50

7. Расчет кирпичного простенка

Проверяем прочность простенка наружной каменной несущей стены многоэтажного здания при следующих исходных данных (рис. 41): размеры здания в плане м; сетка колонн м; число этажей ; временная нагрузка на перекрытие кН/м²; высота этажей м; ширина и высота оконного проема м; толщина наружной стены 2,5 кирпича см;

Материалы: кирпич керамический пластического прессования, полнотелый; марка кирпича 100, марка раствора 75, плотность кладки кладка сплошная; район строительства г. Норильск (нормативная снеговая нагрузка -

7.1. Сбор нагрузок на несущий простенок

табл. 5.

Сбор нагрузок на несущий простенок

Вид нагрузки	Нормативные нагрузки, кН/м2	Коэффициент надежности по нагрузке	Расчетные нагрузки кН/м2	Грузовая площадь, м2	Нагрузка на простенок, кН
Покрытие: собственный вес (постоянная нагрузка):см. п.5.3.(ПЗ) кровля:(0,12+0,09+0,25+0,6+0,03) сборная железобетонная панель приведенная нагрузка от ригеля (0,6*0,288*25)/7,2 снег (временная нагрузка) табл.4/4/ Норильск	1,09 3 0,6 2	1,3 1,1 1,1 1,4	1,42 3,3 0,66 2,8		34,93 81,18 16,24
				Итого: 132,35 24,6 2,8=68,88
Перекрытие: собственный вес (постоянная нагрузка): табл. 3 п. 3.3. (ПЗ) пол (0,44+0,24) сборная железобетонная панель приведенная нагрузка от ригеля (0,6*0,288*25)/7,2 полезная нагрузка на перекрытие (временная)	0,68 3 0,6 3	1,2 1,1 1,1 1,2	0,82 3,3 0,66 3,6	Всего:	201,23 17,71 71,28 14,26
				Итого: 103,25 21,6 3,6=77,76
Наружные стены: собственный вес стены с учетом штукатурки (0,64*18+0,022*22) вес карнизового участка стены высотой 35см вес подоконного участка стены высотой 100 см	12 12 12	1,1 1,1 1,1	13,2 13,2 13,2	Всего:	181,01 171,86 15,71 44,88

7.2. Определение расчетных усилий

Собственный вес стен вышележащих этажей:

кН;

Нагрузка от покрытия и перекрытий вышележащих этажей:

кН;

Нагрузка от перекрытия, расположенного над рассматриваемым этажом:

кН;

Расчетная продольная сила в сечении 1-1:

кН

Расстояние от опорной точки приложения опорной реакции до внутренней грани стены при глубине заделки ригеля мм:

мм мм принимаем мм

Эксцентриситет нагрузки относительно центра тяжести сечения простенка:

мм.

Расчетный изгибающий момент в сечении I-I:

Нмм

7.3. Расчетные характеристики

Площадь сечения простенка мм².

Коэффициент условий работы кладки , так как м².

Расчетная длина простенка мм,

Гибкость простенка:

Коэффициент продольного изгиба всего сечения простенка в плоскости действия изгибающего момента (см. табл. 20 /5/).

Расчетное сопротивление сжатию кладки из обыкновенного кирпича марки 100 на растворе марки 75: МПа (см. прил. 15. /5/).

Временное сопротивление сжатию материала кладки: МПа. Упругая характеристика кладки из обыкновенного кирпича пластического прессования (прил. 16 /5/).

7.4. Проверка несущей способности простенка

Эксцентриситет расчетной продольной силы относительно центра тяжести сечения:

мм.

Высота сжатой части поперечного сечения простенка:

мм.

Гибкость сжатой части поперечного сечения простенка:

Коэффициент продольного изгиба для сжатой части сечения (табл. 20 /5/).

Коэффициент продольного изгиба при внецентренном сжатии :

Коэффициент (см. формулу 548 /5/):

Несущая способность простенка в сечении I-I как внецентренно сжатого элемента (см. формулу 407 /5/):

кН<

< , здесь , так как см.

Несущая способность простенка меньше расчетного усилия, следовательно, необходимо усилить простенок поперечным армированием. Проверяют условия эффективности применения поперечного армирования: высота ряда кладки мм; расчетный эксцентриситет мм мм; гибкость простенка .

Условия соблюдаются, следовательно, можно применить усилие кладки поперечным армированием. Принимаем армирование прямоугольными сетками из арматуры класса Вр-I, мм, см²=19,6мм², размер ячейки с=50мм. МПа, МПа (см прил. 12. /5/).

Коэффициент условий работы арматуры в каменной кладке (см. прил.24 /5/):

МПа;

МПа.

Требуемое расчетное сопротивление сжатию армированной кладки из условия экономического проектирования

МПа

3,55МПа < 2R=3,6 МПа.

Требуемый коэффициент армирования кладки:

где мм

Минимальный процент армирования кладки сетчатой арматурой при внецентренном сжатии % .

7.5. Расчетные характеристики армированной кладки

Временное сопротивление сжатию армированной кладки

МПа.

Расчетное сопротивление сжатию армированной кладки

МПа.

3,53МПа МПа.

Упругая характеристика армированной кладки

При и ;

При и ; см. табл. 20. /5/.

Коэффициент продольного изгиба армированной кладки при внецентренном сжатии

Коэффициенты ,

Проверяют несущую способность простенка в сечении I-I, армированного сетками.

2461,6 кН>N_I-I=2379,04кН

Условие прочности удовлетворяется, следовательно, прочность армированной кладки простенка достаточна.

Относительный эксцентриситет , поэтому расчет по раскрытию трещин не производят. Требуемый шаг сеток из проволочной арматуры  5мм Вр-1 по высоте кладки простенка.

см

Средняя высота ряда кирпичной кладки составляет 80 мм, тогда число рядов кладки, через которое укладывают сетки, составляет рядов.

Нормы рекомендуют укладывать сетки не реже чем через пять рядов кирпичной кладки из обыкновенного кирпича. Следовательно, принимают шаг сеток мм, и рядам кладки.

Проверяют процент армирования кладки простенка:

% .

Максимальный процент армирования кладки:

% > 0,32%

Следовательно, принятая схема армирования кладки простенка удовлетворяет нормативным требованиям и условию прочности.

Рис. 41. Расчетная схема простенка

и его поперечное армирование через 3 ряда кладки