Расчет рядовой каменной перемычки

Исходные данные: Рассчитать рядовую кирпичную перемычку над оконным проемом шириной L=1,2м. Кирпич марки М100. Раствор марки М75. Расчетное сопротивление кладки R=1,7МПа. Плотность кладки 1800 кг/м³. Толщина стены 0,68м. Кладка перемычки ведется в летнее время. На перемычку действует нагрузка от собственного веса и вышележащей кладки, так как железобетонные ригели, воспринимающие нагрузку от перекрытия, опираются на простенки.

Решение:

Конструктивная высота перемычки

h_к = 0,25L = 0,25 ∙ 1,2 = 0,3 м.

h_к = 4 ряда = 4 ∙ 0,077 = 0,308 м.

Расчетная высота перемычки

h_(р) = L /3= 1,2 / 3 = 0,4 м (при отсутствии нагрузки на перекрытие)

Принимаем расчетную высоту h_р= 0,3 м.

Расчетная распределенная нагрузка от 1 п.м. кладки высотой L /3

Изгибающий момент в середине пролета перемычки

d = 0,11h_р = 0,11 ∙ 0,3 = 0,033 м.

Распор

Эксцентриситет приложения распора

Проверка несущей способности:

т.к. оба размера расчетного сечения перемычки (ширина-680 мм, высота 300 мм) ≥ 30 см, то независимо от нагрузки

т.к. небольшой пролет и перемычка зажата в кладке

- расчетное сопротивление кладки,

А = h_ст ∙ h_р = 0,68 ∙ 0,3 = 0,204 м² < 0,3 м²

Вывод: Прочность перемычки обеспечена.

Усиление кирпичного столба

Расчет каменных столбов, усиленных обоймами, при центральном и внецентренном сжатии с малыми эксцентриситетами производят по формулам:

- при обойме в виде армированной штукатурки

- при железобетонной обойме

- при стальной обойме

Значения коэффициентов ψ и η принимают

при центральном сжатии ψ= 1 и η=1;

Процент армирования определяют по формуле

В формулах приняты следующие обозначения:

А - площадь сечения усиливаемой кладки;

A_s^| - то же, продольных уголков или продольной арматуры,

A_sw - то же, хомута;

A_b - то же, бетона обоймы, заключенной между хомутами и кладкой

(без учета защитного слоя);

m_k - коэффициент условий работы кладки, принимаемый равным 0,7 для кладки трещинами;

m_b - коэффициент условий работы бетона, принимаемый равным 0,7 при передаче нагрузки на обойму и отсутствии опоры под обоймой;

R_sw - расчетное сопротивление поперечной арматуры обоймы;

b и h размеры поперечного сечения усиливаемого элемента;

s - шаг хомутов или поперечных планок;

φ- коэффициент продольного изгиба определяют как для неусиленной

кладки;

R_sc - расчетное сопротивление продольной арматуры сжатию;

R - расчетное сопротивление кладки;

N - продольное усилие, действующее на столб.

Решение:

N = 879,25 кН

Класс бетона В10 R_b = 6МПа

Продольная арматура 8 Ø 12мм А240 A_s^| = 9,05 см², R_sc = 43МПа

Поперечная арматура 1 Ø 6мм А240, A_sw = 0,28 см², R_sw = 190МПа

Марка кирпича М100, марка раствора М75

R = 1,97 МПа

А = 0,2601 м²

s = 0,5 м

А_b = 0,61² – 0,51² = 0,112 м²

Коэффициент продольного изгиба φ = 0,98

- при железобетонной обойме

879,25 кН < 959 кН

Прочность обеспечена.

Расхождение между действующими усилием N и несущей способностью столба:

20