Проектирование кирпичногостолбассетчатымармированием

 

Методическиеуказания. Данныедляпроектированиякирпичногостолбассетчатымармированием,привыполнениипроектаврежимедиалогасЭВМпечатаютсяпослепроверкирасчетаколонныифундамента.Проектированиекирпичногостолбарекомендуетсявыполнятьвследующейпоследовательно-сти:

· позаданномурасчетномуусилию N иэксцентриситетуегоотносительно-гоцентратяжестисечения e 0,принимаявеличинусреднихнапряженийвкладкенеболее3МПа,находитсяориентировочнотребуемаяплощадьсечениястолба,покоторойназначаютсяразмерыширины b ивысоты h сечениясучетомкратностиразмеракирпича;

· дляпринятыхразмеровсечениястолбавычисляетсямаксимальноена-пряжениевкладкеиназначаютсямаркикирпичаирастворасучетомто-го,чтобырасчетноесопротивлениенеармированнойкладкибылонеме-нее0,6отмаксимального(дляслучаярасчетаармированнойкладки);

· определяетсятребуемоеармированиекладки(в%),покоторомуназна-чаютсядиаметр,размерячейкиишаг сеток; сеткипроектируются изпро-волочнойарматурыклассаВр500илиА240;

· выполняетсяпроверканесущейспособностипринятогоконструктивногорешениякирпичногостолбассетчатымармирование;приэтомдопуска-ется,чтофактическаянесущаяспособность   столбаможетбытьдо1,5разавышезаданнойвеличиныпродольнойсилы N.

 

Еслисечениестолбабудетпринятопрямоугольным(b < h),тоследуетпро-известипроверкунесущейспособностивперпендикулярнойплоскостидейст-виямоментанаслучайцентральногосжатия.

ВсерасчетыдолжнывыполнятьсясучетомзаданногоЭВМвидакирпича.Рассмотримпримерпроектированиякирпичногостолбапоследующимис-

ходнымданным, полученным отЭВМ (см. рис. 20)для наиболее опасногосе-чениянавысоте2/3 H: величинарасчетнойпродольнойсилы N =775кН;вели-чинарасчетнойпродольнойсилыотдлительныхнагрузок N g =648кН;эксцен-триситетпродольнойсилыотносительноцентратяжестисечения e 0=6,0см=

=60мм; расчетнаявысотастолба l 0= H = 4,8м=4800мм;кирпичсиликатный

полнотелый.

 

 

Решение. Определимтребуемыеразмерыпоперечногосечениястолба,принимая величинусреднихнапряженийвкладке σ =2,5МПа,тогдаполучим:

44

A =N /σ =775·103/2,5=0,31·106мм2.Назначаемразмерысечениякирпичногостолбасучетомкратностиразмерамкирпича b =510мми h =640ммс A =510·640=0,3264·106мм2=0,3264м2(рис.23).

Таккак заданная величина эксцентриситета e 0 = 60 мм <0,17 h =

=0,17·640=109мм,тосогласно7.31[7],столбможнопроектироватьссетча-тымармированием.

Вычисляеммаксимальное(унаиболеесжатойграни)напряжениевкладкеспринятымиразмерамисечения,пользуясьформулами(13)и(14)[7]:

σ max = N / (m g φ 1 A c ω)=775·103/(1·0,9·0,2652·106·1)=3,25МПа,

где A c = A (1−2 e 0/ h)=0,3264·106(1−2·60/640)=0,2652·106мм2,азначенияко-эффициентов m g =1, φ 1=0,9и ω =1принятопредварительноориентировочно.

Тогдарасчетноесопротивлениенеармированнойкладкидолжнобытьнеменее0,6·3,25=1,95МПа.

Потабл.2[7]принимаемдлякладкистолбамарку кирпича150имар-кураствора75(R =2,0МПа).Таккакплощадьсечения столба A = 0,3264м2> 0,3м2,то,согласно п.6.12[7],расчетноесопротивление кладки некоррек-тируем.

Преобразуяформулу(31)[7],вычислимтребуемыйпроцентармированиякладки,принимаязначение R skb =σ max =3,25МПа,тогдаполучим:

 

где Rs =0,6·415=249МПадляарматурысетокклассаВр500сучетомко-эффициентаусловийработы γcs =0,6(см.табл.14[7]),а y = h /2=640/2=320мм.

