Расчетное сопротивление кладки растяжению при изгибе
Страница 5 из 32
3.9. Расчетные сопротивления сжатию кладки из силикатных пустотелых (с круглыми пустотами диаметром не более 35 мм и пустотностью до 25 %) кирпичей толщиной 88 мм и камней толщиной 138 мм допускается принимать по табл. 2 с коэффициентами:
на растворах нулевой прочности и прочности 0,2 МПа (2 кгс/см2 — 0,8;
на растворах марок 4, 10, 25 и выше — соответственно 0,85, 0,9 и 1.
3.10. Расчетные сопротивления сжатию кладей при промежуточных размерах высоты ряда от 150 до 200 мм должны определяться как среднее арифметическое значений, принятых по табл. 2 и 5, при высоте ряда от 300 до 500 мм — по интерполяции между значениями, принятыми по табл. 4 и 5.
3.11. Расчетные сопротивления кладки сжатию, приведенные в табл. 2 — 8, следует умножать на коэффициенты условий работы gс, равные:
а) 0,8 — для столбов и простенков площадью сечения 0,3 м2 и менее;
б) 0,6 — для элементов круглого сечения, выполняемых из обыкновенного (нелекального) кирпича, неармированных сетчатой арматурой;
в) 1,1 — для крупных блоков и камней, изготовленных из тяжелых бетонов и из природного камня (g ³ 1800 кг/м3);
0,9 — для кладки из блоков и камней из силикатных бетонов марок по прочности выше 300;
0,8 — для кладки из блоков и камней из крупнопористых бетонов и из ячеистых бетонов вида А;
0,7 — для кладки из блоков и камней из ячеистых бетонов вида Б. Виды ячеистых бетонов принимаются в соответствии с главой СНиП по проектированию бетонных и железобетонных конструкций;
г) 1,15 — для кладки после длительного периода твердения раствора (более года);
д) 0,85 — для кладки из силикатного кирпича на растворе с добавками поташа;
е) для зимней кладки, выполняемой способом замораживания, — на коэффициенты условий работы gс по табл. 33.
3.12. Расчетные сопротивления сжатию кладки из крупных пустотелых бетонных блоков различных типов устанавливаются по экспериментальным данным. При отсутствии таких данных расчетные сопротивления следует принимать по табл. 4 с коэффициентами:
0,9 при пустотности блоков £ 5 %
0,5 « « « £ 25 «
0,25 « « « £ 45 «
где процент пустотности определяется по среднему горизонтальному сечению.
Для промежуточных значений процента пустотности указанные коэффициенты следует определять интерполяцией.
3.13. Расчетные сопротивления сжатию кладки из природного камня, указанные в табл. 4, 5 и 7, следует принимать с коэффициентами:
0,8 — для кладки из камней получистой тески (выступы до 10 мм);
0,7 — для кладки из камней грубой тески (выступы до 20 мм).
3.14. Расчетные сопротивления сжатию кладки из сырцового кирпича и грунтовых камней следует принимать по табл. 7 с коэффициентами:
0,7 — для кладки наружных стен в зонах с сухим климатом;
0,5 — то же, в прочих зонах;
0,8 — для кладки внутренних стен.
Сырцовый кирпич и грунтовые камни разрешается применять только для стен зданий с предполагаемым сроком службы не более 25 лет.
3.15. Расчетные сопротивления кладки из сплошных камней на цементно-известковых, цементно-глиняных и известковых растворах осевому растяжению Rt, растяжению при изгибе Rtbи главным растягивающим напряжениям при изгибе Rtw, срезу Rsq при расчете сечений кладки, проходящих по горизонтальным и вертикальным швам, приведены в табл. 10.
