close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

Начальнику;doc

код для вставкиСкачать
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ
УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
«МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ»
Кафедра «Строительные конструкции, здания и сооружения»
В.П. Чирков, В.Е. Левитский
ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫЕ КОНСТРУКЦИИ
МНОГОЭТАЖНОГО ПРОМЫШЛЕННОГО ЗДАНИЯ
Ч а с т ь
з
РАСЧЁТ ПРОЧНОСТИ ПРОСТЕНКА НЕСУЩЕЙ КАМЕННОЙ СТЕНЫ
Рекомендовано редакционно-издательским советом университета
в качестве методических указаний по подготовке
студентов и бакалавров по направлению «Строительство»
МОСКВА-2012
УДК 624.012
4-64
Чирков В.П., Левитский В.Е. Железобетонные конструкции
многоэтажного промышленного здания. Часть 3. Расчёт прочности
простенка несущей каменной стены. Методические указания к
курсовому проекту по дисциплине «Железобетонные и каменные
конструкции». - М.: МИИТ, 2012. - 24 с.
Рассматриваются вопросы расчёта прочности внецентренно
сжатого простенка несущей каменной стены здания с жёсткой
конструктивной схемой при действии вертикальных нагрузок.
Методика
расчёта
иллюстрируется
числовым
примером.
Необходимые для расчёта справочные данные содержатся в
приложении.
Для подготовки студентов и бакалавров, обучающихся по
направлению «Строительство».
© МИИТ, 2012
ВВЕДЕНИЕ
В третьей части методических указаний предлагается продолжить
работу над курсовым проектом и выполнить проверку прочности
простенка несущей каменной стены. Первая и вторая части содержат
указания по расчёту и конструированию плиты перекрытия, неразрезного
ригеля, колонны и фундамента сборного каркаса здания с несущими
наружными каменными стенами.
Данные методические указания составлены в соответствии с
основными руководящими документами по проектированию каменных
конструкций - СНиП 11-22-81* «Каменные и армокаменные конструкции»
[1] и пособием к нему [2], в котором детализированы требования СНиП и
содержится большое количество примеров расчёта. Учитывая, что
СНиП 11-22-81* составлен уже достаточно давно и не отражает в полной
мере современные конструктивные решения и виды материалов для
каменной кладки, в настоящее время готовится его актуализированная
редакция - СП 15.13330, новые требования которого будет необходимо
учитывать при выполнении курсового проекта.
В реальном проектировании зданий с несущими каменными
стенами комплекс проводимых расчётов * весьма разнообразен:
рассчитывают продольную стену (простенок) на действие вертикальных и
горизонтальных (ветровых) нагрузок; внутреннюю поперечную стену на
действие горизонтальной нагрузки, приложенной в её плоскости; узел
примыкания продольной и поперечной стен на действие сдвигающих
усилий; узлы опирания элементов перекрытия на стены; перемычки в
поперечных стенах и другие элементы. При этом рассматривают условия
работы конструкций не только в построенном здании, но и в процессе
возведения здания, когда элементы перекрытий укладываются по ходу
кладки и возможно их опирание на свежую кладку. В данном курсовом
проекте мы ограничимся проверкой прочности простенка при действии
вертикальных нагрузок.
В приведенном примере расчёта силы выражены в кН, размеры - в
м (при сборе нагрузок) или в см (при определении геометрических
характеристик сечения); соответственно при вычислениях распределённые
нагрузки принимаются в кН/м2, а расчётные сопротивления - в кН/см2
(1 МПа = 0,1 кН/см2).
3
1. МЕТОДИКА РАСЧЁТА ПРОЧНОСТИ ПРОСТЕНКА
НЕСУЩЕЙ КАМЕННОЙ СТЕНЫ
1.1. Конструктивные схемы зданий с каменными стенами
По способу обеспечения пространственной жёсткости здания с
несущими каменными стенами делятся на два типа (п. 7.4, 7.5 [2]):
• здания с жёсткой конструктивной схемой, в которых жёсткость
в поперечном направлении обеспечивается за счёт часто расположенных
поперечных стен (или аналогичных поперечных жёстких конструкций,
рассчитанных на восприятие горизонтальной нагрузки, п. 6.7 [1]);
• здания с упругой конструктивно^ схемой, в которых
поперечные стены расположены относительно редко, а жёсткость в
поперечном направлении обеспечивается за счёт жёсткого опирания
продольных стен на фундаменты.
