Расчет и конструирование элементов каменных конструкций многоэтажного здания

1

2

3

4

2–2

N = 70,43 + 7,61 + 44,74 + 2 (27,08 + 7,61 +

359,60

+ 34,73) + 2 36,77 + 2 16,97 0,72

M = 11,72 ·

2,8 – 0,23

10,76

VII

2,8

3–3

N = 359,60 + 10,80

370,40

M =

2

·11,72

7,81

3

У

2–2

N = 70,43 + 7,61 + 44,74 + 27,08 + 7,61 +

+ 34,73 + 36,77 + 16,97 0,9

244,24

2,8 – 0,23

Н

Т

M = 11,72 ·

10,76

VIII

2,8

3–3

N = 244,24 + 10,80

Б

255,04

M =

2

·11,72

7,81

3

2–2

N = 70,43 + 7,61 + 44,0

122,78

й

11,99

IX

3–3

N = 122,78 + 10,80

133,58

M =

2

и

· 44,74 · 0,292

8,71

3

р

Конс руктивный расчет

о

т

Расчет начинают с на более нагруженного I этажа для сечения

2–2 (см. рис. 6.1), в котором действуют продольное усилие N =

и

= 1041,54 кН и и гибающий момент М = 10,76 кН м.

з

Эксцентриситет приложения продольной силы

оe0 = М/N = 10,76/1041,54 = 0,0103 м = 1,03 см.

Расчптная высота простенка L0 = 2,8 м.

Пр дварительно задаемся маркой кирпича 75.

е

Так как толщина стены 51 см > 30 см, то mg = 1 и выделение из

полной продольной силы ее длительно действующей составляющей

Рне требуется.

hc = h – 2·e0 = 51 – 2 1,03 = 48,94 см;

отношение

Т

и

h = L0/h = 280/51 = 5,49

У

hc = L0/hc = 280/48,94 = 5,72;

Б

коэффициенты φ = 0,963, φc = 0,957 (см. табл. П5), следовательно:

φ

φ φc 0,963 0,957

0,960.Н

1

2

2

и

Коэффициент φ1 = 0,960 прин мают для средней трети высоты

пределы

этажа. Сечение 2–2 выходит за

йэтого участка и находится

на расстоянии 70 см от его г ани. Для этого сечения

т

φ1 = 0,960 + (1 – 0,960) 70/93 = 0,990;

и

площадь сжатой зоны сеченияо

з

Α = А 1 –

2е0

= 167 · 51

1 –

2 · 1,03

= 8173 см2.

о

с

h

51

Коэффициент

е

Р

п= 1

2е0

= 1

2 · 1,03

= 1,02 < 1,45 (табл. 19 [1]).

h

51

Требуемое сопротивление определяют по формуле

Nγ

1041,54 · 10–3· 0,95

= 1,19 МПа ˃

R =

n

=

0,9 МПа.

φ1mgωAc

0,990 · 1 · 1,02 · 8173 · 10–4

противление

У

1041,54 · 10–3· 0,95

Т

R =

0,992 · 1 · 1,02 · 8173 · 10–4

= 1,19 МПа

R = 1,5 МПа.

Несущая способность простенка в сечении 2–2

Н

Nadm = φ1·mg·ω·R·Ac = 0,992 1

Б

10–4 =

1,02 1,5 103

8173

= 1240,47 кН > N = 1041,54 0,95 = 989,5 кН.

Для сечения 3–3

ω и Ас

изменяются

незначительно, причем

р

в большую сторону, а φ1 = 0,968. Тогдайнесущая способность этого

сечения

о

Nadm = 0,968 1 1,02 1,5 103 8173 10–4 =

т

при

= 1210,45 кН > N = 1052,34 0,95 = 999,6 кН.

з

марке кирпича 100 и раствора 50 несущая спо-

Таким обра ом,

собность

простенка

на уровне I этажа обеспечена.

Так как

е0 = 1,03 < 0,7y = 0,7 0,5 51 = 17,85,

то расчпт на трещиностойкость не требуется.

