Податливость стыков

Податливость или деформативность стыков сборных железобетонных элементов приводит к некоторому снижению жёсткости и увеличению горизонтальных прогибов многоэтажного каркасного здания. Стыки ригелей и стоек вследствие неупругих деформаций закладных деталей, соединительных стержней и анкеров в бетоне деформируются. При этом первоначальный угол между гранями стыкуемых элементов под действием изгибающего момента М изменяется на величину угла податливости, равную φ. Средний модуль деформативности стыка, или коэффициент жесткости стыка определяют по ре­зультатам испытаний как тангенс угла наклона секущей на диаграмме М — φ (рис. 29): C=M/φ.

Угол податливости стыка

(34)

где u₁, u₂ — измеренные перемещения растянутой и сжатой зон стыка за вычетом перемещений, возникающих на этой же базе измерений в монолитных аналогичных стыках; z — расстояние между осями измерительных приборов.

Рис. 29. К расчёту податливости стыков ригелей с колоннами

Коэффициент жёсткости стыка (в кН·м) можно предварительно определить в зависимости от высоты сечения стыкуемого элемента по эмпирической формуле

(35)

где h— высота сечения.

Податливость стыков при определении сдвиговой жёсткости рамы Кучитывают соответствующим уменьшением погонной жёсткости элементов. Если стыки колонн имеются в каждом этаже и стыки ригелей — на каждой опоре, то:

(36)

,

где — коэффициенты жёсткости стыка ригелей и стоек; — погонная жёсткость ригелей и стоек.

Осевой податливостью обладают стыки колонн также под действием продольной силы N. В зоне стыка колонн развивается дополнительное продольное перемещение u. Коэффициент жёсткости стыка определяют испытаниями (рис. 30). Коэффициент жёсткости стыков типовых колонн сечением 40×40 см по данным испытаний C=7×10⁶ кН/м.

Рис. 30. К учёту податливости стыков колонн

Продольные деформации стоек с учётом податливости стыков (при стыках в каждом этаже)

(37)

где (38)

Можно считать, что модуль упругости E_b под влиянием податливости стыков стоек уменьшается в (1+μ₀) раз.

Изгибная жёсткость симметричной раму с учётом податливости стыков стоек, согласно выражению (33)

(39)

Аналогично определяют значение B₀ для несимметричной рамы.

Как показали исследования, податливость стыков элементов может привести к увеличению горизонтальных перемещений многоэтажного каркасного здания на 20…40 %.