Предельное
расстояние
между
поперечными
жёсткими
конструкциями (стенами), определяющее конструктивную схему здания,
зависит от жёсткости конструкций, воспринимающих и передающих
горизонтальные нагрузки - наружных стен и перекрытий (покрытия). При
различных видах кладки, прочностных характеристиках камней и
растворов, а также типах перекрытий (железобетонное монолитное, по
стальным балкам и др.) это расстояние может изменяться от 12 до 54 м
(табл. 27 СНиП [1]).
При расчёте стен каменных зданий их рассматривают опёртыми в
горизонтальном направлении на междуэтажные перекрытия, покрытие и
поперечные стены, причём в зданиях с жёсткой конструктивной схемой
эти опоры принимаются несмещаемыми, а с упругой конструктивной
схемой - упругими (смещаемыми). При упругих опорах производится
расчёт рамной системы, стойками которой являются стены (столбы,
пилястры), а ригелями - перекрытия и покрытия.
В данной работе предполагается, что проектируемое многоэтажное
производственное здание обладает жёсткой конструктивной схемой, то
есть расстояние между поперечными стенами не превышает предельной
величины, регламентированной табл. 27 СНиП [1]. Напомним, что
4
проектируется здание с неполным каркасом, т.е. конструкции покрытия и
перекрытий опираются на наружные несущие стены и расположенные
внутри здания железобетонные колонны.
1.2. Расчётная схема
При действии вертикальных нагрузок допускается (п. 6.10 СНиП [1])
принимать расчётную схему несущей каменной стены многоэтажного
здания с жёсткой конструктивной схемой в виде ряда вертикальных
однопролётных (разрезных) балок с неподвижными опорами на уровне
опорных плоскостей перекрытий (рис. 1).
Рис. 1. К расчёту простенка: а - конструктивная схема; б - расчётная
схема и эпюра изгибающих моментов; в - эпюра продольных сил; F и
F rm - усилия от перекрытия и покрытия, передающиеся на простенок
5
Длина балки (расчётная высота стены) равна высоте этажа Н, то есть
расстоянию от опорной плоскости перекрытия вышележащего этажа до
опорной плоскости перекрытия нижележащего этажа, при наличии пола
по гр ун ту-д о поверхности пола, при отсутствии бетонного пола в подвале
- д о подошвы фундамента (п. 4.8, 7.216 [2]).
В качестве вертикальной оси балки считают ось, проходящей через
центр тяжести стены рассматриваемого этажа. Нагрузку от верхних этажей
Л'в принимают приложенной в центре тяжести сечения стены
вышележащего этажа; нагрузку F от перекрытия, опирающегося на стену
рассматриваемого этажа, принимают приложенной с фактическим
эксцентриситетом е. Таким образом, стена работает в условиях
внецентренного сжатия.
Эпюра моментов по высоте этажа изменяется от максимального
значения М до нуля (рис. 1, б). Для промежуточных сечений,
расположенных на расстоянии дг от верхней опоры, значение изгибающего
момента
Эксцентриситет е приложения опорной реакции перекрытия F
определяется как расстояние от центра тяжести стены рассматриваемого
этажа до центра тяжести эпюры опорного давления (рис. 2). Допускается
(п. 6.10 СНиП [1]) принимать расстояние от точки приложения опорной
реакции перекрытия до внутренней грани стены равным одной трети
глубины заделки а (предполагая, что очертание эпюры опорного давления
имеет вид треугольника), но не более 7 см. В этом случае эксцентриситет
приложения опорной реакции перекрытия
И
е -— с
2
где
а
с = —,
с ^< 7т см.
При одинаковой толщине стены на рассматриваемом и
вышележащем этажах (рис. 2, а) максимальное значение момента
М = F e ; при разной толщине (рис. 2, б)
а)
И
v h —\ —
а
N.
F
h'l2
/г/2
/г/2
Рис. 2. Передача давления от перекрытия на простенок
при одинаковой (а) и различной (6) толщине стены на смежных этажах
Обратим внимание, что в принятой расчётной схеме (см. рис. 1,6)
при действии момента М в опорных связях вертикальных балок возникают
усилия Ng - M/ H] , поэтому каменные стены должны крепиться к
элементам перекрытия (покрытия) анкерами сечением не менее 0,5 см2,
расположенными не более чем через 6 м. При необходимости сечение
анкеров проверяется расчётом (п. 6.38 СНиП [1]).
1.3. Компоновка размеров стены
Толщина стены назначается на основе теплотехнических и
прочностных расчётов, а также кратной размерам применяемых камней.
Кроме того, регламентируется предельно допустимое отношение высоты
стены к её толщине (пп. 6,17-6.20 СНиП [1]).
При кирпичной кладке (кирпич 250x120x65 мм) с учётом средней
толщины вертикальных швов 10 мм толщина стены h может быть принята
равной 380, 510, 640 мм и т.д.:
стена в 1 Уг кирпича:
стена в 2 кирпича:
стена в 2 )4 кирпича:
120 +10 + 250 = 380 мм
120 + 10 + 250 + 10 + 120 = 510 мм
250 + 10 + 120 + 10 + 250 = 640 мм
7
Аналогично может быть назначена толщина стены из керамических
блоков.
На верхних этажах, где нагрузки сравнительно невелики, толщина
стены может быть уменьшена.
В курсовом проекте можно принять (без расчёта) толщину стены
верхних этажей И' = 380 мм, нижних этажей - h = 510 мм.
Размеры оконных проёмов устанавливаются исходя из обеспечения
необходимого естественного освещения и минимизации теплопотерь. В
курсовом проекте высота /гок и ширина айк оконных проёмов назначаются
условно в долях высоты этажа Я и шага колонн /2:
h0, » (0,5...0,7)Н,
аок * (0,5...0,7)/2,
а затем округляются до стандартных размеров. В пределах шага колонн
может размещаться одно или два окна. Нижняя грань оконного проёма
обычно располагается на уровне 0,8 м от пола; высота оканных проёмов
назначается на 1,2...1,3 м меньше высоты помещений.
Следует обратить внимание, что опирание ригеля перекрытия на
стену должно обязательно находиться над простенком, а не над оконной
перемычкой. Простенок в месте опирания ригеля проверяется расчётом на
смятие. При необходимости повышения несущей способности опорного
участка кладки при смятии предусматриваются различные конструктивные
мероприятия - установка опорных распределительных железобетонных
плит, сетчатое армирование опорного участка кладки, устройство пилястр,
выполнение из более прочного кирпича верхних 4-5 рядов кладки в
местах опирания элементов и др. (п. 6,41-6.43 СНиП [1], п. 4.13,4.14 [2]).
1.4. Определение нагрузок
Нагрузка, воспринимаемая простенком, определяется по грузовым
площадям (рис. 3). На простенок несущей наружной стены действуют
следующие нагрузки.
1.
Нагрузка от покрытия F nm, кН, складывается из нагрузки от веса
кровли и плит покрытия FnK, нагрузки от веса ригеля Fvm, снеговой
нагрузки FCH:
/ГПОК~ FПК ^ FрИ; Г
Нагрузка на простенок от веса кровли и плит покрытия FnKt кН
^лк ~У п ' ёпок * ^гр >
8
где у„ -
коэффициент надёжности по назначению, для зданий
*
массового строительства (нормального уровня ответственности) у„ = 1,00 ;
g'„0K- расчётное значение поверхностной нагрузки от веса кровли и
плит покрытия, в курсовом проекте принимается g'n0K= 5 кН/м2;
-
грузовая площадь для подсчёта нагрузки на простенок от
покрытия (перекрытия), м2 (см. рис. 3):
A n) = h_.l
Ар - 2 h ■
Нагрузка на простенок от веса ригеля Fpm, кН, определяется по
расчётному значению погонного веса ригеля <7риг, кН/м, взятому из расчёта
ригеля:
F
= а*2 р И Г •—
л РИ Г
^
’
Снеговая нагрузка на простенок Fm, кН
F
1 СН
—v/ « . °с ■Л4 Г^р
’
где s - расчётное значение поверхностной снеговой нагрузки, кН/м2:
s = % ’ Н’
sg - расчётное значение веса снегового покрова, принимается в
зависимости от снегового района по СП «Нагрузки и воздействия» [3]:
для III снегового района sg = 1,8 кН/м ,
для IV снегового района sg = 2,4 кН/м2;
ц - коэффициент перехода от веса снегового покрова к нагрузке на
покрытие (прил. Г [3]); в курсовом проекте применена малоуклонная
кровля, поэтому ц = 1.
