Расчёт металлической стропильной фермы. Расчёт кирпичной стены, страница 4

Минимальный шов по обушку и по перу составляет 5 см, коэффициенты кш по обушку min 0,6; по перу – 0,4.

3.2 Расчёт  кирпичной стены.

3.2.1.Конструктивная схема здания .

Так как расстояние между поперечными стенами lст=6 м то проектируемое сооружение( согласно табл. 8 и 9  /14/) по характеру работы относится к жёсткой конструктивной схеме.

3.2.1.2 Основные параметры кирпичной стены.

Т.к. нагрузка от перекрытия сосредоточена на отдельных участках (опирание фермы) сечение проектируемой стены представляет собой в виде тавра (пилястры).

Высота стены ( согласно проекту ) равна Н = 4,9 м.

Уровень низа стены над уровнем чистого пола равен 10,800.

Ширина пилястры =510 мм.

Толщина стены h=510 мм.

Ширину полки таврового сечения  зависит от наличия  размеров проёмов: bп=6000 мм


Рис. 3.9. План нагружения на простенок

3.2.2. Статический расчёт.

3.2.2.1.Расчетная схема.

Расчётная схема стены представляет собой в виде однопролётной балки  с шарнирными опорами на уровне опирания перекрытий (см. рис 2.1):


Рис. 3.10 Расчетная схема стены.

3.2.2.1. Сбор нагрузок

На балку действуют следующие нагрузки:

- нагрузка от собственного веса кровли, фермы и стены;

- снеговая нагрузка в соответствии со снеговым районом;

Все нагрузки рассматриваются в соответствии с коэффициентами надёжности. 

Определим действующие на раму расчётные вертикальные и горизонтальные нагрузки.

·  Постоянные нагрузки (см. расчет фермы):

Полная нагрузка снеговая, от покрытия и фермы, действующая на стену P1= (gd+qs.d)∙cos ά ∙L/2=33,306∙14,705/2=244,88 кН

М1= P1∙е1=244,88∙0,332=81,3 кН∙м;

от собственного веса стены:

P2= ρ∙H∙S1=18∙2,8∙(0,38∙7) = 134,06 кН;

P3= ρ∙H∙S2=18∙2,8∙(0,38∙6) = 114,91 кН;

На стену также учитываем вес наслонной стропильной системы с шагом стропил 1,5 м:

P4= ((3,391-0,1)+1,296)∙6,7/2∙1,5=23,05 кН (0,1-собственный вес фермы )

Произведём расчет стены (результаты статического расчёта показаны на эпюрах):

Рис.3.11  Построение эпюр.

Усилия Q=0 кН.

3.2.3.Расчёт кирпичной кладки на внецентренное сжатие.

Требуется рассчитать стену по оси Б здания на уровне мансардного этажа. Раствор необходимо подобрать. Район строительства — г. Витебск . Здание относится ко I степени долговечности (надежности).

Для стен зданий I степени долговечности марка раствора должна быть не менее согласно  табл. 4 Приложение 1 /14/.

Размеры всех сечений стены  одинаковы. Разными в них являются лишь расчетные усилия.

Наиболее опастным  оказывается сечение, расположенное на расстоянии 1/3 от низа верхнего перекрытия, где изгибающий момент имеет значительную величину:

Моп сеч=2/3М,

Nоп сеч =max.

Подберем необходимые марку кирпича и раствора на уровне низа стены с возникающими там усилиями M= 2/3∙81,3=54,2кН∙м, N=272,02 кН

Последовательно определяем :

Расчетная высота стены I0=1,25∙Н = 4,9∙1,25 = 6,125 м.( согласно /14/)

                                               .                                            (3.9)

Площадь сечения F=57∙51+(600-51)∙38=20862 cм2

Расстояние от центра тяжести сечения О до края полки (см. рис. 1 приложения V  1 /5/. при  и  )

Z0 =0,35∙h=19,95 см и до края сечения в сторону эксцентриситета у = h - Z= 57-19,95=37,05 cм центральный момент инерции (см. рис. 2 приложения V  1 /5/.)

I=0,031∙600∙573=3,44 ∙106 4

и радиус инерции сечения

см                                     (3.10)

Так как r = 12,8см >8,7 см, то.

Предположим, что минимально допустимая для рас сматриваемого здания марка раствора 10 приемлема и

Рис. 3.12 Сечение стены               марка полнотелого глиняного кирпича пластического прессования М75. Тогда  по табл. 7 приложения II

R=9 кг/см2,  а по табл. 18 приложения III   V  1 /14/.

Приведённая гибкость                                      (3.11)

 по табл.1 1  /14/.

                       (3.12)

Согласно приложению VI 1 / /14/от точки приложения силы до условной нейтральной оси будет:

                (3.13)

(т.к. , где ,  условие не выполняется)

Тогда высота сжатой зоны сечения:

37,05+20,37=57,42 см и площадь этой зоны:

Fc=57,42∙51+(600-51)∙20,37=14111,55см2