Таблица 10
Вид напряженного состояния | Обозначения | Расчетные сопротивления R, МПа (кгс/см2), кладки из сплошных камней на цементно-известковых, цементно-глиняных и известковых pacтворах осевому растяжению, растяжению при изгибе, срезу и главным растягивающим напряжениям при изгибе при расчете сечений кладки, проходящих по горизонтальным и вертикальным швам | ||||
при марке раствора | при прочности | |||||
50 и выше | 25 | 10 | 4 | раствора 0,2 (2) | ||
А. Осевое растяжение | Rt | |||||
1. По неперевязанному сечению для кладки всех видов (нормальное сцепление; рис. 1) | 0,08(0,8) | 0,05(0,5) | 0,03(0,3) | 0,01(0,1) | 0,005(0,05) | |
2. По перевязанному сечению (рис. 2): | ||||||
а) для кладки из камней правильной формы | 0,16(1,6) | 0,11(1,1) | 0,05(0,5) | 0,02(0,2) | 0,01(0,1) | |
б) для бутовой кладки | 0,12(1,2) | 0,08(0,8) | 0,04(0,4) | 0,02(0,2) | 0,01(0,1) | |
Б. Растяжение при изгибе | Rtb (Rtw) | |||||
3. По неперевязанному сечению для кладки всех видов и по косой штрабе (главные растягивающие напряжения при изгибе) | 0,12(1,2) | 0,08(0,8) | 0,04(0,4) | 0,02(0,2) | 0,01(0,1) | |
4. По перевязанному сечению (рис. 3): | ||||||
а) для кладки из камней правильной формы | 0,25(2,5) | 0,16(1,6) | 0,08(0,8) | 0,04(0,4) | 0,02(0,2) | |
б) для бутовой кладки | 0,18(1,8) | 0,12(1,2) | 0,06(0,6) | 0,03(0,3) | 0,015(0,15) | |
В. Срез | Rsq | |||||
5. По неперевязанному сечению для кладки всех видов (касательное сцепление) | 0,16(1,6) | 0,11(1,1) | 0,05(0,5) | 0,02(0,2) | 0,01(0,1) | |
6. По перевязанному сечению для бутовой кладки | 0,24(2,4) | 0,16(1,6) | 0,08(0,8) | 0,04(0,4) | 0,02(0,2) | |
Примечания: 1. Расчетные сопротивления отнесены по всему сечению разрыва или среза кладки, перпендикулярному или параллельному (при срезе) направлению усилия. 2. Расчетные сопротивления кладки, приведенные в табл. 10, следует принимать с коэффициентами: для кирпичной кладки с вибрированием на вибростолах при расчете на особые воздействия — 1,4; для вибрированной кирпичной кладки из глиняного кирпича пластического прессования, а также для обычной кладки из дырчатого и щелевого кирпича и пустотелых бетонных камней — 1,25; для невибрированной кирпичной кладки на жестких цементных растворах без добавки глины или извести — 0,75; для кладки из полнотелого и пустотелого силикатного кирпича — 0,7, а из силикатного кирпича, изготовленного с применением мелких (барханных) песков по экспериментальным данным; для зимней кладки, выполняемой способом замораживания, — по табл. 33. При расчете по раскрытию трещин по формуле (33) расчетные сопротивления растяжению при изгибе Rtb для всех видов кладки следует принимать по табл. 10 без учета коэффициентов, указанных в настоящем примечании. 3. При отношении глубины перевязки кирпича (камня) правильной формы к высоте ряда кладки менее единицы расчетные сопротивления кладки осевому растяжению и растяжению при изгиба по перевязанным сечениям принимаются равными величинам, указанным в табл. 10, умноженным на значения отношения глубины перевязки к высоте ряда. | ||||||
3.16. Расчетные сопротивления кладки из кирпича и камней правильной формы осевому растяжению Rt, растяжению при изгибе Rtb, срезу Rsq и главным растягивающим напряжениям при изгибе Rtw при расчете кладки по перевязанному сечению, проходящему по кирпичу или камню, приведены в табл. 11.