2.
Нагрузка от перекрытия F, кН, складывается из нагрузки от веса
перекрытия Fm, нагрузки от веса ригеля FpMr, временной (полезной)
нагрузки FBp:
F = F„n + FpHr + FBp.
*
В соответствии с ч. 7 ст. 16 Федерального закона РФ от 30 декабря 2009 г. N Э84-ФЗ
«Технический регламент о безопасности зданий и сооружений»
9
Нагрузка от веса перекрытия одного этажа Fm, кН
1F пл
—у< п ■&г - А
(п) ’
-^гр
где g' - расчётное значение поверхностной постоянной нагрузки от
плит перекрытия, кН/м2, принимается из расчёта плиты перекрытия.
Временная нагрузка F Bр, кН
F
—vI п - уу Л- ^ г(п)
1 вр
р
’
где v - расчётное значение поверхностной временной нагрузки на
перекрытие, кН/м2, принимается из расчёта плиты перекрытия.
3. Нагрузка от веса наружной стены одного этажа G, кН
G = У„ У / ( W * ' + Уштб) •л ‘р \
где ую„ ушт ~ объёмный вес соответственно кладки и штукатурки;
ук,, = 17.„19 кН/м3, ушт = 20 кН/м3;
У / - коэффициент надёжности по нагрузке, для нагрузки от веса
каменных конструкций у/ = 1Д (табл. 7.1 [3]);
h', 5 - толщина кладки и штукатурки, И' = 0,38 м, б = 0,02 м;
А ^ - грузовая площадь для подсчёта нагрузки на простенок от веса
стены одного этажа, м2 (см. рис. 3):
<
=12 ' Н - а OK/jOK.
4. Нагрузка от веса карнизного участка стены GK, кН
GK -У „У /(У кл А ~^Ушт^) '^гр >
где
- грузовая площадь для подсчёта нагрузки на простенок от
веса карнизного участка стены, м2 (см. рис. 3):
4(>о _ /
-^гр
12
и
к ’
Нк - высота карнизного участка стены, м.
10
Рис. 3. Схема к сбору нагрузок на простенок:
а - разрез по продольной стене; 6 - фасад; в - план
11
1.5. Внутренние усилия в расчётном сечении простенка
Прочность стен проверяют в местах действия наибольших
продольных усилий, т.е. на нижних этажах. По высоте этажа
рассматриваются различные сечения, которые могут оказаться опасными:
на уровне низа перекрытия (для стен без проёмов), на уровне верха
оконного проёма, на расстоянии Н\!3 от низа перекрытия и др. Как
правило, определяющим оказывается сечение на уровне верха оконного
проёма (сечение 1-1 на рис. 4), поскольку в нём действует значительный
изгибающий момент, воспринимаемый сравнительно небольшим
сечением простенка.
Рис. 4. К расчёту простенка 1-го этажа: а - конструктивная схема;
б - расчётная схема и эпюра изгибающих моментов; в - эпюра
продольных сил; г - эпюра коэффициента продольного изгиба
Продольная сила в расчётном сечении
кН
TV]., = NBт F + AG,
где NK - нагрузка от покрытия, перекрытий и собственного веса
стены вышележащих этажей:
12
N. = F n0K+ (и - 2)F + GK+ (n~ \)G,
n - число этажей;
F - нагрузка от перекрытия;
AG - вес надоконного участка стены от уровня низа ригеля
перекрытия до сечения 1-1:
Ян - высота надоконного участка стены, м.
Изгибающий момент в расчётном сечении M M, кН м
где М - изгибающий момент на уровне низа перекрытия,
Я] - высота от низа ригеля до отметки пола первого этажа.