После

аналогичных расчетов для других этажей подбирают сле-

дующие марки кирпича и раствора: II этаж – марка кирпича 100,

марка раствора 25; III и IV – соответственно 75 и 25, все вышеле-

Ржащие этажи – 75 и 10.

Л и т е р а т у р а

1.

Каменные и армокаменные конструкции: СНиП II-22–81 (с уче-

том изменения № 1 Респ. Беларусь от 14.10.99 № 315 дата введения

2000-01-01). – Введ. 31.12.81. – М. : Стройиздат, 1983. – 39 с.

2.

Пособие по проектированию каменных и армокаменных кон-

струкций (к СНиП II-22–81 «Каменные и армокаменные конструк-

ции»). – М. : ЦНИИТП Госстроя СССР, 1989. – 149 с.

3.

Вахненко, П. Ф. Каменные и армокаменные конструкции /

П. Ф. Вахненко. – 2-е изд., перераб. и доп. – Киев : БудiвельникУ,

1990. – 184 с.

Н

4.

Строительная теплотехника. Строительные нормы Тпроектиро-

вания : ТКП 45-2.04-43–2006 (02250) (с учетом изменений № 1, 2). –

Введ. 29.11.2006. – Минск : Министерство архитектуры и строи-

тельства, 2007. – 32 с.

й

5.

Пособие П3-2000 к СНиП 3.03-01–87 «ПроектированиеБ

и уст-

ройство тепловой изоляции наружных стен зданий». – Введ.

15.05.2000. – Минск : Министерство арх тектуры и строительства,

2000. – 86 с.

р

о

6.

Гринев, В. Д. Каменные констиукции : учебное пособие /

В. Д. Гринев. – Новопол цк : ПГУ, 2001. – 147 с.

7.

т

Нагрузки и воздейс вия : СНиП 2.01.07–85 / Госстрой СССР. –

и

М. : ЦИТП Госстроя СССР, 1988.

8.

Бетонные железобе онные конструкции : СНБ 5.03.01–2002

з

(с учетом изм. № 1–5) / МАиС Респ. Беларусь. – Минск, 2003.

9.

о

Расчет и констру рование частей жилых и общественных зда-

ний : справ чник проектировщика / под ред. П. Ф. Вахненко. – Киев :

п

Будiвельник, 1987.

е

Р

Таблица П1

кирпича камня

Расчетные сопротивления R, МПа (кгс/см2), сжатию кладки

раствора

ряда кладки 50–150 мм на тяжелых растворах

из кирпичавсехвидовикерамическихкамнейсощелевидными

При

вертикальными пустотами шириной до 12 мм при высоте

прочности

Марка или

при марке раствора

200

150

100

75

50

25

10

4

0,2 (2)

нуле-

Увой

2,5 (25)

Н

300

3,9 (39)

3,6 (36)

3,3 (33)

3,0 (30)

2,8 (28)

2,2 (22)

1,8 (18)

1,7 (17)

1,5 (15)

2,2 (22)

Т

250

3,6 (36)

3,3 (33)

3,0 (30)

2,8 (28)

2,5 (25)

1,9 (19)

1,6 (16)

1,5 (15) 1,3 (13)

200

3,2 (32)

3,0 (30)

2,7 (27)

2,5 (25)

2,2 (22)

1,8 (18)

1,6 (16)

1,4 (14)

1,3 (13)

1,0 (10)

150

2,6 (26)

2,4 (24)

2,2 (22)

2,0 (20)

1,8 (18)

1,5 (15)

1,3 (13)

1,2 (12)

1,0 (10)

0,8 (8)

й

125

–

2,2 (22)

2,0 (20)

1,9 (19)

1,7 (17)

1,4 (14)

1,2 (12)

1,1 (11)

0,9 (9)

0,7 (7)

1,3 (13)

Б

100

–

2,0 (20)

1,8 (18)

1,7 (17)

1,5 (15)

1,0 (10) 0,9 (9)

0,8 (8)

0,0 (6)

и

75

–

–

1,5 (15)

1,4 (14)

