4 Проектирование кирпичного столба с сетчатым армированием

4.1 Определение поперечного сечения кирпичного столба

Исходные данные:

Продольная сила N = 1553,08 кН;

Расчетная продольная сила от длительных нагрузок N_g = 1295,45кН;

Эксцентриситет продольной силы относительно центра тяжести сечения

е₀ = 6 см = 60 мм;

Расчетная высота столба l₀ = H = 3,0 м;

Материал – кирпич силикатный полнотелый.

Определяем требуемые размеры поперечного сечения столба, принимая величину в средних напряжений в кладке σ = 2,5 МПа, тогда получим:

(143)

Назначаем размеры сечения с учетом кратности размерам кирпича b = 77 cм; h = 77 cм , с А =0,5929 м².

Так как заданная величина эксцентриситета

e₀ = 60 мм < 0,17 h = 0,17 · 770 = 130,9 мм, то столб можно проектировать с сетчатым армированием.

Вычисляем максимальное напряжение в кладке с принятыми размерами сечениями

(144)

(125)

(145) (126)

А_с =

Значение коэффициентов m_g = 1, φ₁ = 0,9 , ω = 1 приняты предварительно ориентировочно.

МПа.

Тогда расчетное сопротивление не армированной кладки должно быть не менее 0,6 · 3,45 = 2,07 МПа.

Принимаем для кладки столба марку кирпича М150 и марку раствора М75.

(R = 2,0 МПа). Так как площадь сечения столба А = 0,5929 м² > 0,3 м² то расчетное сопротивление кладки не корректируем.

Определяем требуемый процент армирования кладки принимая значение R_skb = = 3,32 МПа, тогда получим

(146) (127)

где R_s = 0,6 · 360 = 216 МПа, для арматуры  5 В_р-1 (A_st = 19,6 мм²) с учетом коэффициента условий работы γ_cs = 0,6

.

Назначаем шаг сеток 158 мм через каждые 2 ряда, тогда размер ячейки с перекрестным расположением стержней должен быть не более:

(147) (128)

мм.

Принимаем размер с = 50 мм , при этом получим:

(148) (160)

;

что не превышает предельного значения

(149) (130)

4.2 Определение несущей способности столба с сетчатым армированием

Определяем фактическую несущую способность запроектированного сечения кирпичного столба с сетчатым армированием.

Для определения продольного изгиба расчетная высота столба при неподвижных шарнирным опорах будет равна ℓ₀ = Н = 3000 мм, соответственно гибкость в плоскости действия изгибающего момента:

(150) (131)

Высота сжатой части сечения:

(151) (132)

мм,

и соответствующая ей гибкость

(152) (133)

При λ_h < 10 согласно таблице η = 0, тогда коэффициент учитывающий влияния длительной нагрузки, будет равен m_g = 1.