1.6. Проверка прочности простенка несущей каменной стены
Простенок работает в условиях внецентренного сжатия, поэтому для
проверки его несущей способности применяется условие прочности
внецентренно сжатых элементов каменных конструкций (п. 4.7 СНиП [1]):
7V,_1 < w • cpj • R • Ас ■ю ,
где Л-расчётное сопротивление кладки, определяется по прил. 1 в
зависимости от марки камня, марки раствора и высоты ряда кладки;
«^-коэффициент, учитывающий влияние длительности действия
нагрузки на гибкие элементы; тя = 1,0 при h > 300 мм;
Ас - площадь сжатой части сечения:
hc - высота сжатой части сечения, определяемая из условия, что
центр тяжести сжатой части совпадает с точкой приложения расчётной
продольной силы (рис. Б):
hc = h - 2е0,
13
b, h -ш ирина и высота сечения;
е 0- эксцентриситет приложения усилия Nu t,
—I—
f i
.v,_
Ш1Ш
е0
М' ,1-1
N 1 -1
ю ~ коэффициент, учитывающий повышение
расчётного сопротивления сжатой зоны кладки за
счёт положительного влияния менее напряжённой
части сечения (отличие действительного очертания
эпюры напряжений от прямоугольного),
(О= 1+ £ L < 1.45 ;
h
Ф) - коэффициент продольного изгиба при
внецентренном сжатии; угловно определяется как
среднее
значение
между
коэффициентом
продольного
изгиба
всего
сечения
ф
и
коэффициентом продольного изгиба сжатой части
сечения фс:
Рис. 5.
К определению
площади сжатой
части сечения
простенка
2
;
Коэффициенты продольного изгиба ф и фс
определяются по прил. 2 в зависимости от упругой
характеристики кладки а, определяемой по прил. 3,
и соответствующих значений гибкости
h
h
Xkc - -
Найденное значение коэффициента ф] относится к средней трети
высоты элемента; в крайних (верхней и нижней) третях высоты
разрешается (п. 4.4 СНиП [1]) увеличивать этот коэффициент по линейному
закону до значения ф| = 1 в опорных сечениях (рис. 4, г).
Заметим, что в СНиП [1] предлагается определять площадь сжатой
части относительно площади всего сечения Л = bh (см. рис. 5):
Ас = b -h c = — (h ~ 2 e0) = Ah
,2fo
h
но это не влияет на окончательный результат расчета.
14
2. ПРИМЕР РАСЧЁТА ПРОСТЕНКА НЕСУЩЕЙ
КАМЕННОЙ СТЕНЫ ПЕРВОГО ЭТАЖА
2.1. Исходные данные
•
Район (город) строительства - Москва.
•
•
•
•
•
•
Расстояние между продольными разбивочными осями: Zj = 7,2 м.
Количество пролётов поперёк здания: 3.
Расстояние между поперечными разбивочными осями: 12 = 6,0 м.
Высота этажа: Я = 4,8 м.
Количество этажей: п = 3.
Материал кладки наружных гтен:
кирпич глиняный полнотелый марки 100.
Марка раствора: 75
Расчётная нагрузка от плит перекрытия: g' = 3,584 кН/м .
Погонный вес ригеля: дрнг = 3,92 кН/м.
Расчётная временная нагрузка на перекрытие: v = 6,0 кН/м2.
•
•
•
•
•
Толщина стены (высота сечения простенка):
на первом этаже А = 0,51 м, на верхних этажах А' = 0,38 м.
2.2. Компоновка размеров
•
Ширина окна:
аок~ 0,6-/2 = 0,6-6 = 3,6 м.
•
Высота окна:
Аок = 0,6 Я = 0,6-4,8 к 2,8 м.
•
Ширина простенка:
b = 12 - а ок = 6,0 —3,6 = 2,4 м.
•
Высота от низа ригеля до пола первого этажа:
Я, = Я - Ар - hn = 4,2 - 0,6 - 0,3 = 3,9 м.
где Ар и Ап- высота ригеля и панели перекрытия.
•
Высота надоконного участка стены на первом этаже:
Нн = Нх~ Аок - 0,8 м = 3,9 -2 ,8 - 0,8 = 0,3 м.
•
Высота карнизного участка стены: Як = 0,5 м.
15
2.3. Определение нагрузок
1. Нагрузка от покрытия
Грузовая площадь:
гр
2
2
= ^ - 6 , 0 = 21,6 м2.
2
Нагрузка от веса кровли и плит покрытия:
К,
■g'nок ■< )= 1,00-5,0-21,6 = 108,00 кН.