Таблица 11
Вид напряженного состояния | Обозначение | Расчетные сопротивления R, МПа (кгс/см2), кладки из кирпича и камней правильной формы осевому растяжению, растяжению при изгибе, срезу и главным растягивающим напряжениям при изгибе при расчете кладки по перевязанному сечению, проходящему по кирпичу или камню, при марке камня | |||||||||
200 | 150 | 100 | 75 | 50 | 35 | 25 | 15 | 10 | |||
1. Осевое растяжение | Rt | 0,25 (2,5) | 0,2 (2) | 0,18 (1,8) | 0,13 (1,3) | 0,1 (1) | 0,08 (0,8) | 0,06 (0,6) | 0,05 (0,5) | 0,03 (0,3) | |
2. Растяжение при изгибе и главные растягивающие напряжения | Rtb Rtw | 0,4 (4) | 0,3 (3) | 0,25 (2,5) | 0,2 (2) | 0,16 (1,6) | 0,12 (1,2) | 0,1 (1) | 0,07 (0,7) | 0,05 (0,5) | |
3. Срез | Rsq | 1,0 (10) | 0,8 (8) | 0,65 (6,5) | 0,55 (5,5) | 0,4 (4) | 0,3 (3) | 0,2 (2) | 0,14 (1,4) | 0,09 (0,9) | |
Примечания: 1. Расчетные сопротивления осевому растяжению Rt, растяжению при изгибе Rtb и главным растягивающим напряжениям Rtw отнесены ко всему сечению разрыва кладки. 2. Расчетные сопротивления срезу по перевязанному сечению Rsq отнесены только к площади сечения кирпича или камня (площади сечения нетто) за вычетом площади сечения вертикальных швов. | |||||||||||
3.17. Расчетные сопротивления бутобетона осевому растяжению Rt, главным растягивающим напряжениям Rtw и растяжению при изгибе Rtbприведены в табл. 12.
Таблица 12
Вид напряженного состояния | Обозначение | Расчетные сопротивления R, МПа (кгс/см2), бутобетона осевому растяжению, главным растягивающим напряжениям и растяжению при изгибе при марке бетона | |||||
М 200 | М 150 | М 100 | М 75 | М 50 | М 35 | ||
1. Осевое растяжение и главные растягивающие напряжения | Rt Rtw | 0,2(2,0) | 0,18(1,8) | 0,16(1,6) | 0,14(1,4) | 0,12(1,2) | 0,1(1,0) |
2. Растяжение при изгибе | Rtb | 0,27(2,7) | 0,25(2,5) | 0,23(2,3) | 0,2(2,0) | 0,18(1,8) | 0,16(1,6) |
Рис. 1. Растяжение кладки по неперевязанному сечению
Рис. 2. Растяжение кладки по перевязанному сечению
Рис. 3. Растяжение — кладки при изгибе по перевязанному сечению
3.18. Расчетные сопротивления кладки из природного камня для всех видов напряженного состояния допускается уточнять по специальным указаниям, составленным на основе экспериментальных исследований и утвержденным в установленном порядке.
3.19. Расчетные сопротивления арматуры Rs, принимаемые в соответствии с главой СНиП по проектированию бетонных и железобетонных конструкций, следует умножать в зависимости от вида армирования конструкций на коэффициенты условий работы gcs, приведенные в табл. 13.
Таблица 13
Вид армирования конструкций | Коэффициенты условий работы gcs для арматуры классов | ||
А-I | A-II | Bp-I | |
1. Сетчатое армирование | 0,75 | ‑ | 0,6 |
2. Продольная арматура в кладке: | |||
а) продольная арматура растянутая | 1 | 1 | 1 |
б) то же, сжатая | 0,85 | 0,7 | 0,6 |
в) отогнутая арматура и хомуты | 0,8 | 0,8 | 0,6 |
3. Анкеры и связи в кладке: | |||
а) на растворе марки 25 и выше | 0,9 | 0,9 | 0,8 |
б) на растворе марки 10 иниже | 0,5 | 0,5 | 0,6 |
Примечания: 1. При применении других видов арматурных сталей расчетные сопротивления, приведенные в главе СНиП по проектированию бетонных и железобетонных конструкций, принимаются не выше, чем для арматуры классов A-II или соответственно Bp-I. 2. При расчете зимней кладки, выполненной способом замораживания, расчетные сопротивления арматуры при сетчатом армировании следует принимать с дополнительным коэффициентом условий работы gcs1, приведенным в табл. 33. | |||
Источник
СОДЕРЖАНИЕ
СОДЕРЖАНИЕ. 3
Введение. 4
1. Расчет кладки на сжатие по методике СНиП II-22-81. 4
1.1. Центрально-сжатые элементы.. 4
Пример 1. Расчет центрально-сжатой неармированной кладки таврового сечения. 6
1.2. Внецентренно сжатые элементы.. 8
Пример 2. Расчет внецентренно сжатой неармированной кладки прямоугольного сечения (по методике СНиП II-22-81) . 10
2. Расчет кладки на сжатие по методике ДБН В.2.6-162:2010. 16
Пример 3. Расчет внецентренно сжатой неармированной кладки прямоугольного сечения (по методике ДБН В.2.6-162:2010). 20
