Методика расчета показателя гибкости конструкций здания

1. Показатель гибкости конструкций здания К определяется по формуле

, (1)

где [EJ] - приведенная жесткость на изгиб поперечного сечения конструкций здания в системе фундамент-цоколь-пояс усиления-стена, определяемая по формуле (4), кН×м²

С - коэффициент жесткости основания при пучении грунта, кН/м²

L - длина стены здания (отсека), м;

для оснований ленточных фундаментов

, (2)

для оснований столбчатых фундаментов

, (3)

Здесь Р_r, h_fi, b, А_f - те же обозначения, что в пп.4, 5 Приложения 4;

n_i - число столбчатых фундаментов в пределах длины стены здания (отсека).

2. Приведенная жесткость на изгиб поперечного сечения конструкций здания в системе фундамент-цоколь-пояс усиления-стена, кН.м², определяется по формуле

[EJ]=[EJ]_f+[EJ]_z+[EJ]_p+[EJ]_s (4)

где [EJ]_f, [EJ]_z, [EJ]_p, [EJ]_s - соответственно жесткость на изгиб фундамента, цоколя, пояса усиления, стены здания.

3. Жесткость на изгиб, кН.м² фундамента, цоколя и пояса усиления определяется по формулам

; (5)

, (6)

, (7)

где E_f, E_z, E_p - соответственно модули деформации, кПа, материала фундамента, цоколя, пояса;

J_f, J_z, J_p - соответственно момент инерции, м⁴, поперечного сечения фундамента, цоколя и пояса усиления относительно собственной главной центральной оси;

А_f, А_z, A_p - соответственно площади поперечного сечения, м², фундамента, цоколя и пояса усиления;

y₀, y_z, y_p - соответственно расстояния, м, от главной центральной оси поперечного сечения фундамента, цоколя и пояса усиления до условной нейтральной оси сечения всей системы;

g_f, g_z, g_p - соответственно коэффициенты условий работы фундамента, цоколя и пояса усиления, принимаемые равными 0,25;

Жесткость на изгиб фундамента, состоящего из блоков, не связанных между собой, принимается равной нулю. Если цоколь является продолжением фундамента или обеспечена их совместная работа, цоколь и фундамент следует рассматривать как единый конструктивный элемент. При отсутствии поясов усиления [EJ]_p = 0. При наличии нескольких поясов усиления жесткость на изгиб каждого из них определяется по формуле (7).

4. Жесткость на изгиб, кН.м² стен из кирпича, блоков, монолитного бетона (железобетона) определяется по формуле

, (8)

где Е_s - модуль деформации материала стены, кПа;

g_s - коэффициент условий работы стены, принимаемый равным 0,15 - для стен из кирпича, 0,2 - для стен из блоков, 0,25 - для стен из монолитного бетона;

J_s - момент инерции поперечного сечения стены, м⁴; определяется по формуле (9);

А_s - площадь поперечного сечения стены, м²

у_s - расстояние, м, от главной центральной оси поперечного сечения стены до условной нейтральной оси сечения всей системы.

Момент инерции поперечного сечения стены определяется по формуле

(9)

где J₁, J₂ - соответственно момент сечения стены по проемам и по простенкам, м⁴.

Площадь поперечного сечения стены определяется по формуле

(10)

где b_s - толщина стены, м.

Расстояние от центра тяжести приведенного поперечного сечения стены до ее нижней грани определяется по формуле

(11)

5. Расстояние от главной центральной оси поперечного сечения фундамента до условной нейтральной оси системы фундамент-цоколь-пояс усиления-стена определяется по формуле

, (12)

где E_i, A_i - соответственно модуль деформации и площадь поперечного сечения i-го конструктивного элемента (цоколя, стены, пояса);

g_i - коэффициент условий работы i-го конструктивного элемента;

у_i - расстояние от главной нейтральной оси поперечного сечения i-го конструктивного элемента до главной центральной оси поперечного сечения фундамента.

6. Жесткость на изгиб, кН.м², стен из панелей определяется по формуле

, (13)

где E_j, А_j - соответственно модуль упругости, кПа, и площадь поперечного сечения, м², j-ой связи;

m - число связей между панелями;

d_j - расстояние от j-ой связи до главной центральной оси поперечного сечения фундамента, м;

у₀ - расстояние от главной центральной оси поперечного сечения фундамента до условной нейтральной оси системы фундамент-стена здания, определяемое по формуле

, (14)

в которой n - число конструктивных элементов в системе фундамент-стена.