Нагрузка от веса ригеля:
^риг = <7риг '
3’9 2 ~
= 14,11 кН.
Снеговая нагрузка:
FCH = у „ - s - n - A W = 1,00-1,8 1,0-21,6 = 38,88 кН.
Суммарная нагрузка от покрытия:
F„0K= Fm + Fpw + FCH= 108,00 + 14,11 + 38,88 = 160,99 кН.
2.
Нагрузка от перекрытия
Нагрузка от веса перекрытия:
^„п = У« ' g' ■< П) = 1,00-3,584-21,6 = 77,41 кН.
Временная нагрузка:
f , P = Ул v ^
= 1,00-6,0-21,6 = 129,60 кН.
Суммарная нагрузка от перекрытия:
F = Fmi + Fp„r + Fap = 77,41 + 14,11 + 129,60 = 221,12 кН,
16
Опорное давление ригеля перекрытия и покрытия превышает
100 кН, поэтому необходимо предусматривать опирание ригеля через
железобетонную распределительную плиту толщиной не менее 22 см (п
4.14 [2]).
3. Нагрузка от веса наружной стены одного этажа
А™ =1г Н - аокЪак = 6,0-4,8 - 3,6-2,8 = 18,8 м2.
С = УиУ /(Т кл^ + Уигг5) ЛрС)= 1,00-1,1 (18-0,38+ 20-0,02)-18,8 = 149,72 кН.
4. Нагрузка от веса карнизного участка стены
А{*} =12 -Нк = 6,0-0,5 = 3,Ом2.
GK = y„yf(Ya b' + ym 8) ■А%} = 1,00-1,1 (18-0,38 + 20-0,02) 3,0 = 23,89 кН.
2.4. Определение внутренних усилий
Нагрузка от покрытия, перекрытий и собственного веса стены
вышележащих этажей:
N. = Fm + (и - 2 ) F + GK+ (п - 1)G =
= 160,99 + (3 - 2)-221,12 + 23,89 + (3 - 1)-149,72 = 705,44 кН.
Нагрузка от веса надоконного участка стены:
4 рН)='2 #н - 6,0-0,3 = 1,8 м2.
AG = у „у j (у „ h + Тштб) •
= 1,00-1,1 (18-0,51 + 20-0,02)-1,8= 18,97 кН.
Продольное усилие в расчётном сечении 1-1:
N).\ = NB+ F + AG = 705,44 + 221,12 + 18,97 = 945,53 кН.
Ширина площадки опирания ригеля а = 25 см, тогда расстояние
а 25
_
_
с = — = — = 8,33 см > 7 см, поэтому принимаем с = 7 см.
3
3
17
Эксцентриситеты
h
51
ln r
e = ---- c —------ 7 = 18,5
2
cm.
2
, h -ti
51 -3 8
e = --------= ---------- = 6,5
cm.
Максимальное значение момента:
M = F ■<?- NB ■e’ = 221,12-18,5 - 705,44-6,5 = -494,64 кН-см.
Как видим, действие нагрузки от вышележащих этажей привело к
изменению знака момента.
Изгибающий момент в расчётном сечении 1-1 (без учёта знака):
М,_, = М ■ 1
= 494,64 - j^l -
= 456,59 кН-см.
2.5. Проверка прочности простенка
Эксцентриситет приложения усилия A V i:
М,_,
456,59
еп = — — = ----------= 0,483 см.
945,53
Высота сжатой части сечения:
hc = h - 2е0 = 51 - 2-0,483 = 50,03 см.
Площадь сжатой части сечения:
Ac = b -h c = 240-50,03 = 12 007 см2.
Упругая характеристика кладки: а = 1000 (по прил. 3, поз. 7, при
марке раствора 25...200).
Гибкости всего сечения и сжатой зоны сечения:
Коэффициенты продольного изгиба (по прил. 2):
Ф = /( Х Л, а) = 0,927;
ф, =/(А.,к , а) = 0,923.
Коэффициент продольного изгиба в средней трети высоты:
1
2
2
Расчётное сечение 1-1 расположено в верхней трети высоты, так как
Нп = 0,30 м < Щ 3 = 3,9/3 = 1,3 м.