3. Каменные конструкции с сетчатым армированием. 23
3.1. Центральное сжатие. 23
3.2. Внецентренное сжатие. 25
Пример 4. Определение несущей способности кирпичного простенка с сетчатым армированием. 26
4. Исходные данные для контрольной работы.. 30
4.1. Задание №1. 30
Проверка несущей способности центрально сжатого простенка. 30
4.2. Задание №2. 33
Расчет внецентренно сжатой неармированной кладки прямоугольного сечения. 33
4.3. Задание №3. 36
Определение несущей способности кирпичного простенка с сетчатым армированием. 36
Список литературы.. 37
Введение
Каменные конструкции широко используют во всех областях строительства благодаря их долговечности и огнестойкости. В ограждающих и несущих конструкциях зданий и сооружений они выполняют несущие, теплоизоляционные, звукоизоляционные и другие функции. К недостаткам кирпичных и каменных стен можно отнести их сравнительно большой вес и неиндустриальность возведения. Несмотря на это, объем каменного строительства будет достаточно большим в течение еще многих лет. Этому способствует невысокая стоимость местных природных материалов (для Крымского региона это различные известняки), а так же более широкое использование современных эффективных искусственных камней (газо- и пенобетон, пустотелые керамические камни).
В данных методических указаниях освещены теоретические и практические вопросы расчета каменных и армокаменных конструкций зданий.
Расчет кладки на сжатие по методике СНиП II-22-81
Центрально-сжатые элементы
Расчет элементов неармированных каменных конструкций при центральном сжатии следует производить по формуле (10) [1]:
,
где — расчетная продольная сила; — расчетное сопротивление сжатию кладки, определяемое по табл. 2 – 9 [1]; — коэффициент продольного изгиба; — площадь сечения элемента; — коэффициент, учитывающий влияние длительной нагрузки.
(1.1)
где — расчетная продольная сила от длительных нагрузок; — коэффициент, принимаемый по табл. 20 [1]; — эксцентриситет от действия длительных нагрузок, при центральном сжатии =0. При меньшем размере прямоугольного поперечного сечения элементов 30 см (или с меньшим радиусом инерции элементов любого сечения 8,7 см) коэффициент следует принимать равным единице.
Коэффициент продольного изгиба для элементов постоянного по длине сечения следует принимать по табл. 18 [1] в зависимости от гибкости элемента и упругой характеристики кладки , принимаемой по табл. 15 [1].
Гибкость элементов произвольного сечения:
,
где — расчетная высота (длина) элемента; — наименьший радиус инерции сечения элемента.
Расчетные высоты стен и столбов при определении коэффициентов продольного изгиба в зависимости от условий опирания их на горизонтальные опоры следует принимать:
а) при неподвижных шарнирных опорах = (рис. 1.1, а);
Рис. 1.1. Коэффициенты и по высоте сжатых стен и столбов:
а – шарнирно опертых на неподвижные опоры; 6 – защемленных внизу и имеющих верхнюю упругую опору; в – свободно стоящих.
б) при упругой верхней опоре и жестком защемлении в нижней опоре: для однопролетных зданий = 1,5 , для многопролетных зданий = 1,25 (рис. 1.1, б);
в) для свободно стоящих конструкций = 2 (рис. 1.1, в);
г) для конструкций с частично защемленными опорными сечениями — с учетом фактической степени защемления, но не менее = 0,8 , где — расстояние между перекрытиями или другими горизонтальными опорами, при железобетонных горизонтальных опорах расстояние между ними в свету.
Радиус инерции сечения элемента:
,
где — момент инерции сечения.
Пример 1. Расчет центрально-сжатой неармированной кладки таврового сечения
Исходные данные: высота таврового сечения =100 см; высота полки =40 см; ширина полки =100 см; ширина стенки =40 см (рис. 1.2). Высота этажа =4 м. Кладка из кирпича глиняного пластического прессования. Марка кирпича M75, марка раствора М50. Продольная сила =500 кН.
Рис. 1.2. Схема сечения простенка.
Высота стенки:
=100-40 = 60 см .
Статический момент относительно оси, проходящей через верхнюю грань сечения:
= =248000 см .