 

 

45

 

Рис. 23.Красчетукирпичногостолбассетчатымармированием:

а –расчетная схема; б –эпюрыусилий N иМ; в – эпюракоэффициента φ 1;

г– схема армированиястолба

 

Длядиаметраарматурысеток5мм(A st = 19,6мм2)ишагасеток s =158мм(черезкаждыедварядакладкипритолщинешва14мм),вычислимразмерячейкисеткисперекрестнымрасположениемстержней,которыйдолженбытьнеболее:

 

c = 2 A st ×100/(μ s)= 2×19,6×100/(0,40×158)= 62

мм.

 

 

46

Принимаемразмер c = 50мм,приэтомполучимфактическийпроцентсе-точногоармированиякаменнойкладки:

 

 

μ = 2 A st ×100/(cs)= 2×19,6×100/(50×158)= 0,496%,

значения:

чтонепревышаетпредельного

μ max=

   50 R

(1- 2 e 0/ y) R s

=      50 × 2,0

(1- 2× 60/320)249

= 0,677%.

Определяемфактическуюнесущуюспособностьзапроектированногосе-чениякирпичногостолбассетчатымармированием(рис.23, г).

Согласноп.7.3[7],дляопределениякоэффициентовпродольногоизгибарасчетнаявысотастолбапринеподвижныхшарнирныхопорахбудетравна l 0= H =4800мм,соответственногибкостьвплоскостидействияизгибающегомомента: λ h = l 0/ h = 4800/640=7,5.

Высота сжатойчастисечения: h c = h − 2 e 0 = 640−2·60 =520мм, исоответст-вующаяейгибкость: λ h с = l 0/ h = 4800/520=9,2.

При λ h <10потабл.21[7]находим η = 0,тогдакоэффициент,учиты-вающийвлияниедлительнойнагрузки,будетравен m g =1.

Вычисляемпрочностныеидеформативныехарактеристикиармированнойкладки:

· расчетноесопротивлениеармированнойкладкипривнецентренномсжа-тии:

 

 

· упругуюхарактеристикукладкиссетчатымармированиемпоформуле(4)[7]:

 

α sk

= α R u R sku

= 7504,0

6,98

= 430,

 

 

где α =750принимаемпотабл.16[7]длясиликатногополнотелогокирпича; R u = kR =2·2,0=4МПа;а R sku = kR +2 R sn μ / 100=                                                                                               2·2,0 +2(0,6·500)×

×0,496/100=6,98МПа.

 

 

 

Пользуясьтабл. 19[7],повеличинамгибкостей λ h и λ h с изначениюупругой характеристикиармированнойкладки α sk находимзначениекоэффици-ентовпродольногоизгибадляармированнойкладкипривнецентренномсжа-тии φ =0,844и φ c =0,784;соответственнополучим φ 1=(φ +φ c)/2=(0,844+

+0,784)/2=0,814.

Коэффициент ω,учитывающийповышениерасчетногосопротивлениякладкипривнецентренномсжатии,определяемпотабл.20[7],где

ω =1+ e 0/ h = 1+60/640= 1,09<1,45.

Тогдафактическаянесущаяспособностьзапроектированногокирпичногостолбапривнецентренномсжатиибудетравна:

 

N u = m g φ 1 R skb A c ω =1·0,814·3,54·0,2652·106·1,09=833·103Н=833кН.

 

Таккаксечениепрямоугольногопрофиляи b <h,топотребованиюп.7.11[7]выполняемпроверкунесущейспособностистолбанацентральноесжа-тиевплоскости,перпендикулярнойдействиюизгибающегомомента,всоответ-ствиисп.7.30[7].

Посколькуприцентральномсжатииармированиекладкинедолжнобытьболее50 R /R s =50·2,0/249=0,402%< μ = 0,496%,товрасчетенацентральноесжатиепринимаем μ = 0,402%,соответственнополучимследующиезначенияпрочностныхидеформативныххарактеристикармированнойкладки:

 

 

R sk = R + 2 μR s / 100=2,0+2·0,402·249/100=4,0МПа≤2 R = 4,0МПа;

α sk = 468и φ = 0,794при λ h = l 0/ h = 4800/510= 9,4.

Тогданесущаяспособностьприцентральномсжатиисоставит:

 

 

N u = m g φR sk A =1·0,794·4,0·0,3264·106=1037·103Н=1037кН>833кН.

 

Следовательно,фактическаянесущаяспособностьстолбабудетопреде-лятьсяслучаемвнецентренногосжатияисоставит N u =833кН>775кН,поэтомупрочностькирпичногостолбаобеспечена.

Теперьможнозаполнитьконтрольныйталон,какэтопоказанонарис. 24

длярассмотренногопримерарасчетаиполучитьотЭВМрезультатыпро-верки.