Коэффициент продольного изгиба в расчётном сечении 1-1:
фн=ф| + Э Д ^ . ^ _ н , ^ „ , 925+М
^ ) . ^ _
0^
. 0, , 8 Г
Расчётное сопротивление кладки при марке кирпича 100 и марке
раствора 75: R = 1,7 МПа = 0,17 кН/см2 (по прил. 1).
Коэффициент, учитывающий повышение расчётного сопротивления
кладки:
ш = 1 ч- — = 1 +
h
51
= 1,009 < 1,45 .
Коэффициент, учитывающий влияние
нагрузки тк = 1,0, т.к. h = 510 мм > 300 мм.
длительности
Условие прочности простенка:
W,_, < ^ - ф , _ , - Д- 4 - с о ,
945,53 кН < 1,00 0,982 0,17-12 007-1,009 = 2022,49 кН.
Условие выполняется, прочность сечения обеспечена.
19
действия
ЛИТЕРАТУРА
1. СНиП 11-22-81*. Каменные и армокаменные конструкции.
- М., 2004. - 40 с.
2. Пособие по проектированию каменных и армокаменных
конструкций {к СНиП 11-22-81*) / ЦНИИСК им. Кучеренко. - М.,
1987.
3. СП 20.13330.2011. Нагрузки и воздействия. Актуализи­
рованная редакция СНиП 2.01.07-85*. - М., 2010.
4. Бондаренко В.М., Бакиров P.O., Назаренко В.Г, Римшин
В.И. Железобетонные и жаменные конструкции: Учебник для
ВУЗов. - М.: Высш. шк.( 2007. -8 8 8 с.
5. Чирков В.П., Латушкин С.Н., Павлов Ю.А., Швидко Я.И.,
Шавыкина М.В. Строительные конструкции: Учебник для ВУЗов.
- М.: УМЦ по образованию на ж.д. транспорте, 2007. -4 4 8 с.
6. Бондаренко В.М., Римшин В.И. Примеры расчёта
железобетонных и каменных конструкций: Учеб. пособие. - М.:
Высш. шк., 2006. - 504 с.
7. Кузнецов B.C., Малахова А.Н., Прокуронова Е.А.
Железобетонные
монолитные
перекрытия
и
каменные
конструкции многоэтажных зданий: Учеб. пособие. - М.: АСВ,
2011. - 216 с.
20
ПРИЛОЖЕНИЯ
Приложение 1
Расчётные сопротивления сжатию кладки (табл. 2 СНиП [i])
Марка
Расчётные сопротивления R, МПа, сжатию кладки всех видов пои
высоте ряда кладки 50-150 мм на тяжелых растворах
кирпича
при марке раствора
200
150
100
75
50
при прочности
25
10
раствора
0,2 ~ ' нулевой
4
300
3,9
3,6
3,3
3,0
2,8
2,5
2,2
1,8
1,7
1,5
250
3,6
3,3
3,0
2,8
2,5
2,2
1,9
1,6
1,3
1,0
200
3,2
3,0
2,7
2,5
2,2
1,8
1,6
1,4
1,5
1,3
450
2,6
2,4
2,2
2,0
1,8
1,5
1,3 *
1,2
1,0
0,8
125
-
2,2
2,0
1,9
1,7
1,4
1,2
0,7
-
2,0
1,8
1,7
1,5
1,3
1,0
1,1
0,9
0,9
100
0,8
0,6
75
-
-
1,5
1,4
1,3
1,1
0,9
0,7
0,6
0,5
Приложение 2
Значения коэффициентов ф (табл. 18 СНиП [ 1])
Гибкость
Коэффициентф при упругих характеристиках кладки
^•h
6
Ъ
а = 1500
а = 1000
а = 750
21
0,98
0,96
0,95
а = 500
0,91
8
28
0,95
0,92
0,90
0,85
10
35
0,92
0,88
0,84
0,79
12
42
0,88
0,84
0,79
0,72
0,66
14
49
0,85
0,79
0,73
16
56
0,81
0,74
0,68
0,59
18
63
0,77
0,70
0,63
0,53
22
76
0,69
0,61
0,53
0,43
26
90
0,61
0,52
0,45
0,36
30
104
0,53
0,45
0,39
0,32
Примечание. Коэффициент ф при промежуточных значениях гибкостей определяют
интерполяцией.