Площадь сечения:
= =6400 см .
Расстояние от верхней грани до центра тяжести сечения:
=38,75 см.
Момент инерции:
=5003333 см
Радиус инерции сечения:
=27.96 см.
Расчетная высота простенка:
=400 см.
Гибкость:
= 14,31.
Упругая характеристика кладки, по табл. 15 /1/:
=1000.
Коэффициент продольного изгиба, по табл. 18 /1/:
Т.к. , то коэффициент =1.
Расчетное сопротивление кладки из кирпича глиняного пластического прессования при марке кирпича M75 и марке раствора М50, по табл. 2 /1/:
1,3 МПа.
500 кН < =830 кН,
=> несущая способность обеспечена.
Пример 2. Расчет внецентренно сжатой неармированной кладки прямоугольного сечения (по методике СНиП II-22-81) .
Дано здание со стенами из легких природных камней при высоте ряда кладки 200 мм, плотность кладки =14 кН/м . Несущими являются продольные стены. Высота здания 3 этажа, высота этажа =3,3 м, пролет плит перекрытия (в свету) =6,3 м, расстояние между осями оконных проемов =1,6 м, ширина простенка =0,8 м, толщина стены =0,4 м, глубина заделки плит перекрытия в стены =0,1 м (рис. 2.2).
Значения расчетных нагрузок:
— на плиты перекрытия
– постоянная ( ) 9 кН/м ;
– временная ( ) 2 кН/м ;
— на плиты покрытия
– постоянная ( ) 6 кН/м ;
– временная ( ) 1 кН/м .
Необходимо определить требуемое расчетное сопротивление кладки для простенков нижнего и верхнего этажей и предложить марку камня и раствора.
Собственный вес стены 6,16 кН/м .
Площадь стены одного этажа:
= =4,08 м ,
где — площадь окна.
Нагрузка от собственного веса стены одного этажа:
= 25,1кН.
Нагрузка от перекрытий:
= 55,4 кН.
Узел А см. рис. 2.3.
Рис. 2.2. Схема к расчету.
Нагрузка от покрытия:
= 35,3 кН.
При постоянной толщине стены (рис. 2.3) эксцентриситет приложения нагрузки от перекрытий принимают по большему из двух значений:
= 17 см;
13 см.
Принимаем =17 см.
Рис. 2.3. Узел А.
Несущую способность стены в пределах этажа определяем для сечения под перекрытием, где изгибающий момент наибольший, а влияние продольного изгиба не сказывается – в этом сечении, как опорном, коэффициент продольного изгиба равен 1 (сечения I-I, III-III, рис. 2.2). Кроме того, проверяем прочность сечения посередине высоты этажа (сечения II-II, IV-IV, рис. 2.2), где изгибающий момент будет меньше, чем в верхнем сечении, но зато и коэффициент продольного изгиба наименьший /2/.
Усилия в расчетных сечениях стены:
– сечение I-I:
= =196,4 кН
=9,2 кНм;
– сечение II-II:
= =209 кН
=4,6 кНм;
– сечение III-III:
= =35,3 кН
=5,9 кНм;
– сечение IV-IV:
= =47,8 кН
=2,9 кНм;
Определяем требуемое расчетное сопротивление кладки нижнего этажа.
Сечение I-I:
Коэффициент продольного изгиба, рис. 1,1,а:
Т.к. , то коэффициент =1.
Эксцентриситет:
= =4,7 см.
Площадь сечения:
= =3200 .
Площадь сжатой части сечения:
= =2447 .
=> требуемое расчетное сопротивление кладки в сечении I-I:
= =0,80 МПа.
Сечение II-II:
Расчетная высота простенка:
=330 см.
Гибкость:
=8,25.
Упругая характеристика кладки, по табл. 15 /1/:
=1000,
в предположении что марка раствора в кладке будет не менее М25.
Коэффициент продольного изгиба, по табл. 18 /1/:
.
Эксцентриситет:
= =2,2 см.
Высота сжатой зоны:
= =35,6 см.
Гибкость:
= =9,3.
Коэффициент продольного изгиба для сжатой части сечения, по табл. 18 /1/:
=0,896.
Коэффициент:
= =0,91.
Площадь сжатой части сечения:
= =2846 .
Требуемое расчетное сопротивление кладки в сечении II-II:
= =0,81 МПа.
