Раздел программы 4: Каменные и армокаменные конструкции

Тема: Расчет элементов армокаменных конструкций.

Наименование работы: Расчет центрально нагруженного кирпичного столба с поперечным армированием.

Цель работы: Приобрести навык расчета армокаменных конструкций

Пособие: 5, стр.365-376, СНиП 2-22-81

Содержание работы:

1.Определить несущую способность и необходимое армирование центрально нагруженного кирпичного столба. Исходные данные принять по (СНиП) в соответствии со своим вариантом и таблице 3. Для армирования принять сетки из проволоки диаметром 3 – 4 мм, класса S-500. Шаг сеток принимать кратно 75 мм (высота 1 ряда кирпичной кладки).

Таблица 3. Исходные данные к задаче 3.

Ном. Вар.	Геометрические размеры, см	Расчетная высота lо =Н, м	Марка раст-вора	Вид и марка каменного материала	Расчетная продольная сила, N кН
a	b
			3, 9		Кирпич керамический пластического прессования М150
			6, 4		Кирпич силикатный М125
			8, 0		Камни керамические М200
			6, 2		Керамический полусухого прессования М75
			9, 0		Камни силикатные М150
			6, 7		Керамический пластического прессования М150
			7, 2		Кирпич силикатный М200
			8, 5		Керамический полусухого прессования М75
			4, 7		Камни силикатные М125
			3, 6		Камни керамические М200
			3, 8		Керамический полусухого прессования М100
			3, 2		Камни силикатные М125
			3, 9		Керамический пластического прессования М150
			4, 2		Камни силикатные М125
			8, 5		Керамические камни М200
			6, 0		Кирпич силикатный М150
			5, 4		Кирпич керамический пластического прессования М250
			5, 6		Камни силикатные М100
			5, 8		Керамические камни М200
			6, 0		Кирпич силикатный М250
			6, 2		Кирпич керамический пластического прессования М300
			6, 4		Керамические камни М200
			6, 6		Камни силикатные М300
			4, 4		Кирпич силикатный М250
			4, 8		Камни силикатные М250

Примечание: Для всех вариантов раствор цементный без добавок

Пример решения

Определить несущую способность и подобрать необходимое армирование центрально загруженного кирпичного столба сечением 51x51 см, кирпич керамический пластического прессования марки M150, раствор цементный марки М75. Расчетная высота столба = Н = 5, 4 м.Расчетная продольная сила N = 500 кН.

Решение:

1. Определение расчетных характеристик. Площадь сечения столба

А = 0, 51 · 0, 51 = 0, 26 м² < 0, 3 м² γ _с = 0, 8;

2.По условиям твердения раствора γ _с = 0, 85 (раствор жесткий)

3. Расчетное сопротивление каменной кладки R = R · γ _с · γ _с =2, 0 · 0, 8 · 0, 85 = 1, 36 МПа= 1360 кН/м² (по СНиП или таблице 4.1);

4. Так как меньший размер сечения = 51 см > 30 см mg = 1, 0;

5.По СНиП или таблице 4.2.находим упругую характеристику кладки α = 1000;

Гибкость столба λ _h^пр= l_o/h = 540/51 = 10, 6; где l_о =Н

По СНиП или таблице 4.3. коэффициент продольного изгиба φ = 0, 868.

6. Определение несущей способности неармированного столба

N_сеч = mg φ R А = 1, 0 · 0, 868 · 1360 · 0, 26 = 307 кН.

N = 500 кН > N_сеч с = 307 кН требуется усиление армированием.

7. Определяем недостаток несущей способности.

z = N / N_сеч = 500/307 = 1, 63.

8. Требуемое расчетное сопротивление армированной кладки

R_sk = R · z =1, 36 · 1, 63 = 2, 2 мПа.

9. Определяем необходимый процент армирования.

Для армирования принимаем прямоугольные сетки из проволоки класса S-500 диаметром 4 мм Из СНиП выписываем fyd=210 МПа; fyк =330 МПа. Площадь сечения A_s = 0, 126 см².

10. μ ^тр = 100% = 100 = 0, 20%> 0, 1%.

11. Определение шага сеток и размера ячейки.

Предварительно принимаем шаг сеток s =15 см (через 2 ряда кладки), тогда требуемый размер ячейки составит

С^тр = = 100 = 8, 4 см.

Принимаем ячейку сетки размером с = 6 см (на 2-3 см меньше)

12. Уточняем процент армирования при принятых параметрах

μ = 100 = 100 = 0, 28% > μ ^тр = 0, 25%

13. Проверка несущей способности армированного столба.

R_sk = = = 2, 51 мПа < 2R = 2*1, 36 = 2, 72 мПа

Для расчета принимаем R_sku = 2R + = 2*1, 36 + = 4, 57 мПа

R_u = kR =2*1, 36 = 2, 72;

14. Упругая характеристика армированной кладки α sk = α =1000 =595

λ _h^пр= √ = √ = 13, 7;

 

15. Коэффициент продольного изгиба для армированной кладки φ = 0, 796 (СНиП или таблица 4.3)

N_сеч = mg φ R_sk А = 1*0, 796*2720*0, 26 = 519 кН

N_сеч = 519 кН> N = 500 кН, при принятом армировании прочность столба обеспечена.

Ответ: Принято армирование сетками из диам. 4 мм класс S-500, размер ячейки 6 см, шаг сеток 15 см (через два ряда кладки). Несущая способность сечения N_сеч = 519 кН

Таблица 4.1. Расчетное сопротивление R сжатию кладки из кирпича всех видов и керамических, и силикатных камней с вертикальными пустотами шириной до 12 мм при высоте ряда кладки 50-150 мм на тяжелых растворах.

Марка кирпича или камня	Расчетные сопротивления R, МПа
при марке раствора
	3, 9 3, 6 3, 2 2, 6 – – – –	3, 6 3, 3 3, 0 2, 4 2, 2 2, 0 – –	3, 3 3, 0 2, 7 2, 2 2, 0 1, 8 1, 5 –	3, 0 2, 8 2, 5 2, 0 1, 9 1, 7 1, 4 1, 1	2, 8 2, 5 2, 2 1, 8 1, 7 1, 5 1, 3 1, 0	2, 5 2, 2 1, 8 1, 5 1, 4 1, 3 1, 1 0, 9	2, 2 1, 9 1, 6 1, 3 1, 2 1, 1 0, 9 0, 7

 

Таблица 4.2. Упругая характеристика кладки α.

Вид кладки	Упругая характеристика кладки при марках раствора
25–200
Из керамических камней   Из керамического кирпича пластического прессования полнотелого, из пустотелых силикатных камней   Из кирпича силикатного полнотелого и пустотелого   Из керамического кирпича полусухого прессования полнотелого и пустотелого

 

Таблица 4.3. Коэффициент продольного изгиба φ при α = 1000.

λ hпр	Коэффициент продольного изгиба		λ hпр	Коэффициент продольного изгиба
	1, 000 0, 980 0, 960 0, 940 0, 920 0, 900 0, 880 0, 860 0, 840 0, 810 0, 790 0, 770 0, 740 0, 720 0, 700 0, 675 0, 650			0, 630 0, 610 0, 585 0, 560 0, 540 0, 520 0, 505 0, 490 0, 470 0, 450 0, 435 0, 420 0, 400 0, 380 0, 365 0, 350 0, 330

 

Задача 4.

⇐ Предыдущая1234Следующая ⇒

Поделиться: