4.Розрахунок і конструювання кам’яного простінку першого поверху.

4. 1. Визначення навантажень на 1 м² міжповерхового перекриття

№ п/п	Вид навантаження, товщина шару, щільність матеріалу		Характеристичне значення навантаження, Н/м2	Коефіцієнт		Повне розрахункове навантаження, Н/м2
				γf	γn
1		Постійне навантаження
1.1	Підлога із керамічної плитки δ=0,13 м, ρ=1900кг/м3		242	1,1	0,95		253
1.2	Шар цементно-піщаного розчину δ=0,015 м, ρ=1800кг/м3		265	1,3	0,95		327
1.3	Звукоізоляція керамзито-бетон δ=0,05 м, ρ=600кг/м3		394	1,3	0,95		363
1.4	Власна вага полки залізобетонної плити δ=0,05 м, ρ=2500кг/м3		1226	1,1	0,95		1281
Всього g0 =								2225
2	Тимчасове навантаження
2.1	Технологічне		10000	1,2	0,95		11400
2.2	Навантаження від тимчасових перегородок		500	1,1	0,95		523
Всього V0 =								11923

4.2. Визначення навантаження на 1 м² горищного покриття

№ п/п		Вид навантаження, товщина шару, щільність матеріалу	Характеристичне значення навантаження, Н/м2		Коефіцієнт				Повне розрахункове навантаження, Н/м2
					γf		γn
1		Постійне
1.1		Захисний шар дрібного гравію на бітумній мастиці δ=0,015 м, ρ=1600кг/м3		240	1,3		0,95	296
1.2		Шар рубероїду на мастиці		100	1,3		0,95	123
1.3		Основа покрівлі - асфальтова стяжка δ=0,02 м, ρ=1800кг/м3		360	1,3		0,95	445
1.4		Утеплювач пористобетонні плити δ=0,2 м, ρ=300 кг/м3		600	1,3		0,95	741
1.5		Пароізоляція – 1 шар пергаліту на мастиці		30	1,3		0,95	37
1.6		Власна вага залізобетонної збірної плити δ=0,05 м, ρ=2500кг/м3		1226	1,1		0,95	1281
Всього gог =										2923
2	Тимчасове
2.1	Снігове: Суми			1670		1,04	0,95	1645
Всього V0г = 1645

Згідно з нормами проектування кам`яних конструкцій допускається багатоярусний простінок розділяти по висоті на одноярусні простінки з опорними шарнірами на рівнях перекриттів.

Горизонтальними вітровими навантаженнями у курсовій роботі умовно нехтують.

Площа перекриття з якого збирається навантаження на простінок:

A_B=l·l₁/2

A_B=7·6,4/2=22,4м²

Розрахункова сила тиску на простінок від одного міжповерхового перекриття

N₁=(g₀+V₀)·A_B

N₁=(2225+11923)·22,4=316915(Н)

Теж саме від ваги горищного перекриття

N_г=(2923+1645)·22,4=102323(H)

Теж саме від ваги верхніх ярусів стіни

N_c=9,81·γ_f·γ_n·(n-1)·(H·l₁-H_вікl_вік)·(h_ст·ρ_ст+ρ_ут·h_ут+h_п·ρ_п)

N_c=9,81·0,95·1,1·(5-1)(6·6,4-3·1,9) ·(0,51·1900+300·0,15+0,02·1500) =1399888,8(Н)

Сумарна розрахункова сила тиску на простінок 1-го поверху від верхніх ярусів стіни, горищного покриття і верхніх міжповерхових перекриттів (окрім перекриття над першим поверхом).

N_b=N_с+N_г+N₁·(n-2)

N_b=1399888,8+102323+316915·3=2452957(Н)

Сила N_b прикладається у центрі ваги перерізу простінку суміжного верхнього поверху, а сила N₁ з ексцентриситетом e_01.

Визначаємо допоміжні параметри опорного вузла ригеля:

h_p = 0,7 м

Висота перерiзу ригеля

с≥ h_p /2 c=0,35(м)

c≥0,3

Відстань від внутрішньої грані стіни до опорної реакції N₁. Приймаємо с=0,07(м)

с₂ ≤с/3

с₂ ≤0,07

Ексцентриситет сили N₁ відносно центру ваги перерізу простінка:

е₀₁=h/2-с₂=0,28(м)

Зосереджений згинальний момент на рівні верхньої опори простінка:

М₀=N₁·е₀₁

М₀=316915·0,28=88736(Н·м²)

Сумарна сила тиску простінка на рівні верхньої опори

N₀=N_b+N₁

N₀=2452957+316915=2769872 (Н)

Поперечними силами у перерізах кам’яних простінків нехтуємо. Зусилля від вітрового навантаження не враховуємо.

4.3. Розрахунок простінка на несучу здатність

В курсовій роботі допускається виконати розрахунок лише найнебезпечнішого перерізу, розташованого на висоті «у» від нижньої опори простінка:

у=2/3H

y=2/3·6=4 (м)

Згинаючий момент:

M=2/3M₀

M=2/3·88736 = 59157(H)

Стискуюча сила N:

N = N₀ = 2769872 (Н)

Ексцентриситет стискаючої сили:

е₀=М/N₀

е₀=59157/2769872=0,021(м)

Площа стиснутої зони перерізу простінка:

А_С=b_ст·h_ст·(1-2·e₀/h)

A_C=4,5·0,51·(1-2·0,021/0,51)=2(м²)

Розрахункова висота простінку:

l₀=H=6 (м)

Гнучкість простінка:

1)По повній висоті перерізу:

λ_h=l₀/h

λ_h=6/0,51=11,8

2) По висоті стиснутої зони:

λ_с=H/h_c=H/h_ст(1-(2·e₀)/h)

λ_с=6/0,51·(1-(2·0,021)/0,51)=10,8

Пружна характеристика кладки із силікатної цегли на розчині М50:

λ=750.

Коефіцієнт повздовжнього згину:

1)Для повної висоти перерізу (за інтерполяцією)

λ_h=11,8, =0,8

2)Для стиснутої зони при

λс=0,8, =0,82

Середнє значення коефіцієнту подовжнього згину

φ₁= (φ+φ_c) /2

φ₁=1,81

Коефіцієнт врахування впливу тривалості навантаження в залежності від товщини стіни:

m_g = 1 при h_ст > 0,3 м

Коефіцієнт підвищення міцності стиснутої зони кладки в умовах позацентрового згину:

ω = 1 + е₀/h_ст = 1 + 0,021/0,51 = 1,01

Розрахунковий опір кладки на стиск із силікатної цегли марки М100 на складному цементно-вапняному розчині М50.

R=1,5·10⁶(H/м²)

Несуча здатність позацентрово стиснутого кам'яного простінка:

N_u=m_g· φ₁·ω·R·A_C

N_u=1·1,81·1,01·1,5·10⁶·2= 5,5 · 10⁶(H)

Діюча сила стиску на простінок:

N₀N_u

2769872 (Н) <5484300(H),

Висновок: умова несучої здатності кам’яного простінка задовольняється.