Применение к статически определимым системам

Усадочные швы

Антисейсмические швы

Если в одном здании необходимо использовать деформационные швы разных видов, их по возможности совмещают в виде так называемых температурно-осадочных швов.

применяются в зданиях, строящихся в районах, подверженных землетрясениям. Они разрезают здание на отсеки, которые в конструктивном отношении должны представлять собой самостоятельные устойчивые объемы. По линиям антисейсмических швов располагают двойные стены или двойные ряды несущих стоек, входящих в систему несущего остова соответствующего отсека.

делают в стенах, возводимых из монолитного бетона различных видов. Монолитные стены при твердении бетона уменьшаются в объеме. Усадочные швы препятствуют возникновению трещин, снижающих несущую способность стен. В процессе твердения монолитных стен ширина усадочных швов увеличивается; по окончании усадки стен швы наглухо заделывают.

Свобода температурных деформаций конструк­ций здания, а в связи с этим и минимальная вели­чина дополнительных усилий обеспечивается рядом конструктивных приемов:

1) Размещение в центре отсека конст­руктивных элементов продольной жесткости для свободной деформации крыльев,

2) гибкая связь фун­даментов с несущими стенами, установленными на каркас в первом этаже.

Размеры температурных отсеков, учитывающие сезонные изменения наружной температуры, опре­деляются расчетом. Они зависят от климатических условий, конструктивной системы здания и мате­риалов ее исполнения, этажности и сезона замы­кания конструкций. Длина температурных отсеков колеблется от 40 до 150 м. Обычно – до 60м.

В панельных зданиях деформационные швы кон­структивно выполняются в виде сдвоенных по­перечных стен, причем в наиболее благоприятных условиях находятся здания с трехслойными панеля­ми на гибких связях между бетонными слоями. Тогда учитываемые расчетом связи несущих стен расположены во внутреннем слое панелей при условии постоянных температур, а наружный слой подвергается нестесненным температурным деформа­циям. Вследствие этих деформаций наблюдается не­сколько большее раскрытие вертикальных стыков, чем у однослойных панелей.

В кирпичных зданиях с продольными несущими стенами деформационные швы выполняются в виде заводимого в паз гребня размером вполкирпича. Поперечные несущие стены аналогично панельным сдваиваются.

В каркасных зданиях деформационные швы образуются между сдвоенными рамами.

В предыдущем изложении методов расчета мы исходили из основного условия прочности. Это неравенство требует выбора размеров конструкции с таким расчетом, чтобы наибольшее напряжение в самом опасном месте не превосходило допускаемого.

Но можно стать на другую точку зрения. Можно задать условие, чтобы действительная нагрузка на всю конструкцию не превосходила некоторой допускаемой величины. Условие это можно выразить таким неравенством:

За допускаемую нагрузку надо выбрать некоторую часть той нагрузки, при которой конструкция перестанет функционировать правильно, перестанет выполнять свой назначение. Такая нагрузка обычно называется предельной, иногда— разрушающей в широком смысле слова (под разрушением конструкции подразумевают прекращение ее нормальной работы).

В качестве примера возьмем систему из двух стальных стержней АВ и АС, (рис.1), нагруженных силой P.

Рис.1. Расчетная схема статически определимой стержневой системы

Рассчитывая эту систему обычным путем, найдем усилия N₁ = N₂ no формуле:

(из равновесия узла А). Отсюда площадь каждого из стержней равна:

По способу допускаемых нагрузок имеем:

Введя в качестве коэффициента запаса для конструкции в целом ту же величину k, которая была принята в качестве коэффициента запаса для напряжений, мы получим, что величина

Предельной, опасной величиной P_пр будет та, при которой напряжения в стержнях дойдут до предела текучести:

Таким образом, допускаемая величина Р равна:

Условие прочности принимает вид

а учитывая, что

,

получаем:

Отсюда:

Таким образом, расчет по допускаемым нагрузкам привел в данном случае к тем же результатам, что и расчет по допускаемым напряжениям. Это всегда имеет место для статически определимых конструкций при равномерном распределении напряжений, когда материал по всему сечению используется полностью.