8.3 Проверка несущей способности

Сечение в верхней части простенка

N = 1286,1 кН; M_fl = 46,16 кНм;

e₀ = M_fl / N = 46,16 / 1286,1 = 0,038 м < 0,17 h = 0,087 м

для опорного сечения ₁ = 1,0; и т.к. ₁ = l₀ / h = 3600 / 510 = 7,06 < 10, m_g = 1,0

1 · 1 · 1,3 · 652 · 10³ · 1,07 = 906,9 · 10³ Н =

= 906,9 кН < 1286,1 кН,

где А_с = А (1 – 2е₀ / h) = 510 · 1500 · (1 – 2 · 36 / 510) = 652 · 10³ мм²,

 = 1 + е₀ / h = 1 + 38 / 510 = 1,07

Несущая способность простенка не обеспечивается. Применяем сетчатое армирование кладки.

Простенок армируется прямоугольными сетками из проволочной арматуры класса В500, d_s = 5 мм, А_st = 19,6 мм², размер ячейки с = 50 мм, R_s = _cs R_s = 0,6 · 415 = 249 МПа, R_s,ser = _cs R_s,ser = 0,6 · 500 = 300 МПа.

Требуемое расчетное сопротивление кладки из условия экономичного проектирования

Н/мм² =

= 1,76 МПа < 2R = 2,6 МПа.

Требуемый коэффициент армирования

% > 0,1 %.

Принимаем  = 0,2 % < %.

Требуемый шаг сеток

мм.

Количество рядов высотой 77 мм, через которые укладывают сетки

рядов, тогда s = 385 мм.

Сечение в средней части простенка

N = 1322,4 кН; M_fl = 23,1 кНм;

e₀ = M_fl / N = 23,1 / 1322,4 = 0,017 м < 0,17 h = 0,087 м

• гибкость простенка

₁ = l₀ /h = 3,6 / 0,51 = 7,06 < 10;

• высота сжатой части поперечного сечения

h_c = h – 2 e₀ = 510 – 2 · 17 = 476 мм;

• гибкость сжатой части поперечного сечения простенка

_hc = l₀ /h_c = 3600 / 474 = 7,59, m_g = 1,0;

• процент армирования по объему

%;

• расчетное сопротивление сжатию армированной кладки

МПа;

R_skb < 2R = 26 МПа

• упругая характеристика армированной кладки

,

где МПа

При _h = 7,06 и _sk = 684,  = 0,91 (по табл. 18 [11])

При _hс = 7,59 и _sk = 684, _с= 0,89

• коэффициент продольного изгиба армированной кладки при внецентренном сжатии

;

• несущая способность простенка

1 · 0,9 · 2,17 · 711 · 10³ · 1,035 = 1437 · 10³ Н =

= 1437 кН > N = 1322,4 кН,

где А_с = А (1 – 2е₀ / h) =510 · 1500 · (1 – 2 · 17 / 510) = 711 · 10³ мм² ;

 = 1 + е₀ / h = 1 + 0,017 / 0,51 = 1,035

Прочность простенка обеспечена.

а) фасад, б) вертикальный разрез по несущей стене, в) план, г) узел опирания прогона ригеля