Принимаем кладку из камня марки М35 на растворе марки М25 (расчетное сопротивление кладки R=0,95 МПа, (табл. 5 /1/).
Определяем требуемое расчетное сопротивление кладки верхнего этажа.
Сечение III-III:
Коэффициент продольного изгиба, рис. 1,1,а:
Т.к. , то коэффициент =1.
Эксцентриситет:
= =16,7 см.
Площадь сечения:
= =3200 .
Площадь сжатой части сечения:
= =533 .
= =0,66 МПа.
Сечение IV-IV:
Расчетная высота простенка:
=330 см.
Гибкость:
=8,25.
Упругая характеристика кладки, по табл. 15 /1/:
=1000,
в предположении что марка раствора в кладке будет не менее М25.
Коэффициент продольного изгиба, по табл. 18 /1/:
.
Эксцентриситет:
= =6,1 см.
Высота сжатой зоны:
= =27,7 см.
Гибкость:
= =11,9.
Коэффициент продольного изгиба для сжатой части сечения, по табл. 18 /1/:
=0,837.
Коэффициент:
= =0,88.
Площадь сжатой части сечения:
= =2217 .
= =0,25 МПа.
Принимаем кладку из камня марки М25 на растворе марки М25 (расчетное сопротивление кладки R=0,75 МПа, (табл. 5 /1/).
Пример 3. Расчет внецентренно сжатой неармированной кладки прямоугольного сечения (по методике ДБН В.2.6-162:2010).
Исходные данные для данного примера приняты аналогичными примеру 2. Расчетные сечения I-I, II-II, III-III, IV-IV приняты в соответствии с рис. 2.2.
Усилия в расчетных сечениях стены:
– сечение I-I:
=196,4 кН
=9,2 кНм;
– сечение II-II:
=209 кН
=4,6 кНм;
– сечение III-III:
=35,3 кН
=5,9 кНм;
– сечение IV-IV:
=47,8 кН
=2,9 кНм;
Определяем требуемое расчетное сопротивление кладки нижнего этажа.
Сечение I-I:
Случайный эксцентриситет:
=0,7 см.
Эксцентриситет приложения нагрузки:
=5,4 см =2 см.
Коэффициент уменьшения несущей способности стены:
=0,73.
Требуемое расчетное сопротивление кладки в сечении I-I:
=0,83 МПа.
Сечение II-II:
Случайный эксцентриситет:
=0,7 см.
Эксцентриситет от внешних нагрузок в уровне середины высоты стены:
=2,9 см.
Эксцентриситет в уровне середины высоты стены вследствие ползучести кладки:
, т.к. для кладки из природных камней предельное значение коэффициента ползучести каменной кладки .
Эксцентриситет в уровне середины высоты стены:
=2,9 см> =2 см.
=0,85.
=0,31.
Коэффициент уменьшения в средней части стены:
=0,89.
Требуемое расчетное сопротивление кладки в сечении II-II:
=0,72 МПа.
Принимаем кладку из камня прочностью =3,5 МПа на растворе прочности =1,0 МПа (расчетное сопротивление кладки =0,85 МПа, (табл. 4, прил. Р /3/).
Определяем требуемое расчетное сопротивление кладки верхнего этажа.
Сечение III-III:
Случайный эксцентриситет:
=0,7 см.
Эксцентриситет приложения нагрузки:
=17,4 см =2 см.
Коэффициент уменьшения несущей способности стены:
=0,13.
Требуемое расчетное сопротивление кладки в сечении I-I:
=0,83 МПа.
Сечение IV-IV:
Случайный эксцентриситет:
=0,7 см.
Эксцентриситет от внешних нагрузок в уровне середины высоты стены:
=7,9 см.
Эксцентриситет в уровне середины высоты стены вследствие ползучести кладки:
, т.к. для кладки из природных камней предельное значение коэффициента ползучести каменной кладки .
Эксцентриситет в уровне середины высоты стены:
=7,9 см> =2 см.
=0,66.
=0,37.
Коэффициент уменьшения в средней части стены:
=0,70.
Требуемое расчетное сопротивление кладки в сечении II-II:
=0,21 МПа.
Принимаем кладку из камня прочностью =3,5 МПа на растворе прочности =1,0 МПа (расчетное сопротивление кладки =0,85 МПа, (табл. 4, прил. Р /3/).
