3. Каменные конструкции с сетчатым армированием

3.1. Центральное сжатие

Расчет элементов с сетчатым армированием (рис. 3.1) при центральном сжатии следует производить по формуле (26) /1/:

,

где - расчетная продольная сила; - расчетное сопротивление кладки с сетчатым армированием при центральном сжатии, определяемое для армированной кладки из кирпича всех видов и керамических камней со щелевидными вертикальными пустотами по формуле:

.

- процент армирования по объему. Для сеток с квадратными ячейками из арматуры сечением с размером ячейки при расстоянии между сетками по высоте .

Рис. 3.1. Поперечное (сетчатое) армирование каменных конструкций

1 - арматурная сетка; 2 - выпуск арматурной сетки для контроля ее укладки

,

- коэффициент, определяемый по формуле (1.1); и - соответственно объемы арматуры и кладки; - коэффициент продольного изгиба, определяемый по табл. 18 /1/ для или при упругой характеристике кладки с сетчатым армированием , определяемой по формуле (4) /1/:

.

Примечание: 1. Процент армирования кладки сетчатой арматурой при центральном сжатии должен быть не менее 0,1% и не должен превышать определяемого по формуле:

.

- временное сопротивление (средний предел прочности) сжатию кладки, определяемое по формуле (3) /1/:

,

где k - коэффициент, принимаемый по табл. 3.1.

- временное сопротивление (средний предел прочности) сжатию армированной кладки из кирпича или камней при высоте ряда не более 150 мм, определяемое для кладки с сетчатой арматурой по формуле:

, - нормативные сопротивления арматуры в армированной кладке, принимаемые для сталей классов А-I и А-II в соответствии со СНиП по проектированию бетонных и железобетонных конструкций, а для стали класса Вр-I - с коэффициентом условий работы 0,6 по тому же СНиП.

3.2. Внецентренное сжатие

Расчет внецентренно сжатых элементов с сетчатым армированием при малых эксцентриситетах, не выходящих за пределы ядра сечения (для прямоугольного сечения ), следует производить по формуле (29) /1/:

или для прямоугольного сечения

, где - расчетное сопротивление армированной кладки при внецентренном сжатии, определяемое при марке раствора 50 и выше по формуле

.

Остальные величины имеют те же значения, что в пп. 1. и 2.

Примечания: 1. При эксцентриситетах, выходящих за пределы ядра сечения (для прямоугольных сечений ), а также при или применять сетчатое армирование не следует.

2. Процент армирования кладки сетчатой арматурой при внецентренном сжатии должен быть не менее 0,1% и не должен превышать определяемого по формуле

.

Пример 3. Определение несущей способности кирпичного простенка с сетчатым армированием.

Определить расчетную несущую способность и необходимое сетчатое армирование кирпичного простенка размером в плане с расчетной высотой 3.3 м. Расчетная продольная сила и приложена с эксцентриситетом (рис. 3.2). Простенок выполнен из глиняного кирпича пластического прессования марки 75 на растворе марки 50.

Рис. 3.2. Схема сечения простенка.

Площадь сечения:

= =3800  .

Площадь сжатой части сечения:

= =3420  .

Гибкость:

=3,3.

Упругая характеристика кладки, по табл. 15 /1/ =1000.

Коэффициент продольного изгиба, по табл. 18 /1/: .

Высота сжатой зоны:

=90 см.

Гибкость:

= =3,67.

Коэффициент продольного изгиба для сжатой части сечения, по табл. 18 /1/:

=1,0.

Коэффициент:

=1,0.

Коэффициент : .

Коэффициент , т.к. .

Расчетная несущая способность для простенка из неармированной кладки:

< .

Несущая способность не обеспечена, следовательно необходимо усиление кладки сетчатым армированием.

Проверяем условие :

.

Требуемое расчетное сопротивление армированной кладки:

.

Принимаем арматуру класса Вр-I. Расчетное сопротивление арматуры растяжению в соответствии со СНиП 2.03.01-84 /2/ с учетом коэффициента условий работы 0,6 (табл. 13 /1/) .

Требуемый процент армирования кладки:

.

Процент армирования кладки сетчатой арматурой не должен превышать

, условие выполнено.

Принимаем шаг сеток по высоте 308 мм (кратно высоте одного ряда кладки с учетом растворного шва – 77 мм).

Требуемый размер ячейки сетки определяем по формуле:

, здесь - площадь сечения арматурного стержня сетки. В расчете принят диаметр стержней сетки 4 мм.

Размер ячейки должен соответствовать условию .

Принимаем размер ячейки 50 мм (кратно 10 мм).

Процент армирования соответствующий принятой сетке армирования:

Упругая характеристика кладки с сетчатым армированием

, где ; , в соответствии с табл. 14 /1/, - нормативное сопротивление арматуры растяжению в соответствии со СНиП 2.03.01-84 /2/, с учетом коэффициента условий работы 0,6 (табл. 13 /1/).

Гибкость =3,3, следовательно =1.

Гибкость =3,67, следовательно =1.

Коэффициент:

=1,0.

Расчетное сопротивление армированной кладки:

.

Расчетная несущая способность простенка с учетом сетчатого армирования:

669кН > =650 кН несущая способность обеспечена.