1,3 (13)

1,1 (11)

0,9 (9)

0,7 (7)

0,6 (6)

0,5 (5)

50

–

–

1,1 (11)

1,0 (10)

0,9 (9)

0,7 (7)

0,6 (6)

0,5 (5)

0,35 (3,5)

р

35

–

–

–

0,9 (9)

0,8 (8)

0,7 (7)

0,6 (6)

0,45 (4,5)

0,4 (4)

0,25 (2,5)

сопро

Таблица П2

Расче ные

ивления R, МПа (кгс/см2), кладки из кирпича

Обначение

Вид

камнейправильной формыосевомурастяжению, растяжению

напряжен-

тг бе, срезу и главным растягивающим напряжением

ного

о

г бе при расчете кладки по перевязанному сечению,

состояния

припроходящему по кирпичу или камню при марке камня

з

200

150

100

75

50

35

25

15

10

Осевое

Rt

0,25

0,2

0,18

0,13

0,1

0,08

0,06

0,05

0,03

растяжение

(2,5)

(2)

(1,8)

(1,3)

(1)

(0,8)

(0,6)

(0,5)

(0,3)

Растяж

Р

при изгибеп

0,4

0,3

0,25

0,2

0,16

0,12

0,1

0,07

0,05

и главные

Rtb

растягиваю-

Rtw

(4)

(3)

(2,5)

(2)

(1,6)

(1,2)

(1)

(0,7)

(0,5)

щиенапря-

жения

Срез

Rsq

1,0

0,8

0,65

0,55

0,4

0,3

0,2

0,14

0,09

(10)

(8)

(6,5)

(5,5)

(4)

(3)

(2)

(1,4)

(0,9)

Класс арматуры

Вид

S 240

A 300

S500

Rsn f yk ,

Rs fyd ,

Rsn ,

Rs ,

Rsn f02k ,

Т

армирования

Rs f0,2d ,

МПа2

МПа

МПа

МПа

МПа

МПаУ2

2

2

2

2

(кгс/см )

(кгс/см )

(кгс/см )

(кгс/см )

Н

(кгс/см )

(кгс/см )

Сетчатое

240

164

300

250

армирование

-

-

Б

2450

1670

3060

2550

Таблица П4

Упругая характеристика α

р

Вид кладки

п маркахйраствора

при прочности

го

раствора

и25–200

10

4

0,2 (2)

нулевой

пластическ

Из кирпича глиняного

1000

750

500

350

200

прессования полнотелого и пус

ел го

з

Таблица П5

Гибк сть

иКоэффициенты продольного изгиба φ

при упругих характеристика кладки α

1

2

3

4

5

6

7

8

9

о

λh

λi 1500

1000

750

500

350

200

100

4

14

1

1

1

0,98

0,94

0,9

0,82

Р

6 п21

0,98

0,96

0,95

0,91

0,88

0,81

0,68

8

28

0,95

0,92

0,9

0,85

0,8

0,7

0,54

е10

35

0,92

0,88

0,84

0,79

0,72

0,6

0,43

12

42

0,88

0,84

0,79

0,72

0,64

0,51

0,34

14

49

0,85

0,79

0,73

0,66

0,57

0,43

0,28

16

56

0,81

0,74

0,68

0,59

0,5

0,37

0,23

18

63

0,77

0,7

0,63

0,53

0,45

0,32

–

22

76

0,69

0,61

0,53

0,43

0,35

0,24

–

26

90

0,61

0,52

0,45

0,36

0,29

0,2

–

1

2

3

4

5

6

7

8

9

30

104

0,53

0,45

0,39

0,32

0,25

0,17

–

34

118

0,44

0,38

0,32

0,26

0,21

0,14

–

38

132

0,36

0,31

0,26

0,21

0,17

0,12

–

42

146

0,29

0,25

0,21

0,17

0,14

0,09

–

46

160

0,21

0,18

0,16

0,13

0,1

0,07

–

50

173

0,17

0,15

0,13

0,1

0,08

0,05

–

54

187

0,13

0,12

0,1