Центральное сжатие
Расчет элементов с сетчатым армированием (рис. 3.1) при центральном сжатии следует производить по формуле (26) /1/:
,
где — расчетная продольная сила; — расчетное сопротивление кладки с сетчатым армированием при центральном сжатии, определяемое для армированной кладки из кирпича всех видов и керамических камней со щелевидными вертикальными пустотами по формуле:
.
— процент армирования по объему. Для сеток с квадратными ячейками из арматуры сечением с размером ячейки при расстоянии между сетками по высоте .
Рис. 3.1. Поперечное (сетчатое) армирование каменных конструкций
1 — арматурная сетка; 2 — выпуск арматурной сетки для контроля ее укладки
,
— коэффициент, определяемый по формуле (1.1); и — соответственно объемы арматуры и кладки; — коэффициент продольного изгиба, определяемый по табл. 18 /1/ для или при упругой характеристике кладки с сетчатым армированием , определяемой по формуле (4) /1/:
.
Примечание: 1. Процент армирования кладки сетчатой арматурой при центральном сжатии должен быть не менее 0,1% и не должен превышать определяемого по формуле:
.
— временное сопротивление (средний предел прочности) сжатию кладки, определяемое по формуле (3) /1/:
,
где k — коэффициент, принимаемый по табл. 3.1.
— временное сопротивление (средний предел прочности) сжатию армированной кладки из кирпича или камней при высоте ряда не более 150 мм, определяемое для кладки с сетчатой арматурой по формуле:
,
— нормативные сопротивления арматуры в армированной кладке, принимаемые для сталей классов А-I и А-II в соответствии со СНиП по проектированию бетонных и железобетонных конструкций, а для стали класса Вр-I — с коэффициентом условий работы 0,6 по тому же СНиП.
Внецентренное сжатие
Расчет внецентренно сжатых элементов с сетчатым армированием при малых эксцентриситетах, не выходящих за пределы ядра сечения (для прямоугольного сечения ), следует производить по формуле (29) /1/:
или для прямоугольного сечения
,
где — расчетное сопротивление армированной кладки при внецентренном сжатии, определяемое при марке раствора 50 и выше по формуле
.
Остальные величины имеют те же значения, что в пп. 1. и 2.
Примечания: 1. При эксцентриситетах, выходящих за пределы ядра сечения (для прямоугольных сечений ), а также при или применять сетчатое армирование не следует.
2. Процент армирования кладки сетчатой арматурой при внецентренном сжатии должен быть не менее 0,1% и не должен превышать определяемого по формуле
.
Пример 4. Определение несущей способности кирпичного простенка с сетчатым армированием.
Определить расчетную несущую способность и необходимое сетчатое армирование кирпичного простенка размером в плане с расчетной высотой 3.3 м. Расчетная продольная сила и приложена с эксцентриситетом (рис. 3.2). Простенок выполнен из глиняного кирпича пластического прессования марки 75 на растворе марки 50.
Рис. 3.2. Схема сечения простенка.
Площадь сечения:
= =3800 .
Площадь сжатой части сечения:
= =3420 .
Гибкость:
=3,3.
Упругая характеристика кладки, по табл. 15 /1/ =1000.
Коэффициент продольного изгиба, по табл. 18 /1/: .
Высота сжатой зоны:
=90 см.
Гибкость:
= =3,67.
Коэффициент продольного изгиба для сжатой части сечения, по табл. 18 /1/:
=1,0.
Коэффициент:
=1,0.
Коэффициент :
.
Коэффициент , т.к. .
Расчетная несущая способность для простенка из неармированной кладки:
< .
Несущая способность не обеспечена, следовательно необходимо усиление кладки сетчатым армированием.
Проверяем условие :
.
Требуемое расчетное сопротивление армированной кладки:
.
Принимаем арматуру класса Вр-I. Расчетное сопротивление арматуры растяжению в соответствии со СНиП 2.03.01-84 /2/ с учетом коэффициента условий работы 0,6 (табл. 13 /1/) .
Требуемый процент армирования кладки:
.
Процент армирования кладки сетчатой арматурой не должен превышать
,
условие выполнено.