 

 

 

a

========================================================================================================================

ПГС	4курсП11 гр.I Kод	b	h	Марка Марка	Cетчатое	армирование	N(кH)Oценка	Контр.	I
Кравцов С.Н.	Iзадания	(см)	(см)	кирпичараствора	d(мм) c(мм)	s(мм) тип	факт.чертежа	сумма	I

СроксдачиинформацииI    :: : : ::  : :::                   :         IПо 6этапудо270310I102.06 51 64 150 75 5 50             158 1 833 5 1494.06 I

=====================I---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- I

 

 

Пояснения кзаполнениюконтрольноготалона:

 

b –ширинасечениякирпичногостолба,см:h –высотасечениякирпичногостолба,см;d –диаметрарматурысетки,мм;

c –размерячейкисетки,мм;

s –шагсеток,мм;

тип –еслисеткитипа«зигзаг»,тоследуетзаписать2;

N –расчетнаянесущаяспособностькирпичногостолбас

Фактфактическипринятымипроектнымипараметрами,кН;

Оценкучертежаколонныифундаментазаписываетпреподаватель.

 

 

б

========================================================================================================================

ПГС 4курсП11 гр.I Kод b h Марка Марка  Cетчатое армирование N(кH)Oценка PезультатIКравцов С.Н.  Iзадания (см) (см) кирпичараствора d(мм) c(мм)     s(мм) тип факт.чертежа        ошибок I

Информациястудента I 102.06 51. 64. 150. 75. 5. 60. 158. 1. 833.                 5.                 I

Результатыпроверки I     51. 64. 150. 75. 5. 60. 158. 1. 833.                 5.                 I

------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

BыOTЛИЧHOвыполнилирасчеткирпичногостолба,

желаюуспешнойзащитыпроекта,доновыхвстреч«ЭВМ».

 

Рис. 24. Кавтоматизированномурасчетукирпичногостолбассетчатымармированием:

а– заполненный контрольный талон; б– результатыдиалогасЭВМ

49

Библиографическийсписок

 

1. БайковВ.Н.,СигаловЭ.Е.Железобетонныеконструкции:Общийкурс:учебникдлявузов.–6-еизд.,репринтное.–М.:ООО«БАСТЕТ»,2009.–768с.

2. БородачевН.А.КурсовоепроектированиежелезобетонныхикаменныхконструкцийвдиалогесЭВМ:учеб.пособиедлявузов.–Сама-ра:СГАСУ,2012.–304с.

3. СП63.13330.2012.Бетонныеижелезобетонныеконструкции.Основныеположения.АктуализированнаяредакцияСНиП52-01-2003.–М.,2012.–161с.

4. СП52-101-2003.Бетонныеижелезобетонныеконструкциибезпредвари-тельногонапряженияарматуры(одобренпостановлениемГосстрояРФот25.12.2003г.№215).–М.:Госстрой,2004.

5. Пособиепопроектированиюбетонныхижелезобетонныхконструкцийизтяжелогобетонабезпредварительногонапряженияарматуры(кСП52-101-2003).ЦНИИПромзданий,НИИЖБ.–М.: ОАОЦНИИПромзданий,2005.–214с.

6. СП 52-103-2007.Железобетонныемонолитныеконструкциизданий.–М.:Госстрой, 2007.–22с.

7. СП15.13330.2012.Каменныеиармокаменныеконструкции.Актуализи-рованнаяредакцияСНиПII-22-81*.–М.:ФАУ «ФЦС»,2012.–78с.

8. СП 20.13330.2011.Нагрузкиивоздействия.АктуализированнаяредакцияСНиП2.01.07-85*.–М.:ОАО«ЦПП»,2011. –96с.

9. Аксенов Н.Б., Маилян Д.Р., Аксенов В.Н. Росчет железобетонных конструкций по новым нормам. Ч. 1. Расчет по прочности:учебное пособие. – Ростов-на-Дону: РГСУ, 2009.

10. СП22.13330.2011.Основаниязданийисооружений.АктуализированнаяредакцияСНиП2.02.01-83*.–М.:ОАО«ЦПП»,2011.–166с.

11. Пособиепопроектированиюбетонныхижелезобетонныхконструкцийизтяжелыхилегкихбетоновбезпредварительногонапряжения(кСНиП2.03.01–84).–М.:ЦИТП,1986.

12. ГОСТ Р 21.1101–2009. СПДС. Основные требования к пректнойи рабочей строительной документации.

 

 

50

 

Приложения

 

Приложение I