ЖОРСТКОСТІ ВЕРТИКАЛЬНИХ АРМОПОЯСІВ

У сейсмічних нормах зазначається, що застосування вертикальних армопоясів рекомендується в кутах будівель, у проміжних перерізах стін і біля країв прорізів дверей і вікон, однак жодних вказівок щодо того, яким чином їх слід враховувати в розрахунках, не наводиться. Таким чином, відповідно до сейсмічних норм і норм для аварійних будівель враховувати жорсткості вертикальних армопоясів не обов'язково.

Припускаючи, що користувач може не бажати враховувати жорсткість вертикальних армопоясів, програма не розбиває стіни автоматично на сегменти при нанесенні вертикального армопоясу. Якщо жорсткість вертикальних армопоясів необхідно враховувати, може бути доцільним накреслити стіни в двох частинах таким чином, щоб вертикальний армопояс не проходив через їхню внутрішню частину.

Якщо встановлено опцію включення жорсткостей вертикальних армопоясів у розрахунок, їхні жорсткості беруться до уваги. Програма розглядає вертикальний армопояс як стіну зі спеціальним коефіцієнтом жорсткості, що працює в напрямках X і Y.

Програма обчислює жорсткість вертикального армопоясу за такою формулою:

Відносна жорсткість вертикального армопоясу := abs(Edh_Eds * довжина короткої сторони вертикального армопоясу (см) * довжина довгої сторони вертикального армопоясу (см) / 100 / 100 / Вільна висота, суміжна з вертикальним армопоясом (м);

У формулі:

   Edh\_Eds: Відношення модуля пружності вертикального армопоясу до модуля пружності стіни. (Множник відносної жорсткості вертикального армопоясу відносно стін)

   Вільна висота, суміжна з вертикальним армопоясом: За наявності прорізу дверей або вікна, суміжного з вертикальним армопоясом у розглянутому напрямку, вільна висота вертикального армопоясу приймається рівною меншій з висот дверей і вікна в розрахунковому напрямку. За відсутності дверей або вікна, суміжних з вертикальним армопоясом у розглянутому сейсмічному напрямку, вільна висота вертикального армопоясу приймається рівною висоті поверху.

   Сейсмічні норми 2007 Таблиця 2.1 B1 — Формула слабкого поверху для залізобетонних будівель наводиться таким чином:

ΣAe = Ефективна площа зсуву на будь-якому поверсі в розглянутому сейсмічному напрямку

ΣAg = Сума площ поперечних перерізів елементів несучої системи, що працюють як діафрагмові стіни в напрямку, паралельному розглянутому сейсмічному напрямку, на будь-якому поверсі

ΣAk = Сума площ мурованих заповнюючих стін (за винятком прорізів дверей і вікон), паралельних розглянутому сейсмічному напрямку, на будь-якому поверсі

Aw = Площа ефективної стінки поперечного перерізу колони (за винятком площі виступів колони, перпендикулярних сейсмічному напрямку)

ΣAw = Сума ефективних площ стінок Aw поперечних перерізів колон на будь-якому поверсі

Як випливає з формули, відносна жорсткість залізобетонних елементів відносно стін у 1/0,15 = 6,66 рази більша. На нашу думку, значення Edh_Eds може бути прийнято рівним 6,66.

У книзі «Вступ до інженерії сейсмостійкості» проф., д-ра Зекаі ДЖЕЛЕПА відношення модуля пружності підсилюючої обойми до модуля пружності стіни (множник відносної жорсткості підсилюючої обойми відносно стін) прийнято рівним 5. Оскільки вертикальні армопояси також є залізобетонними елементами, за аналогічним підходом може бути визнано доцільним прийняти відношення рівним 5.

Якщо вертикальні армопояси розглядати як стіноподібні елементи, що працюють в обох напрямках, їхні жорсткості можуть бути прийняті рівними 1.

Сейсмічні норми вимагають перевіряти муровані будівлі лише на дію поперечної сили. Крім того, формулювання жорсткості несумісне із залізобетоном (оскільки використовуються значення відносної жорсткості й формула є спрощеною/наближеною). Тому (з урахуванням також наших консультацій з академічними колами) ми не вважаємо використання чистих співвідношень модулів пружності безпечним методом призначення значень відносної жорсткості вертикальним армопоясам.

У ході консультації з проф., д-ром Зекаі Джелепом він не вважав за доцільне спеціально враховувати жорсткості вертикальних армопоясів у системах мурованих конструкцій, що не утворюють правильного каркасу.

У ході візуального обстеження численних будівель, проведеного нашою командою після землетрусу у Вані, були зроблені такі спостереження в одноповерхових будівлях з дерев'яними перекриттями: у кутах будівель і в проміжних перерізах стін виявлено тріщини, спричинені позаплощинними переміщеннями до 2–4 см; у будівлях із залізобетонними перекриттями без вертикальних армопоясів (2–3 поверхи) у суцільних панелях стін між прорізами дверей і вікон виявлено діагональні X-подібні тріщини від зсуву товщиною 0,5–1,5 см; у будівлях із вертикальними армопоясами 20/20 у проміжних перерізах стін виявлено X-подібні тріщини від зсуву порядку 0–0,5 мм. Матеріалом стін практично у всіх приблизно 300 обстежених мурованих будівлях був порожнистий блок.

Ініціатива щодо жорсткостей вертикальних армопоясів належить користувачу та/або інженерам, що здійснюють нагляд.