Практическая работа №13 Подбор сечения, проверка несущей способности армокаменных конструкций.

Цель: научится подбирать сечение, и проверять несущую способность кирпичного столба и простенка.

В результате выполнения практического занятия студент должен

- знать: основные формулы расчета кирпичного столба и простенка;

- уметь: работать со СНиПом для определения: расчетного сопротивления кладки;

- определять несущую способность кирпичного столба и простенка;

- определять центр тяжести кирпичного простенка;

-определять изгибающий момент и момент инерции сечения.

Исходные данные:

1. Определить несущую способность центрально-нагруженного кирпичного столба

№ варианта	Геометрические размеры, см		Высота, Н, м		Марка раствора		Марка камня		Вид каменной клаки		Вид перекрытия или способ опирания
	b	h
1	51	64		7,6		25		125		Глиняный пластического прессования		Шарнирное
2	51	77		6,4		75		300		Глиняный пустотелый		Сборное ж/б перекрытие
3	79	79		8,7		50		100		Бетонные		Свободно стоящая конструкция
4	59	80		8,2		75		125		Глиняный пластического прессования		Монолитное перекрытие
5	77	51		4,5		100		150		Силикатный		Шарнирное
6	64	77		6,6		50		100		Камень керамический		Частичное защемление на опорах
7	39	79		5,3		25		75		Ячеистый бетон		Свободно стоящая конструкция
8	64	64		6,4		50		250		Глиняный пластического прессования		Сборное ж/б перекрытие
9	64	39		7,6		25		125		Глиняный пластического прессования		Шарнирное
10	80	77		6,4		75		300		Глиняный пустотелый		Сборное ж/б перекрытие
11	79	64		8,7		50		100		Бетонные		Свободно стоящая конструкция
12	80	80		8,2		75		125		Глиняный пластического прессования		Монолитное перекрытие
13	77	59		4,5		100		150		Силикатный		Шарнирное
14	66	77		6,6		50		100		Камень керамический		Частичное защемление на опорах
15	39	80		5,3		25		75		Камень керамический		Свободно стоящая конструкция
16	64	70		6,4		50		250		Глиняный пластического прессования		Сборное ж/б перекрытие
17	51	64		7,6		75		125		Глиняный пластического прессования		Шарнирное
18	51	77		6,4		75		75		Глиняный пустотелый		Сборное ж/б перекрытие
19	79	79		8,7		50		125		Бетонные		Свободно стоящая конструкция
20	59	80		8,2		75		100		Глиняный пластического прессования		Монолитное перекрытие
21	77	51		4,5		50		150		Силикатный		Шарнирное
22	64	77		6,6		100		100		Камень керамический		Частичное защемление на опорах
23	39	79		5,3		75		75		Камень керамический		Свободно стоящая конструкция
24	64	64		6,4		75		250		Глиняный пластического прессования		Сборное ж/б перекрытие
25	51	64		7,6		25		125		Глиняный пластического прессования		Шарнирное
26	51	77		6,4		75		300		Глиняный пустотелый		Сборное ж/б перекрытие
27	79	79		8,7		50		100		Бетонные		Свободно стоящая конструкция
28	59	80		8,2		75		125		Глиняный пластического прессования		Монолитное перекрытие
29	77	51		4,5		100		150		Силикатный		Шарнирное
30	64	77		6,6		50		100		Камень керамический		Частичное защемление на опорах
31	64	64		7,2		100		125		Бетонные		Свободно стоящая конструкция
32	51	51		6,4		25		125		Глиняный пластического прессования		Сборное ж/б перекрытие
33	64	51		5,2		75		125		Силикатный		Частичное защемление на опорах

Порядок выполнения практической работы:

1. Определить несущую способность кирпичного столба

, кН

где: – коэффициент условий работы, если наименьшая сторона столба более 30 см, = 1;

– расчетное сопротивление кладки, кН/см², (14, табл. 2-10);

- площадь сечения столба, см²;

- коэффициент продольного изгиба, который зависит от гибкости λ_h и упругой характеристики кладки α;(14, табл. 19)

;

где: - расчетная высота столба, зависит от способа закрепления концов колонны или от вида перекрытия, см;

- меньший размер прямоугольного сечения, см

, см

где: - коэффициент расчетной высоты, (13, п.7.3)

α – упругая характеристика кладки, (13, табл. 16)

Пример: Определить несущую способность центрально-нагруженного кирпичного столба

Исходные данные: марка раствора – М75; марка кирпича – М125; = 64х51 см; кирпич силикатный, способ опирания – частичное защемление.

Решение:

1. Определить несущую способность кирпичного столба

, кН

= 1;

– 1,9 МПа = 0,19 кН/см², (14, табл. 2-10);

= 64·51 = 3264 см²;

;

, см

см

α – 750, (13, табл. 16)

= 0,9;( 14, табл. 19)

кН

2. Проверить несущую способность кирпичного простенка (размеры принимаем по КП «Архитектура зданий»)

