|
Figure 5.6 — Flange widths that can be assumed for shear walls
| (5) Якщо покриття (підлоги) можуть бути ідеалізовані як жорсткі діаграми, то горизонтальні сили можуть бути розподілені в зрізних стінах пропорційно їхній жорсткості.
(6)Р Коли планове розташування зрізних стін асиметричне або з якоїсь іншої причини горизонтальна сила ексцентрична до загального центру жорсткості конструкції, то розрахунок повинен враховувати ефект обертання, що з’являється на окремих стінах (торсіонний ефект).
(7) Якщо покриття (підлоги) не мають достатньої жорсткості, коли розглядаються як горизонтальні діафрагми (наприклад, збірні бетонні блоки, які не з’єднані), то горизонтальні сили опору зрізних стін необхідно брати як сили покриттів, до яких вони безпосередньо закріплені, якщо не виконано напівжорсткий аналіз.
(8) Максимальне горизонтальне навантаження на зрізну стіну може бути зменшене на 15% при умові, що навантаження на паралельні зрізні стіни відповідно збільшене.
(9) При виведенні проектного навантаження, яке сприяє опору зрізу, вертикальне навантаження, прикладене до плит, які стягуються по двом напрямками, може бути розподілено рівномірно в підпираючи стінах; в разі покриття або плит перекриття, які стягуються по одному напрямку, - розташоване під 450 навантаження може розглядатись при виводі осьового навантаження на нижніх поверхах, на стінах які не навантажені безпосередньо.
(10) Розподіл зрізного напруження вздовж стиснутої частини стіни може прийматись постійним.
5.5.4 Елементи армованої кладки під дією поперечного навантаження
(1) При обчисленні проектного зрізного навантаження в елементах армованої кладки з рівномірно розподіленим навантаженням – можна прийняти, що максимальне зрізне зусилля має місце на відстані d/2 від лиця опори, де d – ефективна глибина елементу.
(2) При прийнятті максимального зрізного навантаження на відстані d/2 від лиця опори - необхідно задовольнити наступним умовам:
- навантаження і реакції опори такі, що вони визивають діагональне стискання в елементі (пряме обпирання);
- на кінці опори – необхідне напруження арматури на відстані 2,5 d від лиця опори анкерується в опорі;
- проміжній опорі - необхідне напруження арматури на лиці опори розповсюджується на довжину не менше 2,5 d + довжина анкеру в прогоні.
5.5.5 Стіни кладки під дією бокового навантаження
(1) При аналізі стін кладки, підданих дії бокового навантаження, необхідно взяти до уваги наступне:
- дію гідроізоляційного прошарку;
- умови обпирання та цілісність (нерозривність) над опорами.
(2) Облицьована стіна повинна аналізуватись як одно-листова стіна, зведена цілком з блоків, що дають низьку міцність згину.
(3) Рухоме з’єднання в стіні має бути розглянуте як кромка, через яку момент і зріз не можуть передаватись.
ПРИМІТКА: Проектуються спеціальні анкери для передачі моменту і/або зрізу через рухомий шов; їхнє використання не підпадає під дію цього стандарту.
(4) Реакція вздовж кромки стіни на навантаження може припускатись рівномірно розподіленою при проектування засобів обпирання. Обмеження в опорі може бути забезпечене затяжкою, покриттями або перекриттями.
(5) Там, де навантажені збоку стіни закріплені (див. 8.1.4) до вертикально навантажених стін, або де залізобетонні покриття впливають на них, - опора може розглядатись як нерозрізна (багато опорна). Гідроізоляційний прошарок повинен розглядатись як такий, що забезпечує просте обпирання. Там, де стіни з’єднуються з вертикально навантаженою несучою стіною або іншою конструкцією за допомогою затяжки при вертикальних кромках, можна прийняти часткову нерозривність моменту при вертикальних боках стіни, якщо міцність затяжок перевірена на достатність.
(6) В разі пустотних стін повна нерозривність може припускатись навіть якщо один лист є нерозривно зв’язаним через опору, при умові що пустотна стіна має затяжки згідно з 6.3.3. Навантаження, передане від стіни до її опори, може бути прийняте затяжками тільки до одного листа, при умові що є адекватний зв'язок між двома листами (полотнами, див. 6.3.3) окремо у вертикальних кромках стін. У всіх інших випадках припускається часткова нерозривність.
(7) Коли стіна обпирається вздовж 3 або 4 кромок, то розрахунок прикладеного моменту MEdi може виконуватись так:
- коли площина руйнування паралельна до швів основи, тобто в напрямку fxk1, то:
| (5) If the floors can be idealised as rigid diaphragms, the horizontal forces may be distributed to the shear walls in proportion to their stiffness.
(6) P Where the plan arrangement of the shear walls is asymmetric, or for any other reason the horizontal force is eccentric to the overall stiffness centre of the structure, account shall be taken of the effect of the consequent rotation on the individual walls (torsional effects).
(7) If the floors are not sufficiently rigid when considered as horizontal diaphragms (for example, precast concrete units which are not inter-connected) horizontal forces to be resisted by the shear walls should be taken to be the forces from the floors to which they are directly connected, unless a semi rigid analysis is carried out.
(8) The maximum horizontal load on a shear wall max be reduced by up to 15 % provided that the load on the parallel shear walls is correspondingly increased.
(9) When deriving the relevant design load that assists shear resistance, the vertical load applied to slabs spanning in two directions may be distributed equally onto the supporting walls; in the case of floor or roof slabs spanning one way, a 45° spread of the load may be considered in deriving the axial load, at the lower storeys, on the walls not directly loaded.
(10) The distribution of shear stress along the compressed part of a wall may be assumed to be constant.
5.5.4 Reinforced masonry members subjected to shear loading
(1) In calculating the design shear load in reinforced masonry members with uniformly distributed loading, it may be assumed that the maximum shear load occurs at a distance d /2from the face of a support, where d is the effective depth of the member
(2) When taking the maximum shear load at d /2from the face of a support, the following conditions should be satisfied;
— the loading and support reactions are such that they cause diagonal compression in the member (direct support);
— at an end support, the tension reinforcement required at a distance 2,5 d from the face of the support is anchored into the support;
following:
— support conditions and continuity over supports. — at an intermediate support, the tension reinforcement required at the face of the support extends for a distance at least 2,5 d, plus the anchorage length, into the span.
5.5.5 Masonry walls subjected to lateral loading
(1) When analysing masonry walls subjected to lateral loading, allowance should be made in the design for the
— the effect of damp proof courses;
— support conditions and continuity over supports.
(2) A faced wall should be analysed as a single-leaf wall constructed entirely of the units giving the lower flexural strength.
(3) A movement joint in a wall should be treated as an edge across which moment and shear may not be transmitted.
NOTE Some specialised anchors are designed to transmit moment and/or shear across a movement joint; their use is not covered in this standard.
(4)The reaction along an edge of a wall due to the load may be assumed to be uniformly distributed when designing the means of support. Restraint at a support may be provided by ties, by bonded masonry returns or by floors or roofs.
(5) Where laterally loaded walls are bonded (see 8.1.4) to vertically loaded walls, or where reinforced concrete floors bear onto them, the support may be considered as being continuous A damp-proof course should be considered as providing simple support. Where walls are connected to a vertically load bearing wall or other suitable structure by ties at the vertical edges, partial moment continuity at the vertical sides of the wall may be assumed, if the strength of the ties is verified to be sufficient.
(6) In the case of cavity walls, full continuity may be assumed even if only one leaf is continuously bonded across a support, provided that the cavity wall has ties in accordance with 6.3.3. The load to be transmitted from a wall to its support may be taken by ties to one leaf only, provided that there is adequate connection between the two leaves (see 6.3.3) particularly at the vertical edges of the walls In all other cases, partial continuity may be assumed.
