5.7 Прочность наклонных сечений по поперечной силе
А. Расчет хомутов
Условная распределенная нагрузка:
q1 = g’ + 0,5υ’ = 12,41 + 0,5*26,4 = 25,61 кН/м = 0,256 кН/см – сечение у крайней опоры.
Свесы полок расположены в растянутой зоне и φf = 0. Проверяем необходимость расчета хомутов при:
С=Сmax = 2,5*h0 = 112,5см ; (q1<< φb4*Rbt*b/(Cmax/h0)2)
Qmax = 132,7кН > 2,5*γb2*φb3*Rbt*b*h0 = 2,5*0,9*0,6*0,105*20*45 = 127,6кН
Qmax – q’* Сmax = 132,7 – 0,388*112,5 = 89,05кН ≥ 51,03кН
γb2*φb4*Rbt*b*h02/С = 0,9*1,5*0,105*20*452/112,5 = 51,03кН
Оба условия не выполняются, поэтому расчет хомутов необходим.
Qmax
= 132,7кН <
то
<
<
Оба условия не выполняются, поэтому:
Из условия свариваемости продольной и поперечной арматуры назначаем диаметр и шаг хомутов d = 6 мм, n = 2, Asw1 = 0,283 см2
Для приопорных участков :
Должно выполняться
условие
Принимаем S1 = 150 мм < h/3 = 167мм.
Фактическое
значение
:
В средней части пролета :
S2 = 3*h/4 = 375мм
<
Так как qsw2<Qb,min/(2*h0) , то вычисляем M’b и Q’b,min .
M’b=2*h20*qsw2*φb2/φb3=2*452*0,34*2/0,6=4590кН/см
Q’b,min=2*h0*qsw2=2*45*0,34=30,6кН
C01=√(M’b/qsw1)= √(4590/0,849)=73,5см<2*h0=2*45=90см
Q’b,min+qsw2*C01=30,6+0,34*73,5=55,59>Qb,min=51,03
Длина l1 участка установки хомутов с шагом S1 :
Так как
,
то
>
Б. Расчет прочности наклонной сжатой полосы
Условие прочности имеет вид :
Прочность наклонной полосы обеспечена.
6. Расчет кирпичного столба
Рассчитать, как вариант колонны многоэтажного здания, кирпичный столб в уровне первого этажа.
Величину продольной сжимающей силы по аналогии с расчетом колонны принимаем 1820,2 кН. Расчетная длина l0 = 4,8 м. Столб выкладывается из красного кирпича пластического формования марки М200; марка раствора - М100; R = 2,7МПа (0,27кН/см2). Рекомендуется при марке камня (кирпича) не ниже 100 и марке раствора не ниже 50 задаваться размером поперечного сечения столба в зависимости от величины продольной силы N :
При N = 1000кН : b = h = 56…64см, при 2000кН > N > 1000кН : b = h = 64…77см; при N ≥ 2000кН b = h = 77…90см.
Принимаем b = h = 70см. Упругая характеристика кирпичной кладки α при марке раствора М100 равна 1000. гибкость λh = 480/70 = 6,9; φ = 0,94 – коэффициент продольного изгиба. Коэффициент, учитывающий влияние длительной нагрузки при λh ≤ 10 и h или b не менее 30см, mg = 1.
Напряжение в нормальных сечениях столба :
<
2*R
= 2*0,27 = 0,54 кН/см2.
Так как σ > R, то делаем вывод о необходимости сетчатого армирования или усиления стальными обоймами поперечных сечений кирпичного столба.
Вариант с сетчатым армированием
Объемный коэффициент сетчатого армирования не должен превышать предельного
Расчетное значение эксцентриситета е продольной силы принято равным нулю, а коэффициент условия работы сетчатой арматуры класса Вр-I γcs = 0,6. Величину Rs принимаем согласно СНиП 2.03.01-84 равной 370 МПа, что соответствует диаметру проволоки 4 мм.
Величину требуемого значения коэффициента армирования μтр можно определить из выражения :
,
в котором в левой
части вместо расчетного сопротивления
армированной каменной кладки подставляем
фактическую величину напряжений
.
<
Задаемся размером ячеек С=50мм и диаметром стержней d=4мм (Аst=0,126см2).
Из формулы
определяем шаг сеток S
:
Округляем это значение в меньшую сторону до величины, кратной высоте ряда кладки из красного кирпича, т. е. принимаем S = 14см. Проверяем несущую способность столба :
Временное сопротивление каменной кладки :
Упругая характеристика армированной каменной кладки и коэффициент продольного изгиба :
;
φ = 0,93
Условие прочности выполняется. Поэтому стальные обоймы можно не применять.
Размещено на Allbest.ru