Проектирование железобетонных и каменных конструкций многоэтажного здания с неполным каркасом

Расчетная несущая  способность кирпичного столба данного размера оказалась выше нагрузки. Можно уменьшить размеры столба.

Принимаем столб  размерами 380х640мм.

А = 38х64=2432см².  R=1,5х0,8=1,2МПа (12кг/см²)

A_c = A (1 – 2е₀ / h) = 0,2432х(1 – 2х0,05 /0,64) =0,2052 м²

w = 1+е₀ / h =1 + 0,05/0,64 = 1,08 ≤ 1,45.

m _g =1

Высота сжатой части сечения h _с = h  - 2 х е₀ =640 - 2 х50 = 540 мм Соответствующая ей гибкость: λ _с =H / h _c =3000/540 = 5,56 (п. 4.2 [7]).

φ _с = 0,9688

φ₁ =(φ + φ _с)/2 = (0,9862 + 0,9688)/2 = 0,9775

N_cc ≤ 1х0,9775х1,2х0,2052х1,08х10³= 260 кН< N = 380 кН.

С данными  размерами столба его несущая  способность оказалась в 1,47 раза меньше расчетной продольной силы. Следовательно необходимо усиление кладки сетчатым армированием.

Принимаем арматуру ВрI диаметром 4мм с R_s =219МПа.

 

Определяем  необходимое сопротивление армированной кладки сжатию:

 R_{s кb}= 1,2х1,47 = 1,764МПа.

Необходимый процент армирования :

μ = ( R_{s кb} – R)х100 /[ 2R_s х(1 – 2е₀ / y)], где

y - расстояние от центра тяжести сечения до сжатого его края.

μ = ( 1,764 – 1,2)х100 /[ 2х219х(1 – 2х0,05 / 0,32)] = 0,19%.

Временное сопротивление  сжатию армированной кладки:

R_{s k u} = k R + 2 R_{s n} μ /100     (формула 6 [7])

R_{s k u} = 2х1,2+2х131,4х0,19/100 = 2,78МПа.

R_{s n}   = 0,6 х 219 = 131,4МПа

Упругая характеристика кладки  с сетчатым армированием

α_{s k} = α х R_u / R_{s k u}        (формула 4 [7])

α_{s k} =1000х(2х1,2/2,78) = 863.

Расчетное  сопротивление армированной кладки сжатию:

R_{s кb}= R + 2 μ R_s (1 -  2е₀ / y) / 100 ≤ 2R (формула 31 [7])

R_{s кb}=1,2 + 2 х 0,19 х219 [1 - 2 х 50/(0,5 х 640)] / 100 = 1,77 МПа <2R = 2 х1,2=2,4 МПа

При  α_{s k} =863, по таб. 18 [7] (при λ = 4,69; λ _с = 5,56):

φ = 0,9843 ;  φ _с = 0,9645

φ₁ =(φ + φ _с)/2 = (0,9843 + 0,9645)/2 = 0,9744

Проверяем несущую  способность столба по формуле 30 [7] :

N_cc ≤ m _g j ₁ R_{s кb} A_c  w =1х0,9744х1,77х0,2052х1,08 х10³ = 382,5кН >N = 380 кН.

Условие выполняется.

Дополнительно проверяем расчетную несущую  способность столба при центральном  сжатии в плоскости, перпендикулярной к действию изгибающего момента.

R_{s k} = R + 2 μ R_s /100 = 1,2 +2 х 0,19 х 219/100 = 2,03 МПа <2R = 2,4 МПа.

При  α_{s k} =863,   λ = ℓ₀ /в = 3000/380 = 7,89  → φ = 0,9057

N_cc ≤ m _g j R_{s к} A  = 1х0,9057х2,03х0,2432 х10³ = 447кН >N = 380 кН.

Следовательно, расчетная несущая способность  столба, армированного сетчатой арматурой, при μ = 0,19% достаточна.

Принимаем диаметр  проволоки для сеток 4мм с расположением  через три ряда кладки и исходя из 0,19% армирования по табл.9[9] принимаем размер ячейки в плане 5,5х5,5см.(Фактический процент армирования 0,20%).

 

 

                            Схема армирования кирпичного столба.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                                                 ЛИТЕРАТУРА

 

1. Расчетно-теоретический справочник проектировщика. М.- Стройиздат. 1985

2. СП 52-102-04 «Бетонные и железобетонные конструкции с предварительным напряжением арматуры»

3. Пособие по проектированию предварительно напряженных железобетонных конструкций из тяжелых и легких бетонов (к СП 52-102-04).

4. Пособие по проектированию бетонных и железобетонных конструкций из тяжелых и легких бетонов без предварительного  напряжения арматуры (к СП 52-102-03)

5. СНИП 2.01.07-85. Нагрузки и воздействия. Дополнение. Раздел 10. Прогибы и перемещения. Госстрой СССР- М.:ЦИТП, 1989

6 . СНИП 2.01.07-85. Нагрузки и воздействия.

7. СНИП I I -22-81. Каменные и армокаменные конструкции

8. Бондаренко  В.М., Суворкин Д.Г. Железобетонные  и каменные конструкции. 

    Учебник  для студентов вузов.М.-Высшая  школа. 1987г.

9. Пособие по проектированию каменных и армокаменных конструкций

     (к СНиП II-22-81). М. ЦИТП, 1988.

       Изм.    Кол.уч.  Лист   №док.   Подп.         Дата

  Лист