Определение деформативности (жесткости) элементов жесткости
Деформативность связевых панелей в виде железобетонных колонн, соединенных решеткой из стальных элементов, определяется из рассмотрения панели как фермы со всеми шарнирными узлами сопряжения стальных элементов друг с другом и с колонной. Колонна при этом рассматривается как неразрезная балка с опорами во всех местах соединения ее с ригелями каркаса, а нагрузки - в виде усилий от стальных элементов (рис. ниже).
Связевая панель
а - конструктивная схема панели; б - расчетные схемы фермы и колонны в виде неразрезной балки
Стальные элементы соединяются с колонной через закладные детали, обладающие, как правило, некоторой податливостью. Поэтому осевая жесткость стальных элементов связей, соединенных с колонной Ds определяется из соотношения
1/Ds=1/Es*As + λ/l
где Es и As - модуль упругости и площадь сечения стального элемента; λ- проекция смещения закладной детали на ось стального элемента от действия единичной силы по этой оси; l - длина стального элемента.
Для упрощения расчета значение Ds можно также определить по формуле
Ds=kEsAs,
где к = 0,95 - для сжатого элемента, к = 0,90 - для растянутого элемента.
Изгибную и осевую жесткость колонн можно определять без учета трещин по формулам:
Dbизг=Ebl*Ired Dbось=Ebl*Ared
где Ired и Ared - приведенные момент инерции и площадь сечения при коэффициенте приведения α= ES/Ebl; Ebl - секущий модуль деформации сжатого бетона, соответствующий диаграмме σb-εbь, принятой в рекомендациях, согласно которым
σ=Rbn*εb/ (Rbn/Eb+0,6eb)
При такой диаграмме ЕЬ1 = Eb(z+√z2+μα)
где z = (l- μα -0,6n)/2; μα = Es*ΣAs/Ebbh ; п= N/Rbnbh; ΣAs - площадь сечения всей арматуры колонны.
При действии ветровой нагрузки одна колонна связевой панели нагружается дополнительной силой, а другая колонна разгружается, и поэтому значение Еы в нагруженной колонне уменьшится, а в разгруженной увеличится. В связи с этим, а также в связи со сложностью учета изменения деформаций при многократных нагрузках и разгрузках продольную силу N, учитываемую выше, рекомендуется определять только от вертикальных нагрузок.
При расчете на действие вертикальных нагрузок, эксцентрично приложенных к связевой панели, необходимо учитывать длительность действия части вертикальных нагрузок. Для этого значение Еь делится на 1+φb,cr • Nl / N, где φb,cr - коэффициент ползучести бетона, приведенный в СП 52-101-2003, Nl - продольная сила от постоянных и длительных нагрузок.