По окончанию изложения собранного исследованного (изученного) материала, студент знакомиться с требованиями нормативных документов к каменных материалам и изделиям, раствору, применяемых в строительных каменных конструкциях; сопоставляет и анализирует (повариантно), определяя пригодность и соответствие материалов и изделий для проектируемых элементов конструкций и узлов их сопряжения.
Изучить принятую в строительстве классификацию каменных материалов, изделий и растворов.
При расчете и конструировании следует учитывать механические свойства применяемых материалов и их поведение под нагрузками в конструкциях зданий и сооружений при их эксплуатации.
Для получения практических навыков конструирования каменных конструкций студенты учатся определять виды кладки, перевязку швов кладки, типы материалов при возведении каменных конструкций и элементов.
Исходные данные: определить расчетную несущую способность и необходимое сетчатое армирование заменяемых каменных конструкций кирпичного столба размером в плане 0,51×0,64 м с расчетной высотой 3. Расчетная продольная сила N = 800 кН (80 тс) и приложена с эксцентриситетом ео = 5 см в направлении стороны сечения столба, имеющей размер 0,64 м. Столб выполнен из глиняного кирпича пластического прессования марки М100 на растворе марки М75.
Площадь сечения столба А = 0,51·0,64 = 0,3264 м2. Упругая характеристика кладки по п.3.21, табл. 15 [8], α = 1000; коэффициент продольного изгиба по п.4.2, табл. 18 [8] φ = 0,98. Расчетное сопротивление кладки по п.3.1, табл. 2 [8], R = 1,7 МПа (при A > 0,3 м2).
Расчет и конструирование
Определяем расчетную несущую способность Nсс для столба из неармированной кладки по формуле (13) [8]:
где: φ1, Ас и ω – определены по формулам (14), (15), табл. 19 п.4.7.
тg = 1, так как толщина столба более 30 см (см. рис.).
Расчетная несущая способность столба Ncc оказалась в 1,7 раза меньше расчетной продольной силы N¸ следовательно необходимо усиление кладки сетчатым армированием.
Определяем необходимое сопротивление для армирования кладки:
Принимаем арматуру Вр-I диаметром 4 мм, с расчетным сопротивлением Rs = 219 МПа по т. 5.6. [8].
Процент сетчатого армирования определяем по п.4.31 [8] по формуле:
Рис. 4. К расчету сетчатого армирования каменной кладки
1 – арматурная сетка, 2 – выпуск арматурной сетки для контроля ее укладки, а – квадратная сетка, б – прямоугольная сетка
По формуле (6) п.3.20 определяем сопротивление:
где: Rsn= 243 МПа, принимаем по п. 5.6 [8].
По формуле (4) п.3.20 [8] определяем:
При λhc = 4,7 по формуле (15) и табл. 18 п.4.2. и 4.7. [8] определяем по интерполяции; φ = 0,97; φс= 0,95; φ1 = 0,96.
По формуле (31) п.4.31 проверяем необходимое сопротивление:
Проверяем расчетную несущую способность кирпичного столба по формуле (30) п.4.31 [8]:
Дополнительно проверяем расчетную несущую способность кирпичного столба при центральном сжатии в плоскости, перпендикулярной к действию изгибающего момента по формуле (27) п.4.30 [8]:
Принимаем Rsk= 3,4 МПа.
Определяем гибкость каменного столба:
По табл. 18 п.4.2. φ = 0,96. по формуле (26) п.4.30 [8]
Следовательно, расчетная несущая способность кирпичного столба армированного сетчатой арматурой при μ = 0,4% достаточна.
Принимаем диаметр проволоки для сетки 4 мм с расположением через два ряда кладки и исходя из 0,4% армирования по табл.9 определяем размер ячейки в плане 3,2×3,2 см.
Крайние стержни располагаются от наружных граней кирпичной кладки столба (защитный слой) на 1,5 см.
Все основные расчетные данные сводим в таблицу.
Значения контрольных расчетных данных
Таблица 8
|
Расчетные значения |
Ncc, кН |
Rsku, МПа |
αsk |
Rskb, МПа |
Ncc, кН (тс) |
Rsk, МПа |
λ |
Nc.c, кН (тс) |
|
Результаты расчета (контрольные данные) |
Контрольные вопросы
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.