(7) When the wall is supported along 3 or 4 edges, the calculation of the applied moment, M Edi, may be taken as:
— when the plane of failure is parallel to the bed joints, i. e. in the f xkldirection:
per unit length of the wall (5.17)
|
MEd1 = α1 WEd l2 на одиницю довжини стіни (5.17)
| - коли площина руйнування перпендикулярна до швів основи, тобто в напрямку fxk2, то:
| or,
— when the plane of failure is perpendicular to the bed joints, i. e. in the f xk2direction:
height of the wall (5.18)
|
MEd2 = α2 WEd l2 на одиницю висоти стіни, (5.18)
| де:
α1, α2 – коефіцієнти моментів згину з врахуванням ступінню гнучкості кромок стін, відношення висоти до довжини стін; вони можуть бути отримані з відповідної теорії;
l – довжина стіни;
WEd – проектне поперечне навантаження на одиницю площі.
ПРИМІТКА: Значення коефіцієнтів згину α1 і α2 можуть бути отримані з додатку Е для одно-листових стін з товщиною менше або рівною 250 мм, де α1 = μα2,
Де
μ – ортогональне співвідношення проектних міцностей на згин кладки: fxd1/ fxd2, див. 3.6.3 або fxd1, app/ fxd2, див. 6.3.1ю(4), або fxd1/ fxd2, app, див. 6.5.2.(9).
(8) Коефіцієнт моменту згину при гідроізоляційному прошарку може прийматись як для кромки, над якою має місце повна нерозривність, коли проектне вертикальне напруження на гідроізоляцію дорівнює або перевищує проектне напруження розтягу, обумовленого моментом, що виникає з-за реакції.
(9) Коли стіна підпирається тільки вздовж її нижніх або верхніх кромок, то прикладений момент може бути розрахований із звичайних інженерних принципів, беручи до уваги любу нерозривність
(10) При поперечно навантаженій панелі або стіні, що вільно стоїть, збудованих з кладки із застосуванням розчину марок М2…М20, і спроектованих згідно 6.3, - розміри повинні обмежуватись до розмірів отриманих при застосуванні додатку F, аби уникнути небажаних моментів, витікаючи з відхилень, повзучості, усадки, температури та розтріскування.
(11) При нерегулярних формах стін або стін з запроектованими важливими отворами – може бути використано аналіз, що використовує метод оцінки для отримання моментів згину в площинах, наприклад. Метод кінцевого елементу або аналогію лінії руйнування, беручи до уваги анізотропію кладки там, де необхідно.
Розділ 6 Граничний стан
6.1 Неармовані стіни кладки під дією (в основному) вертикальних навантажень
6.1.1. Загальні відомості
(1)Р Опір стін кладки вертикальному навантаженню має базуватися на геометрії стіни, впливі прикладеного ексцентриситету і властивостях матеріалу кладки.
(2) При розрахунку вертикального опору стін кладки можна припустити, що:
- площинні розрізи залишаються площиною;
- сила розтягу кладки, перпендикулярна до горизонтального шва, становить нуль.
6.1.2 Перевірка неармованих стін які піддаються в основному дії вертикального навантаження
6.1.2.1 Загальні відомості
(1)Р При граничному стані проектне значення вертикального навантаження NEd, прикладеного до стіни кладки, має бути менше або рівне проектному значенню вертикального опору стіни NRd, так що:
| where:
α1. α2 are bending moment coefficients taking account of the degree of fixity at the edges of the walls, the height to length ratio of the walls; they can be obtained from a suitable theory;
l - is the length of the wall;
W Ed - is the design lateral load per unit area.