Принимаем шаг сеток по высоте 308 мм (кратно высоте одного ряда кладки с учетом растворного шва – 77 мм).
Требуемый размер ячейки сетки определяем по формуле:
,
здесь — площадь сечения арматурного стержня сетки. В расчете принят диаметр стержней сетки 4 мм.
Размер ячейки должен соответствовать условию .
Принимаем размер ячейки 50 мм (кратно 10 мм).
Процент армирования соответствующий принятой сетке армирования:
Упругая характеристика кладки с сетчатым армированием
,
где ;
,
в соответствии с табл. 14 /1/, — нормативное сопротивление арматуры растяжению в соответствии со СНиП 2.03.01-84 /2/, с учетом коэффициента условий работы 0,6 (табл. 13 /1/).
Гибкость =3,3, следовательно =1.
Гибкость =3,67, следовательно =1.
Коэффициент:
=1,0.
Расчетное сопротивление армированной кладки:
.
Расчетная несущая способность простенка с учетом сетчатого армирования:
669кН > =650 кН
несущая способность обеспечена.
Исходные данные для контрольной работы
Номер варианта принимать по порядковому номеру в списке группы.
Задание №1
Задание №2
Задание №3
Список литературы
1. СНиП II-22-81. Каменные и армокаменные конструкции. Нормы проектирования / Госстрой СССР. -М.: Стройиздат, 1983.
2. СНиП 2.03.01-84*. Бетонные и железобетонные конструкции. Нормы проектирования./Госстрой СССР.- М.: ЦИТП, 1985.
3. ДБН В.2.6-162:2010. Конструкції будинків і споруд. Кам’яні та армокам’яні конструкції. Основні положення. / Мінрегіонбуд України. – К.: Державне підприємство «Укрархбудінформ», 2011.
СОДЕРЖАНИЕ
СОДЕРЖАНИЕ. 3
Введение. 4
1. Расчет кладки на сжатие по методике СНиП II-22-81. 4
1.1. Центрально-сжатые элементы.. 4
Пример 1. Расчет центрально-сжатой неармированной кладки таврового сечения. 6
1.2. Внецентренно сжатые элементы.. 8
Пример 2. Расчет внецентренно сжатой неармированной кладки прямоугольного сечения (по методике СНиП II-22-81) . 10
2. Расчет кладки на сжатие по методике ДБН В.2.6-162:2010. 16
Пример 3. Расчет внецентренно сжатой неармированной кладки прямоугольного сечения (по методике ДБН В.2.6-162:2010). 20
3. Каменные конструкции с сетчатым армированием. 23
3.1. Центральное сжатие. 23
3.2. Внецентренное сжатие. 25
Пример 4. Определение несущей способности кирпичного простенка с сетчатым армированием. 26
4. Исходные данные для контрольной работы.. 30
4.1. Задание №1. 30
Проверка несущей способности центрально сжатого простенка. 30
4.2. Задание №2. 33
Расчет внецентренно сжатой неармированной кладки прямоугольного сечения. 33
4.3. Задание №3. 36
Определение несущей способности кирпичного простенка с сетчатым армированием. 36
Список литературы.. 37
Введение
Каменные конструкции широко используют во всех областях строительства благодаря их долговечности и огнестойкости. В ограждающих и несущих конструкциях зданий и сооружений они выполняют несущие, теплоизоляционные, звукоизоляционные и другие функции. К недостаткам кирпичных и каменных стен можно отнести их сравнительно большой вес и неиндустриальность возведения. Несмотря на это, объем каменного строительства будет достаточно большим в течение еще многих лет. Этому способствует невысокая стоимость местных природных материалов (для Крымского региона это различные известняки), а так же более широкое использование современных эффективных искусственных камней (газо- и пенобетон, пустотелые керамические камни).
В данных методических указаниях освещены теоретические и практические вопросы расчета каменных и армокаменных конструкций зданий.
Расчет кладки на сжатие по методике СНиП II-22-81
Центрально-сжатые элементы
Расчет элементов неармированных каменных конструкций при центральном сжатии следует производить по формуле (10) [1]:
,
где — расчетная продольная сила; — расчетное сопротивление сжатию кладки, определяемое по табл. 2 – 9 [1]; — коэффициент продольного изгиба; — площадь сечения элемента; — коэффициент, учитывающий влияние длительной нагрузки.
Источник