Рисунок 8.1 К расчету простенка несущей стены из кирпичной кладки

Приложение 1

Исходные данные к проектированию

	Предпоследняя цифра шифра	Последняя цифра шифра
		0	1	2	3	4	5	6	7	8	9
рn	0	6	7	8	9	10	6	7	8	9	10
Rn, гр		0,18	0,2	0,22	0,24	0,26	0,28	0,3	0,32	0,34	0,36
рn	1	7	9	8	8	6	7	5	8	9	9
Rn, гр		0,26	0,27	0,25	0,26	0,32	0,29	0,27	0,34	0,29	0,3
рn	2	8	7	10	6	10	9	8	10	8	10
Rn, гр		0,25	0,23	0,27	0,21	0,29	0,29	0,27	0,31	0,33	0,31
рn	3	9	10	8	9	10	8	9	10	7	10
Rn, гр		0,28	0,27	0,25	0,32	0,24	0,30	0,30	0,32	0,36	0,25
рn	4	10	6	10	9	11	7	11	10	10	8
Rn, гр		0,23	0,30	0,32	0,34	0,30	0,30	0,29	0,28	0,29	0,27
рn	5	11	10	9	9	10	8	10	5	7	6
Rn, гр		0,31	0,32	0,33	0,34	0,35	0,35	0,33	0,32	0,31	0,30
рn	6	10	9	10	8	8	6	10	9	10	5
Rn, гр		0,37	0,33	0,37	0,34	0,37	0,30	0,26	0,28	0,29	0,20
рn	7	10	8	11	10	9	7	10	10	10	7
Rn, гр		0,16	0,18	0,29	0,20	0,22	0,24	0,26	0,26	0,30	0,28
рn	8	11	7	10	9	5	8	10	10	7	9
Rn, гр		0,25	0,20	0,32	0,29	0,24	0,26	0,29	0,29	0,26	0,31
рn	9	11	5	11	7	9	9	11	11	11	11
Rn, гр		0,35	0,30	0,33	0,30	0,32	0,31	0,32	0,33	0,34	0,35
Тип ригеля		тавровое сечение			прямоугольное сечение			тавровое сечение
Кол-во этажей		3		4		5		3
Район строительства		Чита	Иркутск	Омск	Киев	Томск	Братск	Пермь	Орел	Ангарск	Зима

Примечания:

р_n – полезная нагрузка, кН/м²; R_{n, гр} – нормативное сопротивление грунта, МПа.

Кратковременно действующая часть полезной нагрузки для первых пяти строк составляет 1,5 кН/м², для остальных – 2,0 кН/м².

Продолжение приложения 1

Габаритные размеры	Предпоследняя цифра шифра	Последняя цифра шифра
		0	1	2	3	4	5	6	7	8	9
L		36	45	48	54	60	66	72	30	48	78
B	0	20	22	24	26	26.5	27	27,5	23	21	29
H		3,5	3,7	3,8	3,9	4,0	4,1	4,2	4,3	4,4	4,5
L		24	30	36	42	48	54	60	36	42	54
B	1	18	19	19,5	20	21	21,5	22,5	23	23	24,5
H		4,5	4,3	4,1	3,9	3,7	3,5	3,3	4,0	4,6	4,2
L		42	48	54	60	66	72	78	84	90	96
B	2	24	25,5	26,5	27,5	28,5	29,5	30,5	31,5	32,5	33,5
H		3,2	3,4	3,6	3,8	4,0	4,2	4,4	4,6	4,8	4,5
L		48	54	60	66	72	66	60	54	48	42
B	3	21,2	31,2	22,2	23,2	24,2	25,2	26,2	27,4	28,4	30,5
H		3,7	4,5	3,8	3,1	2,8	3,5	4,2	4,9	4,2	3,8
L		30	36	42	48	54	60	36	42	36	54
B	4	19	20	21	22	23	24	25	25,5	26	27
H		3,5	4,5	3,6	4,6	3,7	4,6	4,7	3,8	4,5	4,4
L		54	42	48	36	60	54	72	78	42	66
B	5	19,7	20,7	21,7	22	22,7	23	23,7	24	24,7	25
H		4,2	4,1	4,15	4,0	4,05	3,9	3,95	3,8	3,85	3,9
L		60	66	54	48	36	42	30	78	54	72
B	6	23,4	23,8	24	24,4	24,8	24,6	23,6	22,6	21,6	20,6
H		4,0	3,9	4,1	4,2	4,0	4,3	3,9	4,4	3,8	3,9
L		66	60	54	42	36	30	72	48	48	78
B	7	19	21	23	25	27	25	23	21	20	19
H		3,4	3,5	3,6	3,7	3,8	3,9	4,0	4,1	4,2	4,3
L		72	54	42	36	30	72	48	54	60	42
B	8	20,8	21	21,2	21,4	21,6	22	22,4	22,8	23	23
H		4,3	4,2	4,1	4,0	4,0	3,8	3,7	3,6	3,6	3,4
L		78	42	36	30	48	54	60	72	66	72
B	9	25	24	20,5	21,5	24,5	22,5	19,5	23,5	24	24,5
H		3,3	4,0	4,1	4,6	5,1	4,5	3,9	3,3	3,8	4,2

Примечания: L – длина здания, м; В – ширина здания, м; Н – высота этажа, м.

