Краткое содержание занятия

Определение несущей способности кирпичного столба

Размер кирпичного столба в плане 0,5х0,51 м, высота Н=2,8м. Столб воспринимает внецентренное сжатие с эксцентриситетом е_о=5см. Кладка из глиняного кирпича на М100 на растворе М25. Согласно СНиП ІІ-21-81 Каменные и армокаменные конструкции расчетное сопротивление R=17кг/см², упругая характеристика α=1000.

Площадь сечения столба А_с:

А_с=в·d

где b и d - длина и ширина сечения столба соответственно.

Определяем гибкость столба λ и коэффициент продольного изгиба φ для всего сечения:

λ =Н/d по табл. 18 СНиП ІІ-21-81 Каменные и армокаменные конструкции φ=0,98.

Определяем площадь сжатой части сечения А_с при эксцентриситете е_о=5см:

А_с=А·(1-2·е_о/h)

Гибкость сжатой части сечения λh_с:

Λ_hc = H/h_с

где h_c - высота сжатой зоны сечения, определяемая по формуле:

h_с=h-2е_о

φ_с= 0,94, φ₁= (φ+φ_с)/2

Коэффициент со для прямоугольного сечения вычисляют по формуле:

ω =1 + е_о/h≤1,45,

Несущая способность столба N_сс определяется по формуле:

N_сс = m_g·φ₁·R·A_с·ω,

Расчет стены подвала кирпичного здания

Стена толщиной в три кирпича (d =77 см) и высотой Н= 2,8 м выполнена из глиняного кирпича М100 на растворе М25. Расчетная стены подвала Н от уровня бетонного пола до потолка равна высот; за стеной Н₂, т.е. Н = Н₂ = 2,65 м. Расчетная нагрузка на 1 м² стены: . F₁ = 985 кН (рис. 1.).

Рис. 1. Расчетная схема стены подвала и эпюра моментов

Расчетная нагрузка от опирающего на стену перекрытия над подвалом F₂=13,26 кН (без временной нагрузки). Она приложена с эксцентриситетом е₂ по отношению к стене подвала:

е₂= 38,5-1/3·120 = 34,5см.

Объемная масса грунта в насыпном состоянии за стеной подвала γ=1600 кг/м³ =16 кН/м³. Расчетный угол внутреннего трения грунта φ = 38°.

Выше планировочного уровня грунта возможна нагрузка возможна нагрузка на поверхности р=10 кН/м². Приведенная толщина грунта эквивалентная этой поверхностной нагрузке определяется по формуле:

h_экв. =Р/γ

Коэффициент перегрузки для временной нагрузки п₂ равен коэффициенту объемной массы грунта n₁:

n₂=n₁=1,2

На стенку подвала со стороны грунта оказывается давление по трапецеидальной эпюре. Верхняя и нижние ординаты эпюры бокового давления грунта на 1 п.м стены подвала определяются по формулам:

q₁=n₁·γ·h_экв· tg²(45°-φ/2)

q₂= n₂·γ·(n₁·h_гр/ n₂+Н₂) tg₂·(450-φ/2)

Определяем максимальный изгибающий момент М₂ от давления грунта в сечении стены 1-1 на расстоянии У=0,6Н₁ от верха стены подвала до расчетного сечения 1-1:

М₁=(0,056·q₁+0,064·q₂)·Н²

Определяем изгибающий момент в этом же сечении от внецентренного приложения нагрузки от перекрытия, который изгибает стенку в другом направлении. Момент М₂ определяем на высоте Н₁=1,68м.

М₂=k·F₂·е₂

Где k находим из подобия треугольников эпюры моментов:

k=(Н₁-У)/Н₁

Суммарный изгибающий момент в расчетном сечении:

∑М=М₁+М₂

Прочность стены подвала проверяем на внецентренное сжатие с эксцентриситемом. Случайный эксцентриситет не учитываем, так как стена подвала толщиной 77см больше, чем толщина стены 1-го этажа, и больше 25см.

е_о=∑М/N

Расчетная несущая способность стены N_сс определяется по формуле:

N_сс=m_g·φ₁·R·A·(1-2е_о/h)·ω,

где m_g=1 при d=77см>30см; R=13кг/см² (при кирпиче М100 на растворе М25); А=77·100=7700см²; ω=1+е_о/h; φ₁=(φ+ φ_с)/2.

Коэффициент продольного изгиба φ определяем по гибкости λ_h:

λh= Н/h=265/77=3,44

и упругой характеристике кладки 1000(φ=1 СНиП ІІ-21-81 Каменные и армокаменные конструкции). Высота сжатой зоны h_с и гибкость условной стенки λ_hc определяются по формулам:

h_с= h-2е_о

λ_hc= Н/h_с

Коэффициент продольного изгиба φ_с=1,следовательно:

φ₁=( 1+1)/2=1.

Расчетная несущая способность стены N_сс равна: