6.7. Прочность наклонных сечений по поперечной силе а. Расчет хомутов

Условная распределенная нагрузка

q₁= g' + 0,5∙υ' = 8,15 + 0,5∙28,8 = 22,55 кН/м ≈ 0,22 кН/см.

Свесы полок расположены в растянутой зоне и φ_f=0. Проверяем необходимость расчета хомутов при:

С = С_max= 2,5∙h₀= 112,5см; .

.

Оба условия не выполняются, поэтому расчет хомутов необходим

Так как:

Q_max< Q_b1/0,6 = 123,3кН и то:

Из условия свариваемости продольной и поперечной арматуры назначаем шаг хомутов d_x= 4мм, n = 2, A_sw1=0,125.

Для приопорных участков:

Принято: S₁= 17см > h/3 = 16,7см. Значит принимаем S₁ = 16см.

Фактическое значение q_SW1:

.

В средней части пролета : ;

.

Так как , то:

Принимаем С = 150

h₀ ≤ C₀₁ = 76см ≤ 2h₀

Б. Расчет прочности наклонной сжатой полосы

.

Прочность наклонной полосы обеспечена.

7. Расчет кирпичного столба

Величину продольной сжимающей силы по аналогии с расчетом колонны принимаем равной 4460,7 кН. Расчетная длина l₀ = 4,8м. Столб выкладывается из красного кирпича пластического формования марки 200; марка раствора - 100; R = 2,7 МПа (0,27 кН/см²). Рекоменду­ется при марке камня (кирпича) не ниже 100 и марке раствора не ни­же 50 задаваться размерам поперечного сечения столба в зависимости от величины продольной силы N.

Принимаем b = h = 100см. Упругая характеристика кирпичной кладки α при марке раствора 100 равна 1000. Гибкость λ_h = 480/100 = 4,8; φ = 0,87.

m_g = 1, т.к.λ _h < 10 и b>30см и h>30см.

Напряжение в нормальных сечениях столба:

σ=N / m_g·φ·A = 4460,7/1·0,87·100²= 0,512кН/см² < 2·R= 2·0,27= 0,54кН/см².

Вариант с сетчатым армированием

Объемный коэффициент сетчатого армирования не должен превышать предельного

μ <= μ_max=50·R/ [μ_cs ·100(1-2·l₀/y) ·R_s] = 50·27/[100· (1 - 2·0/y) ·370·0,6] = 0,06.

Расчетное сечение эксцентриситета е продольной силы принято равным нулю, а коэффициент условий работы сетчатой арматуры класса Bр-I μ_cs = 0,6. Величину R_s принимаем согласно СНиП 2.03.01-84 равной 370 МПа, что соответствует диаметру проволоки d = 4мм.

Величину требуемого значения коэффициента армирования μ^тр можно определить из выражения: R_sk = R + 2μ·R_s·γ_cs, в котором в левой части вместо расчетного сопротивления армирован­ной каменной кладки подставляем фактическую величину напряжений σ = 0,36 кН/см².

μ = (σ - R)/2·R_s·μ_cs = (0,521 - 0,27)/2·37·0,6 = 0,0056< μ_max =0,06.

Задаемся размером ячеек С = 40мм и диаметром стержней d = 5мм (A_st = 0,196 см²).

Из формулы μ = 2·A_st/C·S, определяем шаг сеток S:

S = 2·A_st/μ·C = 2·0,196/0,0056·4 = 17,5см.

Округляем это значение в меньшую сторону до величины, кратной вы­соте ряда кладки из красного кирпича, т.е. принимаем S = 15см. Проверяем несущую способность столба:

μ = 2·A_st/C·S = 2·0,196/4·15 = 0,0065,

R_sk = R + 2μ·R_s·μ_cs = 0,27 + 2·0,0065·37·0,6 = 0,56 кН/см².

Временное сопротивление каменной кладки:

R_sku = 2·R + 2·R_su·μ_cs·μ = 2·0,27 + 2·40,5·0,6·0,0065 = 0,85 кН/см².

Упругая характеристика армированной каменной кладки и коэффициент продольного изгиба:

α_sk = α·2·R/R_sku = 1000·2·0,27/0,85 = 635,3; φ =0,973.

N = 4460,7кН < m_g·φ·R_sk·A² = 1·0,973·0,56·100² = 5448,8 кН.

Условие прочности выполняется.