21
Приложение 3
Упругая характеристика кладки (табл. 15 СНиП [ 1])
Вид кладки
Упругая характеристика а
неармированной кладки
при марках раствора
при прочности
раствора, МПа
25-200
10
4
0,2
нулевой
1500
1000
750
750
500
1500
1000
750
500
350
1000
750
500
500
350
750
500
750
500
500
350
500
350
350
350
750
500
500
350
350
200
350
200
200
200
б. Из керамических камней
1200
1000
350
1000
750
750
500
500
7. Из кирпича глиняного пластического
350
200
750
500
350
350
200
500
500
350
350
200
1. Из крупных блоков, изготовленных из
тяжелого и крупнопористого бетона на
тяжелых заполнителях и из тяжёлого
природного камня (у> 1800 кг/м 3)
2. Из камней, изготовленных из тяжёлого
бетона, тяжёлых природных камней и бута
3. Из крупных блоков, изготовленных из
бетона на пористых заполнителях и
поризованного, крупнопористого бетона на
легких заполнителях, плотного силикатного
бетона и из лёгкого природного камня
4. Из крупных блоков, изготовленных из
ячеистых бетонов:
вида А
вида В
5. Из камней, изготовленных из ячеистых
бетонов:
вида А
вида 5
прессования полнотелого и пустотелого, из
пустотелых силикатных камней, из камней,
изготовленных из бетона на пористых
заполнителях и поризованного, из лёгких
природных камней
8. Из кирпича силикатного полнотелого и
пустотелого
9. Из кирпича глиняного полусухого
прессования полнотелого и пустотелого
Примечаний: 1. При определении коэффициентов продольного изгиба для элементов
с гибкостью Wi < 28 или отношением lt/h < 8 упругую характеристику кладки из кирпича
всех видов принимают как из кирпича пластического прессования. 2. Приведенные
значения упругой характеристики а для кирпичной кладки распространяются на
виброкирпичные панели и блоки. 3. Упругую характеристику бутобетона принимают
равной а = 2000. 4. Для кладки на легких растворах значения упругой характеристики а
принимают с коэффициентом 0,7.
22
СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.................................................................................................... 3
1. МЕТОДИКА РАСЧЁТА ПРОЧНОСТИ ПРОСТЕНКА НЕСУЩЕЙ
КАМЕННОЙ СТЕНЫ..................................................................................... 4
1.1. Конструктивные схемы зданий с каменными стенами....................4
1.2. Расчётная схема................................................................................... 5
1.3. Компоновка размеров стены............................................................. 7
1.4. Определение нагрузок........................................................................8
1.5. Внутренние усилия в расчётном сечении простенка..................... 12
1.6. Проверка прочности простенка несущей каменной стены.......... 13
2. ПРИМЕР РАСЧЁТА ПРОСТЕНКА НЕСУЩЕЙ КАМЕННОЙ СТЕНЫ
ПЕРВОГО ЭТАЖА.......................................................................................15
2.1. Исходные данные.............................................................................. 15
2.2. Компоновка размеров...................................................................... 15
2.3. Определение нагрузок..................................................................... 16
2.4. Определение внутренних усилий....................................................17
2.5. Проверка прочности простенка........................................................18
ЛИТЕРАТУРА..............................................................................................20
ПРИЛОЖЕНИЯ...........................................................................................21
23
Учебно-методическое издание
Чирков Владилен Павлович
Левитский Валерий Евгеньевич
ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫЕ КОНСТРУКЦИИ
МНОГОЭТАЖНОГО ПРОМЫШЛЕННОГО ЗДАНИЯ
Часть з
РАСЧЁТ ПРОЧНОСТИ ПРОСТЕНКА НЕСУЩЕЙ КАМЕННОЙ СТЕНЫ
Методические указания к курсовому проекту
по дисциплине «Железобетонные и каменные конструкции»
для студентов и бакалавров по направлению «Строительство»
Подписано в печать-
Формат 60x84/15
Тираж -1 0 0 экз.
Уел. печ. л. - 1,5
Заказ -
Изд. № 271-12
150048, г. Ярославль, Московский пр-т, д. 151
Типография Ярославского филиала МИИТ.
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа