Расчет и конструирование элементов каменных конструкций многоэтажного здания

У

Т

Н

Б

РАСЧЕТ И КОНСТРУИРОВАНИЕ

ЭЛЕМЕНТОВ КАМЕННЫХ КОНСТРУКЦИЙ

МНОГОЭТАЖНОГО ЗДАНИЯ

р

Учебно-метод ческоейпособие

к выполнению конт ольной работы

о

по дисциплине «Желез бет нныеикаменные конструкции»

для студентов специальн сти 1-70 02 01 «Промышленное

и гражданск е строительство»

бласти

з

Рекомендованотучебно-методическим объединением

в сфере высшего образования Республики Беларусь

о

строительства и архитектуры

в

п

е

Р

Р24

Авторы:

У

В. В. Гринёв, В. Ф. Зверев, Е. Л. Коршун, Г. Г. Мадалинский,

Н. А. Рак, В. И. Смех, А. Е. Шилов, А. А. Хотько, С. Б. Щербак,

Ф. П. Босовец, И. В. Даниленко, А. Н. Ловыгин, В. В. Латыш

Рецензент

Н

А. Н. Жабинский, канд. техн. наук, доцент, зав. кафедройТ

Б

«Металлические и деревянные конструкции» ТУ

й

Расчет и конструирование элементов каменных конструкций мно-

Р24

гоэтажного здания : учебно-методическое пособие к выполнению

контрольной работы

и

дисциплине «Железобетонные и каменные

конструкции» для с уден рв специальности 1-70 02 01 «Промышлен-

ное и гражданское

р и ельство» / В. В. Гринёв [и др.]. – Минск :

В

-методическом пособии приведены краткие сведения по расче-

БНТУ, 2014. – 60 с.

по

з

ISBN 978-985-т550-254-9.

учебно

ту и пр ектир ванию каменных и армокаменных конструкций многоэтаж-

ных зданий с жесткой конструктивной схемой. Даны примеры расчета стен

и ст лб в мн г этажного каменного здания.

е

Во росы расчета и конструирования изложены в соответствии с нормами

Р

ро ктирования каменных и армокаменных конструкций СНиП II-22–81 [1],

пвв д нного в действие с 1 января 1983 г., и другими источниками [2–9].

УДК 624.012.04(075.8)

ББК 38.51я7

ISBN 978-985-550-254-9

© Белорусский национальный

технический университет, 2014

СОДЕРЖАНИЕ

1. Компоновка конструктивной схемы многоэтажных

каменных зданий

....................................................................................

4

Пример. Анализ конструктивной схемы здания ............................

5

2. Эскизное проектирование стен и столбов здания ...........................

7

Пример. Эскизное проектирование стен и столбов здания .......У11

Н

3. Расчет стен и столбов многоэтажных каменных

Т

зданий с жесткой конструктивной схемой.........................................

13

й

Пример. Расчет на местное сжатие кладки под опорными

участками железобетонных ригелей железобетонногоБ

перекрытия...........................................................................................

22

р

4. Расчет центрально сжатых элементов каменных

го

и армокаменных конструкций

и

29

т

Пример. Расчет кирпичн .............................................

ст лба

31

и

5. Расчет внецентренно сжа ых элементов каменных

з

и армокаменных конструкций.............................................................

35

о

Пример 5.1. Расчет армированного простенка

наружн й стены здания......................................................................

36

е

Прим р 5.2. Расчет простенка наружной стены

многоэтажногоп

здания........................................................................

43

ЛИТЕРАТУРА......................................................................................

53

РПРИЛОЖЕНИЕ....................................................................................

54

По признакам пространственной жесткости здания разделяют на

здания с жесткой конструктивной схемой и здания с упругой Уконст-

руктивной схемой.

Н

К зданиям с жесткой конструктивной схемой относятсяТздания,

имеющие жесткие (неподвижные) горизонтальные опоры для стен и

столбов, кзданиям супругойконструктивнойсхемой– упругиеопоры.

й

Каменные стены и столбы зданий при расчете на горизонтальные

нагрузки, внецентренное и центральное сжатиеБследует принимать

инимать

на междуэтажные пере-

опертыми в горизонтальном направлен

крытия, покрытия и поперечные стены (п. 6.7. СНиП II-22–81). Эти

р

опоры делятся на жесткие (несмещаемые) упругие.

о

:

За жесткие опоры следует п

а) поперечные каменные и бет нные стены – толщиной не менее

т

12 см, железобетонные – лщин й не менее 6 см, контрфорсы, по-

перечные

и

участки поперечных стен

рамы с жес кими узлами,

и другие конструкц

, рассчи анные на восприятие горизонтальной

нагрузки;

з

о

б) покрытия

междуэтажные перекрытия при расстоянии меж-

ду поперечными жесткими конструкциями – не более указанных

в табл. 1.1;

в)

вые п яса,

фермы, ветровые связи и железобетонные об-

ветр

вязки, рассчитанные по прочности и по деформациям на восприятие

горизонтальнойп

нагрузки, передающейся от стен.

За упругие опоры следует принимать покрытия и междуэтажные

перекрытия при расстояниях между поперечными жесткими конст-

рукциями, превышающих указанные в табл. 1.1, при отсутствии вет-

Рровых связей, указанных в подпункте «в». Стены и столбы, не имею-

У

Расстояние между поперечными

Т

Тип покрытий и перекрытий

жесткими конструкциями, м,

при группе кладки

I

Н

IV

II

III

А. Железобетонные сборные замоноли-

54

42

30

–

ченные (см. примечание) и монолитные

42

Б. Из сборных железобетонных насти-

36

24

–

лов (см. примечание) и из железобетон-

й

Б

ных или стальных балок с настилом из

плит или камней

30

В. Деревянные

24

18

12

П р и м е ч а н и я:

р

Указанные п едельные расстояния должны быть

уменьшены в следующих случаях:

о

а) при скоростных нап рах вет а 70,и85 100 кгс/м2 – соответственно

на 15, 20 и 25 %;

т

б) при высоте здания 22–32 м – на 10 %; 33–48 м – на 20 % и более

48 м – на 25 %;

при

П р и м е р

в) для узких

й

ширине b менее двойной высоты этажа Н –

здан

пропорционально отношен ю b/2Н.

о

е

Анализ конструктивной схемы здания

Р

Даноп: здание производственное, четырехэтажное с подвалом, име-

т разм ры в плане 36 18

м, сетку колонн 6 6 м (рис. 1.1). Высота

У

Т

Н

Б

й

и

р

о

т

и

з

о

п

е

Р

Рис. 1.1. План, разрез и фрагмент фасада здания

При этих условиях максимальное расстояние Lст между попереч-

У

ными конструкциями, при котором покрытие и перекрытие из сбор-

ных железобетонных элементов считаются жесткими опорами для

Т

стен и столбов, составляет Lст = 42 м (см. табл. 1.1). Фактическое рас-

стояние между поперечными стенами в рассматриваемом здании со-

ставляет L = 36 м, что меньше максимального Lст = 42Нм.

Следовательно, данное здание может рассматриваться как здание

с жесткой конструктивной схемой.

Б

й

2. ЭСКИЗНОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ СТЕН

И СТОЛБОВиЗДАНИЯ

При проектировании каменныхри армокаменных конструкций

(п. 1.2 СНиП II-22–81)

применять конструктивные решения,

изделия и матер алы:

о

а) наружные стеныследует:

из пустотелых керам ческих и бетонных камней и кирпича;

и

облегченн й кирпичной кладки с плитным утеплителем или за-

сыпкой из ристыхззаполнителей;

с лошных камней и блоков из бетона на пористых заполнителях,

о

поризованных и ячеистых бетонов.

выполняются из кирпича, обыкновенных или лекальных камней.

К кирпичу относятся изделия толщиной менее 13 см, укладываеУ-

мые каменщиком в стену одной рукой. Штучная масса кирпича ог-

раничивается массой 4,0–4,3 кг.

Т

Основные размеры кирпича: 250 120 65 и 250 120 88 мм.

Модульный (толщиной 88 мм) глиняный и силикатныйНкирпич для

й

уменьшения их массы изготавливаются с пустотами.

К обыкновенным камням относятся изделияБ, размеры которых

камни

большие, чем размеры кирпича, допускающие ручную кладку (вес

отдельных камней не должен

превышать

32 кг):

а) керамические пустотелые

с вертикальными щелевид-

о

138 мм, пустотность 22–24 %);

ными пустотами (размеры 250

120

б) камни бетонные спл шные и пустотелые из бетона тяжело-

т

го или легкого с порис ыми зап лнителями (основные размеры

и

390 190 188, 390

90 188 мм).

Наружные стены здан я должны быть запроектированы так, что-

з

бы, имея достаточную прочность, они удовлетворяли теплотехниче-

о

имели гибкость, не превышающую предельных

ским требованиям

величин, устан вленных нормами.

Предварительн е назначение толщин стен здания осуществляет-

те

ся о

лотехническим требованиям.

Н обходимая толщина стены, удовлетворяющая теплотехническим

Р

Ограждающие конструкции

Нормативное сопротивление

теплопередаче Rт.норм, м2· С/Вт

Жилые и общественные здания

У

Наружные стены зданий

3,2

Т

Здания производственного назначения

Наружные стены зданий

2,0

Б

Таблица 2.2

Теплотехнические показатели строительных материаловН

й

Характеристики

отношениемассовое

)С

)С·°

епл- )См/(Вт

материала в сухом

Расчетные коэффициенты

состоянии

%

(при условиях эксплуатации)

р

, W

3

еплемкость

о

Расчетное влагивматеиале

теплопроводности, Вт/(м °С)

2

паропроницаемости , мг/(м ч Па)

Материал

Плотностькгм/,

Удельная

Коэффициент водности

теплоусвоения ,sВт/(м периодепри( 24ч)

т

кг/(кДж

,

и

з

, с

А

Б

А

Б

А

Б

А, Б

Глиняного

бык-

п

1800

0,88

0,56

1

2

0,70

0,81

9,20

10,12

0,11

новенного

Сложный (

е-

е

сок, изв стьо,

ц м нт)

1700

0,84

0,52

2

4

0,70

0,87

8,95

10,42

0,098

Р

Допускаемые отношениявысотстенистолбовких толщинам.

Отношение высоты стены (столба) к толщине, независимо от ре-

зультатов обязательного расчета на прочность и устойчивость, не

должна превышать предельных:

H пр k,

h