Проверка несущей способности

е₀= M_fl/ N=62, 87/1994, 74=0, 03

е₀< h_ст*0, 17 (0, 03< 0, 087)

Получаем случай внецентренного сжатия с малым экстцентриситетом.

Для опорного сечения φ ₁=1, 0 и, т. к. λ =3, 6/0, 51=7, 05< 10, m_g=1, 0.

Предельная продольная сила, воспринимаемая неармированным простенком, составляет:

N_ult= φ _1* m_g*R*A_c*w,

где R – расчетное сопротивление кладки,

A_c - площадь сжатой части сечения, A_c=А*(1-2*е₀/h)=0, 51*1, 5*(1-2*0, 036/0, 51)=0, 657м²,

w – коэффициент, учитывающий прямоугольную форму поперечного сечения простенка, w=1+ е₀/h=1, 07

N_ult=1*1*1, 7*10⁶*0, 657*1, 07=1195кН

Проверяем выполнения условия несущей способности простенка в сечении I-I (рис. 5.1) как внецентренно сжатого элемента:

N ≤ N_ult, условие не выполняется (1994, 74> 1195), несущая способность простенка меньше расчетного усилия, следовательно, необходимо усилить простенок поперечным армированием.

Проверка условия эффективности применения поперечного армирования: высота ряда кладки h_кл=80< 150мм, расчетный эксцентриситет е₀=0, 036м< 0, 087(h_ст*0, 17), гибкость простенка λ =3, 6/0, 51=7, 05< 15.

Условия соблюдаются, следовательно, выполняем усиление клаки поперечным армированием. Применяем сетчатое армирование кладки. Простенок армируется прямоугольными сетками из проволочной арматуры класса В_р500, d_s =5 мм, А_st = 19, 6 мм², размер ячейки с =50 мм, R_s = γ _cs R_s =0, 6*415=249 МПа, R_{s ser}= γ _cs R_{s ser} =0, 6*500=300 Мпа (коэффициент условий работы в каменной кладке γ _cs =0, 6).

Требуемое расчетное сопротивление сжатию армированной кладки из условия экономического проектирования:

R_skb=N/(m_g* φ ₁*A(1-2* е₀/h)*w))

R_skb=1994, 74*10³/((1*1*1, 5*0, 51*(1-2*0, 036/0, 51)*1, 07))=2, 85Мпа

2, 85Мпа < 2*R=3, 4Мпа

Требуемый коэффициент армирования кладки:

µ=((R_skb- R)*100)/(2* R_s*(1-2* е₀/у)), у=0, 510/2

µ=((2, 85-1, 7)*100)/(2*249*(1-2*0, 036/0, 255))=0, 3%

Минимальный процент армирования кладки сетчатой арматурой при внецентренном сжатии µ_min=0, 1%, µ_max=0, 3%, принимаем µ=0, 3%

Временное сопротивление сжатию армированной кладки

R_sku=k*R+2* R_{s ser}* µ/100=2*1, 7+2*300*0, 2/100=5, 2Мпа

Расчетное сопротивление сжатию армированной кладки

R_skb=R+(2*µ*R_s/100)*(1-2*е₀/у)=

1, 3+(2*0, 2*249/100)*(1-*0, 036/0, 255)=2, 77МПа

2, 77МПа< 2*R=3, 4Мпа

Проверка несущей способности простенка в сечении I-I (рис. 5.1), армированного сетками:

N≤ m_g* φ ₁* R_skb*A*(1-2* е₀/h)*w

1*1*2, 77*0, 51*1, 5*(1-2*0, 036/0, 51)*1, 07=1997 кН

1994, 97 кН < 1997 кН

Условие прочности удовлетворяется, следовательно прочность армированной кладки простенка достаточна.

Требуемый шаг сеток составит:

Средняя высота ряда кирпичной кладки составляет 80 мм, количество рядов высотой 80 мм, через которые укладываются сетки равно рядов.

Нормы рекомендуют укладывать сетки не реже чем через пять рядов кирпичной кладки из обыкновенного кирпича, следовательно, принимаем .

Проверка процента армирования кладки простенка:

µ=(2* /S*c)*100=0, 196%

µ_max=(50*1, 3)/((1-2*0, 036/0, 255)*249)=0, 36%

µ< µ_max

Следовательно, принятая схема армирования удовлетворяет нормативным требованиям и условию прочности.

Для армирования кирпичной кладки простенка принимаем сетку С_пр:

Список литературы

1. СНиП 52-01-2003 Бетонные и железобетонные конструкции. Основные положения. М.: ГУП НИИЖБ, ФГУП ЦПП, 2004. 24 с.

2. СП 52-101-2003 Бетонные и железобетонные конструкции без предварительного напряжения арматуры. М.: ГУП НИИЖБ, 2004. 59 с

3. СП 20.13330.2011 Нагрузки и воздействия. Актуализированная редакция СНиП 2.01.07-85*. М.: Минрегион России, 2011. 85 с.

4. СНиП 2.03.01-84* Бетонные и железобетонные конструкции. М.: Госстрой СССР, 1989. 135 с.

5. Справочное пособие Проектирование железобетонных конструкций под ред. А. Б. Голышева. Киев: Будивельник, 1985. 496 с.

6. Н. Н. Попов, А. В. Забегаев. Проектирование и расчет железобетонных и каменных конструкций. М.: Высшая школа, 1989. 399 с.

7. Учебное пособие к выполнению курсового проекта №1 Железобетонные и каменные конструкции. Ангарск: Ангарская государственная техническая академия, 2011.89 с.