№ варианта	Внешняя нагрузка, N, кН	Изгибающий момент, М, кН·м	Марка раствора	Марка кирпича	Вид перекрытия или способ опирания
1	100	35	100	150	Частичное защемление на опорах
2	230	160	100	150	Свободно стоящая конструкция
3	180	94	50	150	Сборное ж/б перекрытие
4	250	100	100	150	Шарнирное
5	600	64	25	75	Сборное ж/б перекрытие
6	340	120	25	75	Свободно стоящая конструкция
7	420	50	75	75	Монолитное перекрытие
8	98	200	75	300	Шарнирное
9	120	80	50	250	Частичное защемление на опорах
10	380	150	75	300	Свободно стоящая конструкция
11	300	88	50	250	Сборное ж/б перекрытие
12	400	110	75	75	Шарнирное
13	260	60	75	250	Сборное ж/б перекрытие
14	460	150	75	300	Свободно стоящая конструкция
15	280	80	50	100	Монолитное перекрытие
16	100	35	50	100	Шарнирное
17	230	160	100	100	Частичное защемление на опорах
18	180	94	50	100	Свободно стоящая конструкция
19	250	100	25	125	Сборное ж/б перекрытие
20	600	64	25	125	Шарнирное
21	340	120	75	125	Сборное ж/б перекрытие
22	420	50	25	125	Свободно стоящая конструкция
23	98	200	75	125	Монолитное перекрытие
24	120	80	75	125	Шарнирное
25	380	150	75	100	Частичное защемление на опорах
26	420	50	75	125	Свободно стоящая конструкция
27	160	100	50	100	Сборное ж/б перекрытие
28	250	35	50	100	Шарнирное
29	120	64	50	125	Сборное ж/б перекрытие
30	30	94	50	100	Свободно стоящая конструкция
31	98	200	75	125	Монолитное перекрытие
32	120	80	75	125	Шарнирное
33	380	150	75	100	Монолитное перекрытие

Порядок выполнения практической работы:

1. Определить расчетное сопротивление кладки , кН/см², (14, табл. 2-10);

2. Определяем эксцентриситет продольной силы относительно центра тяжести

е₀ = ,кН·м

где M – изгибающий момент, кН·м

N – внешняя нагрузка, кН

3. Определить коэффициент продольного изгиба

где ℓ₀ – расчетная высота простенка, см

h_э - высота этажа, см

h_э =

где r – радиус инерции, см

r =

где J – момент инерции, см⁴

A – площадь простенка, см²

- коэффициент продольного изгиба, который зависит от гибкости λ_h и упругой характеристики кладки α;( 14, табл. 19)

;

где: - расчетная высота столба, зависит от способа закрепления концов колонны или от вида перекрытия, см;

- меньший размер прямоугольного сечения, см

, см

где: - коэффициент расчетной высоты, (13, п.7.3)

α – упругая характеристика кладки, (13, табл. 16)

4. Определить значение коэффициентов х (Приложение И)

= ,

= ,

5. Определить момент инерции сечения

J =

6. Определить площадь сечения сечения

А =

7. Определить коэффициент

y = h – z₀

z₀ = x h

8. Определить площадь сжатия

А_сж =

9. Проверяем простенок на прочность

Пример: Проверить несущую способность кирпичного простенка Н = 2,5 м, h₀ = 64 см, d = 150 см, h = 214 см, b₁ = 140 см, b₂ = 38 см, M = 60 кНм, N = 460 кН, Марка кирпича М150, Марка раствора М75, кирпич керамический пустотный, опирание шарнирное

Решение:

1. Определить расчетное сопротивление кладки = 2,0 МПа = 0,2 кН/см², (8, стр. 5-8, табл. 1-9);

2. Определяем эксцентриситет продольной силы относительно центра тяжести

е₀ = ,см

е₀ = см

3. Определить коэффициент продольного изгиба

h_э = см

r = см

– 1 (14, табл. 19)

;

, см

см

= 1(13, п.7.3)

α = 1200 (13, табл. 16)

4. Определить значение коэффициентов х = 0,42 (Приложение И)

= ,

=

= ,

=

5. Определить момент инерции сечения

J = см⁴

J = , см⁴

6. Определить площадь сечения

А = , см²

А = = 14660 см²

r =

h_э = см

7. Определить коэффициент

y = h – z₀, см

z₀ = x h, см

z₀ = 0,42 214 = 89,88 см

y = 214 – 89,88 = 124,12 см

8. Определить площадь сжатия

А_сж = , см²

А_сж = см²

9. Проверяем простенок на прочность

, кН

, кН

, кН

Контрольные вопросы:

1. От чего зависит расчетное сопротивление каменной кладки?

2. От чего зависит расчетная высота кладки?

3. От чего зависит коэффициент продольного изгиба кладки?

4. Что такое эксцентриситет?

5. В какой ситуации используется армирование каменной кладки?

Приложение А

Приложение Б

Приложение В

Приложение Г

Приложение Д

Приложение Е

Приложение Ж

Приложение И

Приложение К

Список литературы

Основная литература

1. Доркин В.В. Сборник задач по строительным конструкциям, М. 2009г

2. Сетков В.И. Строительные конструкции, М. Стройиздат. 2012г.

3. СНиП II -3-79*Строительная теплотехника

4. СНиП 2.01.07.85* Нагрузки и воздействия

5. СНиП II-25-80 Деревянные конструкции

6. СНиП 2.03.01-84* Бетонные и железобетонные конструкции

7. СНиП 11-23-81* Стальные конструкции

8. СНиП II-22-81 Каменные и армокаменные конструкции

9. СНиП 2.02.01-83* Основания зданий и сооружений

10. СНиП 2.02.03-85 Свайные фундаменты

11. СП 20.13330.2011 Нагрузки и воздействия

12. СП 64.13330.2011 Деревянные конструкции

13. СП 24.13330.2011 Свайные фундаменты

14. СП 15.1333.2012 Каменные и армокаменные конструкции

15. СП 63.13330.2012 Бетонные и железобетонные конструкции. Общие положения

16. СП 22.13330.2011 Основания зданий и сооружений

17. СП 16.13330.2011 Стальные конструкции

Дополнительная литература

18. Мандриков А.П. Примеры расчета железобетонных конструкций, М. Стройиздат 2007г.

19. Берлинов М.В., Ягупов Б.А. Примеры расчета оснований и фундаментов. – М.:Агропромиздат, 1990 г.

88