NOTE Values of the bending coefficient a, and a2 may be obtained from Annex E for single leaf walls with a thickness less than or equal to 250 mm, where α1 = μα2
where:
μ - is the orthogonal ratio of the design flexural strengths of the masonry,
f xd1 / f xd2, see 3.6.3 or f xd1,app / f xd2,see 6.3.1. (4) or f xd1/ f xd2,app, see 6.5.2.(9);
(8) The bending moment coefficient at a damp proof course may be taken as for an edge over which full continuity exists when the design vertical stress on the damp proof course equals or exceeds the design tensile stress caused by the moment arising due to the action.
(9)When the wall is supported only along its bottom and top edges, the applied moment may be calculated from normal engineering principles, taking into account any continuity.
(10) In a laterally loaded panel or free standing wall built of masonry set in mortar designations M2 to M20, and designed in accordance with 6.3,the dimensions should be limited to those obtained bv applying Annex F. to avoid undue movements resulting from deflections, creep, shrinkage, temperature effects and cracking.
(11) When irregular shapes of walls, or those with substantial openings, are to be designed, an analysis, using a recognized method of obtaining bending moments in flat plates, for example, finite element method or yield line analogy may be used, taking into account the anisotropy of masonry when appropriate.
Section 6 Ultimate Limit State
6.1 Unreinforced masonry walls subjected to mainly vertical loading
6.1.1 General
(1)P The resistance of masonry walls to vertical loading shall be based on the geometry of the wall, the effect of the applied eccentricities and the material properties of the masonry.
(2) In calculating the vertical resistance of masonry walls, it may be assumed that:
— plane sections remain plane;
— the tensile strength of masonry perpendicular to bed joints is zero.
6.1.2 Verification of unreinforced masonry walls subjected to mainly vertical loading
6.1.2.1 General
(1) P At the ultimate limit state, the design value of the vertical load applied to a masonry wall, N Ed, shall be less than or equal to the design value of the vertical resistance of the wall, N Rd, such that:
| NEd ≤ NRd. (6.1)
| (2) Проектне значення вертикального опору NRd однолисткової стіни на одиницю довжини дається:
| (2) The design value of the vertical resistance of a single leaf wall per unit length, N Rd, is given by:
|
NRd = Ф t fd, (6.2)
| де:
Ф – показник зменшення здатності Фі зверху або знизу стіни чи Фm по середині стіни, як це необхідно, при врахуванні ефектів субтильності або ексцентриситету навантаження, який отримуємо з 6.1.2.2;
t – товщина стіни;
fd – проектна компресійна міцність кладки, яка отримана з 2.4.1 та 3.6.1.
(3) Там, де площа перерізу стіни менша за 0.1 м2, проектна компресійна міцність fd повинна множитись на показник:
| where:
Φ is the capacity reduction factor, Φ i; at the top or bottom of the wall, or Φ m, in the middle of the wall, as appropriate, allowing for the effects of slenderness and eccentricity of loading, obtained from 6.1.2.2;
t - is the thickness of the wall;
f d - is the design compressive strength of the masonry, obtained from 2.4.1 and 3.6.1.
(3) Where the cross-sectional area of a wall is less than 0.1 m2, the design compressive strength of the masonry, f d, should be multiplied by the factor:
|
(0.7 + 3 А), (6.3)
| де А – площа навантаженого горизонтального перерізу стіни, виражена в квадратних метрах.
(4) Для пустотних стін кожний лист (полотно) має бути перевірений окремо, використовуючи плоску площу навантаженого листа і відношення субтильності, основане на ефективній товщині пустотної стіни, розрахованій за рівнянням (5.11).
(5) Облицьована стіна повинна бути спроектована таким же чином, як і однолиста стіна, збудована цілком з більш слабких блоків, беручи значення К з таблиці 3.3, властиве для стіни з повздовжнім швом розчину.
(6) Двох-листова стіна, об’єднана разом згідно статті 6.5, може бути спроектована: як однолиста, якщо обидва листи мають навантаження рівного значення, або альтернативно - як пустотна стіна.
(7) Коли фальці або виїмки (пазухи) за межами границь даних в статті 8.6, то вплив на несучу знатність має братись до уваги таким чином:
- вертикальні фальці або виїмки мають розглядатись або як кінець стіни, або альтернативно – залишкові товщини стіни мають бути використані в розрахунках при проектуванні вертикального опору навантаження;
- горизонтальні або нахилені фальці мають бути опрацьовані перевіркою міцності стіни при поточному положенні фальця, беручи до уваги ексцентриситет навантаження.
ПРИМІТКА: Як загальне правило, зменшення у вертикальній несучій здатності може бути прийняте пропорційним до зменшення площі перерізу, обумовленого вертикальним фальцем або виїмкою, при умові, що зменшення в площі не перевищує 25%.
6.1.2.2 Показник зменшення на субтильність та ексцентричність
(1) Значення показника зменшення Ф на субтильність та ексцентричність може базуватись на прямокутному блоці напруження таким чином:
(і) Нагорі або знизу стіни (Фі)
| where: A is the loaded horizontal gross cross-sectional area of the wall, expressed in square metres.
(4) For cavity walls, each leaf should be verified separately, using the plan area of the loaded leaf and the slenderness ratio based upon the effective thickness of the cavity wall, calculated according to equation (5 1 1).
(5) A faced wall, should be designed in the same manner as a single-leaf wall constructed entirely of the weaker units, using the value of K, from table 3.3. appropriate to a wall with a longitudinal mortar joint.
(6) A double-leaf wall, tied together according to clause 6.5 may be designed as a single-leaf wall, if both leaves have a load of similar magnitude, or. alternatively, as a cavity wall.
(7) When chases or recesses are outside the limits given in clause 8.6, the effect on loadbearing capacity should be taken into account as follows:
— vertical chases or recesses should be treated either as a wall end or. alternatively, the residual thickness of the wall should be used in the calculations of the design vertical load resistance;
— horizontal or inclined chases should be treated by verifying the strength of the wall at the chase position, taking account of the load eccentricity.
NOTE As a general guide the reduction in vertical loadbearing capacity may be taken to be proportional to the reduction in cross-sectional area due to any vertical chase or recess, provided that the reduction in area does not exceed 25%.
6.1.2.2 Reduction factor for slenderness and eccentricity
(1) The value of the reduction factor for slenderness and eccentricity, Φ, may be based on a rectangular stress block as follows:
(i) At the top or bottom of the wall (Φ i)
|
Фі = 1 – 2 еі / t, (6.4)
|
де еі – ексцентриситет зверху або знизу стіни, за обставинами, розрахований з використанням рівняння (6.5):
|
where: e iis the eccentricity at the top or the bottom of the wall, as appropriate, calculated using the equation (6.5):
|
еі = Mid/Nid + ehe + einit ≥0.05 t, ( 6.5)
| де:
Mid – проектне значення моменту згину зверху або знизу стіни, що витікає з ексцентриситету навантаження перекриття при опорі, проаналізованого згідно до 5.5.1 (див. рис. 6.1);
Nid – проектне значення вертикального навантаження зверзу або знизу стіни;
ehe – ексцентриситет нагорі або внизу стіни, якщо це має місце, що витікає з горизонтальних навантажень (наприклад, вітру);
einit – початковий ексцентриситет;
t – товщина стіни.
| where
M id is the design value of the bending moment at the top or the bottom of the wall resulting from the eccentricity of the floor load at the support, analysed according to 5.5.1 (see figure 6.1);
N id is the design value of the vertical load at the top or bottom of the wall;
e he is the eccentricity at the top or bottom of the wall, if any, resulting from horizontal loads (for example, wind);
e init is the initial eccentricity (see 5.5.11);
t is the thickness of the wall.
|
Рисунок 6.1. Моменти з розрахунку ексцентриситетів
1 – M1d знизу перекриття;
2 – Mmd – по середині стіни;
3 - M2d – нагорі перекриття
1) M 1d (at underside floor)
2) M md (at mid height of wall)
3) M 2d (at top of floor)
Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте:
|
