» » Расчетное предельное состояние каркасно-каменных панелей

Расчетное предельное состояние каркасно-каменных панелей

18.04.2016

По мере увеличения горизонтальной нагрузки панель со сплошным заполнением проходит три стадии напряженно-деформированного состояния. Первая из них характеризуется тем, что конструкция работает как монолитное тело. Дальнейшее поведение панели под нагрузкой зависит от несущей способности составляющих ее элементов (заполнения и обрамления) и прочности контакта между ними. Испытаниями панелей на перекос было установлено два возможных случая их повреждения. В первом из них наиболее слабым звеном конструкции оказывается заполнение, с которого и начинается разрушение. Во втором случае нарушение монолитности панели начинается с появления контурной трещины по контакту между кладкой и железобетонным обрамлением. При достаточно высокой прочности заполнения развитие контурной трещины может привести к разрушению обрамления при неповрежденном заполнении. Как уже отмечалось в предыдущей главе, этот случай разрушения каркасно-каменных стен, с точки зрения обеспечения сейсмостойкости здания, является нежелательным.
Рассмотрим вначале случай, когда разрушение панели начинается с заполнения.
Первая трещина в кладке появляется при нагрузке Nт. Этот момент, означающий переход конструкции в стадию 1,а напряженно-деформированного состояния, характеризуется уменьшением ее жесткости при полной сохранности несущей способности. Даже небольшое увеличение нагрузки сверх Nт приводит к развитию первой трещины и появлению новых трещин в заполнении (стадия II). Прогрессирующее разрушение заполнения сопровождается падением жесткости конструкции. При дальнейшем повышении нагрузки до Np начинается разрушение железобетонного обрамления, напряжения в арматуре достигают предела текучести, конструкция вступает в III стадию — стадию разрушения.
При разработке методики расчета несущей способности панелей при перекосе прежде всего необходимо решить, какую из перечисленных стадий напряженно-деформированного состояния следует принять за расчетную.
Если придерживаться известной формулировки первого предельного состояния конструкции (по прочности), то несущую способность панели при перекосе следует оценивать величиной Nр. Однако испытания большого числа панелей со сплошным заполнением показали, что при увеличении нагрузки от Nт до Nр в заполнении и в элементах обрамления появляется большое количество трещим, ширина которых измеряется миллиметрами, а конструкция в целом претерпевает большие деформации. Это обстоятельство, на которое обращали внимание многие исследователи, приводит к выводу о том, что несущую способность каркасно-каменных стен при перекосе целесообразно оценивать величиной Nт. Заметим, что такая постановка рассматриваемой задачи в определенной мере облегчает ее решение, поскольку появляется возможность использования аппарата теории упругости.