Приложение 2

К определению параметров граничного армирования

сечений железобетонных элементов

Класс арматуры	А240	А300	А400	А500	В500
Значение R	0,612	0,577	0,531	0,493	0,502
Значение αR	0,425	0,411	0,390	0,372	0,376

Приложение 3

Соотношение между диаметрами свариваемых стержней и минимальные расстояния между стержнями в сварных сетках и каркасах, изготавливаемых с помощью контактной сварки

Диаметр стержня одного направления, мм	3	6	8	10	12	14	16	18	20	22	25	28	32	36	40
Наименьший допустимый диаметр стержня другого направления	3	3	3	3	3	4	4	5	5	6	8	8	8	10	10
Наименьшее допустимое расстояние между осями стержней одного направления, мм	50	50	75	75	75	75	75	100	100	150	150	150	150	200	200
То же продольных стержней при двухрядном их расположении в каркасе, мм	–	40	40	40	50	50	50	50	60	60	60	70	70	80	80

Сортамент арматурных канатов

Номинальный диаметр, мм	Расчетная площадь поперечного сечения арматурных канатов, мм2, при их числе									Теоретическая масса 1 м, кг
	1	2	3	4	5	6	7	8	9
6	22,7	45,4	68,1	90,8	113,5	136,2	158,9	181,6	204,3	0,173
9	51	102	153	204	255	306	357	408	459	0,402
12	90,6	181,2	271,8	362,4	453	543,6	634,2	724,8	815,4	0,714
15	141,6	283,2	424,8	566,4	708	849,6	991,2	1132,8	1274,4	1,116

Приложение 4

Основные характеристики арматурных сеток по ГОСТ 8478-81

Номер сетки	Марка сетки	Ширина сетки, мм	Усилие, воспринимаемое арматурой, Н/м / площадь арматуры, мм2
			продольной	поперечной
1	2	3	4	5
1		1040	74630 207,3	70560 196,0
2		1140	61890 171,9	47040 130,6
3		1140	28240 77,4	22990 63,0
4		1280	71660 199,0	70560 196,0
5		1280	71660 199,0	141120 392,0
6		1290	24960 68,4	15330 42,0
7		1290	24960 68,4	50230 141,5
8		1290	24960 68,4	89280 251,5
9		1340	27460 68,4	22990 63,0
10		1440	25550 70,0	22990 63,0
11		1440	25550 70,0	35280 98,0
12		1500	24530 67,2	45990 126,0
13		1540	73310 203,6	70560 196
14		1540	73310 203,6	141120 392,0
15		1660	24930 68,3	45990 126,0
16		1660	24930 68,3	22990 63,0
17		2350	72060 200,1	70560 196
18		2350	51040 141,8	47040 130,6

Продолжение приложения4

1	2	3	4	5
19		2350	39030 108,4	35280 98,0
23		2550	71940 199,8	70560 196,0
24		2550	49810 138,3	47040 130,6
27		2660 2330	37140 103,2	47040 130,6
28		2660 2330	24210 66,3	66980 188,6
29		2830 2390	37400 103,9	70560 198,7
30		2830 2390	24380 66,8	100460 283,0
31		2940	18110 48,2	10650 28,4
32		2940	27170 72,4	10650 28,4
33		2940	31290 85,7	10650 28,4
34		2940	25030 68,5	10650 28,4
35		2940	46930 128,5	13310 35,5
36		2940	25030 68,5	18400 50,4
37		2940	38400 106,6	13310 35,5
38		2940	38400 106,6	18400 50,4
39		2940	46930 128,5	18400 50,4
40		2940	4630 12,6	22990 63,0
41		2960 2590	38140 105,9	47040 130,6
42		2960 2590	38140 105,9	66980 188,6
43		2960 2590	24860 68,1	119040 335,3

Продолжение приложения 4

1	2	3	4	5
44		3030 2650	37260 103,5	47040 130,6
45		3030 2650	37260 103,5	66980 188,6
46		3030 2650	24290 66,5	119040 335,3
47		3260 2850	36800 102,2	47040 130,6
48		3260 2850	23980 65,7	119040 335,3
49		3260 2850	36800 102,2	66980 188,6
50		3330 2920	38140 105,9	47040 130,6
51		3330 2920	38140 105,9	66980 188,6
52		3330 2920	24860 68,1	119040 335,3
53		3560 3120	37660 104,6	66980 188,6
54		3560 3120	37660 103,1	119040 335,3
55		3630 3180	36930 102,5	66980 188,6

Примечание:В– ширина сетки, мм;L– длина сетки, мм;с₁ис₂– длина свободных концов продольных и поперечных стержней сетки.

Приложение 4а

Сортамент сварных сеток и расчетные площади сечения стержней сеток

Марка сетки t/t1/d/d1	Расчетная площадь сечения продольных стержней, см2, при ширинеВ, мм											Расчетная площадь сечения поперечных стержней, см2, на 1 м ширины сетки
	900	1100	1300	1400	1500	1700	2300	2500	2700	2900	3500
200/250/3/3	0,43	0,50	–	0,57	0,64	0,71	0,92	0,99	1,07	1,14	–	0,28
150/250/3/3	0,50	0,57	–	0,71	0,78	0,85	1,14	1,28	1,35	1,42	–	0,28
200/250/4/3	0,76	0,88	–	1,01	1,13	1,26	1,64	1,76	1,89	2,02	–	0,28
150/250/4/3	0,88	1,01	–	1,26	1,36	1,51	2,02	2,27	2,39	2,52	–	0,28
200/250/5/4	1,18	1,37	–	1,57	1,76	1,96	2,55	2,74	2,94	3,14	–	0,50
150/250/6/4	1,98	2,26	–	–	3,11	–	4,53	5,09	5,38	5,66	–	0,50
100/250/6/4	2,83	3,40	–	–	4,53	–	6,79	7,36	7,92	8,49	–	0,50
150/250/9/5	4,45	5,09	–	–	7,00	–	10,18	11,45	12,08	12,72	–	0,78
100/250/9/5	6,36	7,63	–	–	10,18	–	15,26	16,54	17,81	19,08	–	0,78
250/200/3/4	0,36	0,43	0,43	–	–	0,57	0,78	–	–	0,99	1,14	0,63
250/150/3/4	0,36	0,43	0,43	–	–	0,57	0,78	–	–	0,99	1,14	0,84
250/150/4/5	0,63	0,76	0,76	–	–	1,01	1,39	–	–	1,76	2,02	1,31
250/200/4/8	063	0,76	0,76	–	–	1,01	1,39	–	–	1,76	2,02	2,52
250/150/5/9	098	1,18	1,18	–	–	1,57	2,16	–	–	2,74	3,14	4,24
200/200/3/3	–	0,50	0,57	0,57	0,64	0,71	0,92	0,99	1,07	1,14	1,35	0,36
150/150/3/3	–	0,57	0,71	0,71	0,78	0,85	1,14	1,28	1,35	1,42	1,70	0,47
100/100/3/3	–	0,85	0,99	1,07	1,14	1,28	1,70	1,85	1,99	2,13	2,56	0,71

Примечание. В графе «Марка сетки» соответственно указаны: расстояния по осям между продольнымиtи поперечнымиt₁стержнями; диаметры продольногоdи поперечногоd₁стержня.

Приложение 5

Расчетные площади поперечных сечений и масса арматуры.

Сортамент стержневой арматуры и арматурной проволоки

Номинальный диаметр стержня, мм	Расчетная площадь поперечного стержня, мм2, при числе стержней									Теоретическая масса 1 м длины арматуры, кг	Диаметр арматуры классов
	1	2	3	4	5	6	7	8	9		А-I А-III	А-II	А-IV A-VI	Ат-IVс Aт-VI	А-V	Вр-1	В-II Вр-II
3	7,1	14,1	21,2	28,3	35,3	42,4	49,5	56,5	63,6	0,055	–	–	–	–	–	+	+
4	12,6	25,1	37,7	50,2	62,8	75,4	87,9	100,5	113	0,099	–	–	–	–	–	+	+
5	19,6	39,3	58,9	78,5	98,2	117,8	137,5	157,1	176,7	0,154	–	–	–	–	–	+	+
6	28,3	57	85	113	141	170	198	226	254	0,222	+	–	–	–	–	–	+
7	38,5	77	115	154	192	231	269	308	346	0,302	–	–	–	–	–	–	+
8	50,3	101	151	201	251	302	352	402	453	0,395	+	–	–	–	–	–	+
10	78,5	157	236	314	393	471	550	628	707	0,617	+	+	+	+	+	–	–
12	113,1	226	339	452	565	679	792	905	1018	0,888	+	+	+	+	+	–	–
14	153,9	308	462	616	769	923	1077	1231	1385	1,208	+	+	+	+	+	–	–
16	201,1	402	603	804	1005	1206	1407	1608	1810	1,578	+	+	+	+	+	–	–
18	254,5	509	763	1018	1272	1527	1781	2036	2290	1,998	+	+	+	+	+	–	–
20	314,2	628	942	1256	1571	1885	2199	2513	2828	2,466	+	+	+	+	+	–	–
22	380,1	760	1140	1520	1900	2281	2661	3041	3421	2,984	+	+	+	+	+	–	–
25	490,9	982	1473	1963	2454	2945	3436	3927	4418	3,840	+	+	–	+	+	–	–
28	615,8	1232	1847	2463	3079	3685	4310	4926	5542	4,830	+	+	–	+	+	–	–
32	804,3	1609	2413	3217	4021	4826	5630	6434	7238	6,310	+	+	–	–	+	–	–
36	1017,9	2036	3054	4072	5089	6107	7125	8143	9161	7,990	+	+	–	–	–	–	–
40	1256,6	2513	3770	5027	6283	7540	8796	10053	11310	9,865	+	+	–	–	–	–	–

Примечание. Для проволоки класса Вр-Iтеоретическая масса 1 м при диаметрах 3, 4 и 5 мм принимается соответственно равной 0,052, 0,092 и 0,144 кг.

Приложение 6

Конструктивные и расчетные схемы

поперечных сечений сборных перекрытий

Приложение 7

Технико-экономические показатели панелей перекрытия при пролете 6 м и нормативной нагрузке 6 – 7 кН/м²

Тип панели	Приведенная толщина, см	Высота сечения, мм	Масса 1 м2панели, кг	Проектный класс бетона	Вид и класс арматуры		Расход стали, кг/м2, при армировании
					напрягаемой	ненапрягаемой	Сварными каркасами и сетками	Напрягаемой арматурой
								Стержневой	проволочной
С овальными пустотами шириной 520 мм	7,7 – 8,4	220	195 – 210	В20 – В40	Стержневая А-IV,A-V, проволочная В-IIи Вр-II	А300	7,6 – 8	4,5	3,4
То же, шириной 335 мм	9,2 – 10	220	230 – 250	В20 – В40	То же	А400	3,5 – 5	4,5	2,3 – 3,5
Скруглыми пустотами диаметром 159 мм	10 – 12	220	230 – 300	В20 – В40	То же	А300	8 – 8,5	4,7	3,7
Ребристые с ребрами вверх	8	260 (ребер)	200	В20 – В30	Стержневая А-IV	А300	9,1	5	4
Ребристые с ребрами вниз	8 – 12	300 – 350 (ребер)	200 – 300	В20 – В40	То же	А300, А400	7,5 – 10	4,5 – 6	–
Сплошные двухслойные	12 – 16	120 – 160	240 – 315	Нижний слой В30; верхний слой В15	Стержневая А-IV, проволочная Вр-II	А300	14 – 16	12 – 14	10 – 11

