,50	0,59	0,71	0,80	0,90	1,00	0,94	1,04	1,14	1,26

Таблица 10

Марки материалов

Номер стены	Напряжение, МПа		Армирование						Марка		Использование несущей способности стены, %
	R_N + R_w	R или R_skb	%	Диаметр, мм	Размер ячейки, мм	Через число рядов	Объем кладки, м3	Расход стали, кг	кирпича	раствора
1	1,56	2,20	-	-	-	-	9,3	-	150	100	70,9
2	2,71	2,77	0,157	3	30	2	2,0	24,3	150	100	97,8
7	1,44	2,20	-	-	-	-	15,3	-	150	100	65,6
8	1,26	2,20	-	-	-	-	34,9	-	150	100	57,4
10	2,45	2,68	0,105	3	30	3	2,0	16,2	150	100	91,5
15	1,65	2,20	-	-	-	-	21,3	-	150	100	74,9
17	1,67	2,20	-	-	-	-	20,5	-	150	100	75,9
20	1,46	2,20	-	-	-	-	16,1	-	150	100	66,2
25	1,73	2,20	-	-	-	-	8,7	-	150	100	78,4

Таблица 11

Результаты расчета на главные растягивающие напряжения

Номер стены	Напряжение, МПа		Использование несущей способности стены, %
	R_q	R_tq или R_stq
1	0,0077	0,4451	1,7
2	0,0010	0,5587	0,2
7	0,0227	0,4201	5,4
8	0,0560	0,3993	14,0
10	0,00014	0,5195	0,03
15	0,0422	0,4528	9,3
17	0,0459	0,4528	10,1
20	0,0012	0,4171	0,3
25	0,0507	0,4641	10,9

Таблица 12

Результаты расчета на восприятие сдвигающих усилий от ветра

Номер стены	Поперечная сила от ветра Q, кН	Напряжение, МПа		Координаты примыкания стен, м	Использование несущей способности, %
		R_sq/4	фактическое
1	17,33	0,20	0,0003	3,15	0,2
			0,0111	2,64	5,6
			0,0115	0,51	5,8
15	188,21	0,20	0,0180	7,60	9,2
			0,0370	7,09	18,7
			0,0420	0,51	20,9

Таблица 13

Результаты расчета сравнения деформаций по пяти этажам

Стены	1		7		8		15		17		20		25
Сравниваемые сечения	1-3	1-50	53-67	55-66	2-15	21-22	31-63	2-6	32-68	50-68	33-50	2-33	2-3	3-50
Сравнение деформаций по пяти этажам, максимальные значения, мм	0,4	1,9	2,2	1,5	1,3	0,7	4,1	3,4	4,1	0,1	1,4	1,6	1,7	1,5
Сравнение деформаций на всю высоту здания, мм	0,9	4,8	6,3	4,5	3,3	2,0	11,7	8,8	12,2	0,6	3,6	4,1	4,4	4,0

Из анализа результатов расчета, приведенных в табл. 13, следует, что доля ветра от вертикальной нагрузки для стен первого этажа меняется от 0,1 (стена N 10) до 17,7% (стена N 25). Для диафрагм эта величина изменяется в пределах 7,2% (стена N 7) и до 17,7% (стена N 25).

Из табл. 9 следует, что все простенки (стены), на которые опираются перекрытия полным пролетом, являются наиболее нагруженными (см. стены N 2, 10, 16, 21). В остальных стенах напряжения изменяются на первом этаже от 1,81 (стена N 19) до 1,26 МПа (стена N 8), в том числе в диафрагмах (N 7, 8, 11, 12, 15, 17, 25) от 1,26 до 1,73 МПа. Принимаем процент использования несущей способности кладки для рабочих чертежей равным 100%. Простенки на первых трех этажах следует армировать.

В табл. 10 приведены данные расчета стен при назначенных марках материала для первого этажа здания. Из результатов расчета следует, что простенки 2, 10, 16 армируются сетчатой арматурой из стали Вр-I 3 с ячейкой 30x30 мм через 2, 3, 2 ряда, т. е. сетки укладываются на расстоянии 300, 450, 300 мм друг от друга по высоте. В этой таблице для армируемых стен приводится расход стали на сетчатое армирование, 1 кг на стену (элемент) поэтажно, что дает возможность оценить расход стали в натуральном выражении. Процент использования несущей способности стен изменяется в пределах 97,8% для простенка (стены) N 2, до 57,4% для стены N 8.

Результаты расчета (см. табл. 11) показывают, что использование несущей способности кладки на главные растягивающие напряжения находится в пределах 0,03-14,0%.

Фактическое напряжение в стене для сравнения с и определялось по формуле

,

остальные обозначения те же, что и в п. [6.12].

Использование несущей способности стен на восприятие сдвигающих усилий (см. табл. 12) для приведенных в таблице стен не превышает 21%.

Максимальные разности деформаций для всех стен, сравниваемых по пяти этажам, находятся в пределах 0,1 мм для сечения 50-68 (стена N 17) - 4,1 мм для сечения 31-63 (стена N 15) и 32-68 (стена N 17), что не превышает нормируемой величины 7 мм. Разности деформаций на всю высоту здания находятся в пределах 0,6 мм для сечения 50-68 (стена N 17) - 12,2 мм для сечения 32-68 (стена N 17), что не превышает нормируемой величины 15 мм.

______________________________

* В программировании на языке ФОРТРАН принимала участие инженер-программист института Башкиргражданпроект Т.Ф. Герасимова.