Проектирование трехэтажного здания с подвалом (Район строительства – г. Киев, длина здания – 48 м, ширина – 24 м), страница 11

X₀ = (Ö0+2x31,17(29,37-0)/3x2,98 - 0)2,98/(29,37-0) = 1,45 м

     Максимальный пролетный момент от горизонтального давления грунта:

М_х = 31,17x1,45-0,5[0+(29,36-0)(2,98+1,45-3,75)/3x2,98]x3x

     x(2,98+1,45-3,57)² = 43,65 кНм

     Суммарные пролетные моменты:

åМ_х = 43,65+47,85-32,9 = 58,60 кНм

åМ_х’ = 43,65-37,22-32,9 = - 26,47 кНм

     Суммарный момент в уровне нижней опоры:

åМ_н = - 28,48-37,22-32,9 = 98,60 кНм

     Продольная сила в сечении с небольшим пролетным моментом

N_x = 1063,33+243,72+1,1x3,75x0,4x3,0x24 = 1425,85 кН

Проверка прочности сечений стены

     Площадь сечения стены А = 0,4х3,0 = 1,2 м². Расчетная высота стены l₀ = 1,25H₀ = 1,25x3,75 = 4,69 м. Гибкость стены l_h = 4,69/0,4 = 11,7. Коэффициент продольного изгиба для всего сечения при a = 1500 j = 0,886, коэффициент m_g = 1,0, т.к. h_n = 40 см > 30 см. Результаты расчетов сводим в таблицу 14.

                                                     ТАБЛИЦА 14

Формулы	Един	Вычисления для	Результаты вычи-слений для сечений
	изм	пролетного сечения	пролетн.	опорного
1. e0 = åM/N	м	24,47/1353	0,020	0,069
2. Ac = A(1-2l0/h)	м2	1,2(1-2x0,02/0,4)	1,081	0,786
3. w = 1+l0/hn		1+2x0,02	1,051	1,170
4. hc = hn-2l0	м	0,4-2x0,02	0,360	0,262
5. lhc = H0/hc		3,75/0,36	10,40	14,30
6. jc			0,912	0,844
7. j1 = (j+jc)/2		(0,886+0,912)/2	0,899	0,865
8. mgj1RAcw	кН	1x0,899x2900x1,08х x1,05	2956,5 >1353,0	2306,9 >1425,9

     Следовательно прочность наружнй стены обеспечена

6.3. Расчет опорного узла. Расчет кладки на местное сжатие

     F_пер = 247,72 кН.

Ширина ригеля b_р = 25 см, с = 20 см. Площадь смятия А_с = сb_р = = 0,25х0,25 = 0,0625. Расчетная площадь А_р = 0,0625+2х0,25х      х0,41 = 0,268 м².

     Коэффициент e_р = Ö0,268/0,0625 = 2,07 > e_р1 = 1,2

     Расчетное сопротивление кладки R_c = 1,2x2,9 = 3,48 МПа

Прочность кладки при отсутствии распределительной плиты (y_d = = 0,75) F_пер = 243,72 > 0,75x3,48x10³x0,0625 = 108,75 кН

     Следовательно прочность кладки опорного узла не обеспечена.

Определение размеров распределительной плиты

     Принимаем длину плиты, равной глубине заделки ригеля с = = 0,25 м, значение y_d = 0,5.

     Составляем исходное уравнение для определения ширины распределительной плиты:

0,25³b³_пл + 2x0,41x0,25³b²_пл = (0,248/0,5x2,9)³

0,0156b³_пл + 0,0128b²_пл = 0,005

b_пл = 0,50 м

     Принимаем b_пл = 0,60 м, кратно размерам блока

Высота плиты h_пл = (b_пл - b_p)/2 = (0,6-0,25)/2 = 0,18 > 0,15 м

Принимаем h_пл = 0,18 м.

     Проверим прочность кладки в опорном узле. Площадь смятия А_с = b_pс = 0,25х0,60 = 0,150 м². Расчетная площадь сечения А_р = = А_с + 2hc = 0,15+2х0,41х0,25 = 0,355 м²

     Коэффициент повышения расчетного сопротивления

e = ³Ö0,355х0,15 = 1,33 > 1,2

Расчетное сопротивление кладки на смятие R_c = eR = 1,2x2,9 =  = 3,48 МПа

     Несущая способность кладки

N = 243,72 < 0,5x3480x0,15 = 261,00 кН. Прочность обеспечена.

Проверка длины опирания ригеля

     Длина опирания ригеля на стену с = 0,25 м. проверим достаточность этого размера при отсутствии опорной плиты. Размеры: а = с/3 = 8,3 см, а₀ = 1,125а = 9,3 см.

     s₀ = N_c/2a₀b_p = 0,243/2x0,25x0,093 = 5,25 МПа

     а_z,o = Ö4N_ca/s₀b_p - a = (4x0,243x0,083/0,25x5,23)^0,5 - 0,083                                                = 0,165 м

     s_max = 2x0,243/0,083x0,25 - 5,23(0,083+0,165)/0,083 = 7,79            7,79 МПа > 0,8x1,2x2,25x2,9 = 6,26 МПа

     Следовательно, принятая длина опирания ригеля при отсутствии распределительной плиты не достаточна.

Проверка длины распределительной плиты

     Плита выполнена из бетона класса В15, Е_b = 21х10³ МПа,   R_b = 8,5 МПа. Модуль упругости материала плиты Е_пл = 0,85Е_b =  = 0,85х21 = 17,85х10³ МПа. Модуль упругости кладки Е_кл = 0,5х 1500х2,25х2,9 = 4,89х10³ МПа.