Приложение 8

Коэффициенты _b и _sb для расчета сжатых элементов из тяжелого бетона на действие продольной силы со случайным эксцентриситетом

Коэффициент	Nl / N	При l0 / h
		6	8	10	12	14	16	18	20
	0	0,93	0,92	0,91	0,90	0,89	0,88	0,86	0,84
b	0,5	0,92	0,91	0,90	0,89	0,86	0,82	0,77	0,71
	1	0,92	0,91	0,89	0,87	0,83	0,76	0,68	0,60
sb		А. При а =а’0,15hи отсутствии промежуточных стержней или при площади сечения этих стержней менееАs, tot/ 3
	0	0,93	0,92	0,91	0,90	0,89	0,88	0,86	0,83
	0,5	0,92	0,91	0,91	0,90	0,88	0,87	0,83	0,79
	1	0,92	0,91	0,9	0,90	0,88	0,85	0,80	0,74
		Б. При 0,15hа =а’0,15hили при площади сечения промежуточных стержней равной или болееАs, tot/ 3, независимо от величиныа
	0	0,92	0,92	0,91	0,89	0,87	0,85	0,82	0,79
	0,5	0,92	0,91	0,90	0,88	0,85	0,81	0,76	0,71
	1	0,92	0,91	0,89	0,87	0,83	0,77	0,70	0,62

1 – рассматриваемая плоскость; 2 – промежуточные стержни

Список литературы

1. СНиП 52-01-2003 Бетонные и железобетонные конструкции. Основные положения. М.: ГУП «НИИЖБ, ФГУП ЦПП, 2004.

2. СП 52-101-2003 Бетонные и железобетонные конструкции без предварительного напряжения арматуры. М.: ГУП «НИИЖБ, ФГУП ЦПП, 2004.

3. Пособие по проектированию бетонных и железобетонных конструкций из тяжелого бетона без предварительного напряжения арматуры (к СП 52-101-2003). ЦНИИПромзданий, НИИЖБ.- М.: ОАО «ЦНИИПромзданий, 2005.-214 с.

4. СНиП 2.01.07-85* Нагрузки и воздействия. Госстрой России. – М.: ГП ЦПП 2003.

5. Пособие по проектированию бетонных и железобетонных конструкций из тяжелых и легких бетонов без предварительного напряжения арматуры (к СНиП 2.03.01-84). – М.: ЦИТП, 1986.

6. Пособие по проектированию предварительно напряженных железобетонных конструкций из тяжелых и легких бетонов (к СНиП 2.03.01-84). Часть 1. – М.: ЦИТП, 1986.

7. Пособие по проектированию предварительно напряженных железобетонных конструкций из тяжелых и легких бетонов (к СНиП 2.03.01-84). Часть 2. – М.: ЦИТП, 1986.

8. Байков В. Н., Сигалов Э. Е. Железобетонные конструкции. Общий курс. – М.: Стройиздат, 1991.

9. Шерешевский И. А. Конструирование промышленных зданий и сооружений. – Л.: Стройиздат, 1975.

10. Бородачев Н. А. Автоматизированное проектирование железобетонных и каменных конструкций. – М.: Стройиздат, 1995.

11. СНиП II-22-81 Каменные и армокаменные конструкции/ Госстрой России. – М.: ГУП ЦПП, 2003. - 40 с.

12. СТП ИрГТУ 05-04 "Система качества подготовки специалистов. Оформление курсовых и дипломных проектов"

2