Пояснения к решению задачи 4.4

1. По заданному режиму нагружения и требованиям табл. 15 [1] определить коэффициент γ_b2 и R_b γ_b2.

2. По заданному количеству и диаметрам продольной арматуры с учетом требований [1, п.п. 5.5, 5.11, 5.12, 5.17 и 5.18] определить размеры a и a^/ (рис.4.1), найти площади A_s и A^/_s по [5, прил. 6].

3. В операторах 7(или 7’):

σ_sR = R_s – арматура класса A-I…A-III;

σ_sR = R_s + 400– арматура класса A-IV и выше.

4. По оператору 9 сделать вывод о случае расчета и далее по рис. 4.5.

5. При арматуре A-IV и выше – см. пояснения к решению задачи 4.1.

 

ЗАДАЧИ ПО РАСЧЕТУ И КОНСТРУИРОВАНИЮ ЭЛЕМЕНТОВ КАМЕННЫХ И АРМОКАМЕННЫХ КОНСТРУКЦИЙ

Задача 5.1

Определить размеры сечения столба по оси Б (рис. 5.1) при исходных данных, приведенных в табл. 5.1, 5.2; перекрытия считать жесткими опорами.

Порядок решения

1. Определить группу кладки в соответствии с [3, табл. 26].

2. Принять допустимое отношение β = H/h по [3, табл. 28–30 и п. п. 6.16–6.20]; H определить с учетом уклона кровли.

3. Назначить предварительные размеры h ≥ H/β·k с учетом размеров кирпича, при этом коэффициент k принять в зависимости от h по [3, табл. 30].

4. Расчетную схему принять, руководствуясь [3, п. 4.2].

5. Собрать нагрузки:

F_q = q·s_l·l – постоянная от покрытия.

G = ρ·g·h²·γ_f·H – собственный вес столба;

F_s = s·s_l·l – временная от снега;

F = F_q + F_s.

6. Определить площадь сечения из условия прочности, руководствуясь [3, п. 4.1], при этом предварительно принять коэффициент φ = 1.

7. Уточнить размеры сечения столба, учитывая стандартные размеры кирпича; повторить расчет при уточненных значениях коэффициентов λ_n и φ. Расчетное сечение столба принять согласно [3, п. 4.3].

Рис. 5.1 - Схема здания

Таблица 5.1 - Исходные данные

Исходные данные	Вариант
Пролет здания l, м
Шаг столбов sl, м
Отметка верха крайнего столба H, м	4,05	4,05	3,45	3,45	4,65
Расчетная нагрузка от покрытия с учетом веса балок q·10-2, МН/м2	0,3	0,25	0,4	0,35	0,15
Расчетная снеговая нагрузка s·10-2, МН/м2	0,14	0,14	0,14	0,098	0,098

Таблица 5.2 - Исходные данные

Исходные данные	Вариант
Кирпич	Глиняный пластичес кого прессования	Силикат ный	Глиняный полусухо го прессования	Глиняный пластичес кого прессова ния	Силикатный	Глиняный полусухо го прессования
Марка кирпича
Раствор	Цементный	Цементно известковый	Цементно- известковый	Цементный	Цементно известковый	Цементно- известковый
Марка раствора
Плотность кладки ρ, т/м3	1.8	2.0	1.8			1.8

Задача 5.2

Запроектировать столб (определить размеры, марку кирпича и раствора) по оси Б при исходных данных, приведенных в табл. 5.1, 5.3.

Порядок решения

1,2,3. Предварительное конструирование, определение расчетной схемы и сбор нагрузок производить в соответствии с указаниями к задаче 5.1.

4. Расчет прочности нормального сечения:

а) определить требуемое расчетное сопротивление кладки из условия прочности, руководствуясь [3, п. 4.1], коэффициенты m_g и φ принять в соответствии с [3, п.4.4];

б) в зависимости от полученного значения расчетного сопротивления кладки определить марку кирпича и раствора, используя табл. [3] или [4].

Таблица 5.3 - Исходные данные

Исходные данные	Вариант
Кирпич	Глиняный пластичес кого прессова- ния	Силикатный	Глиня ный полу- сухого прессо- вания	Глиня-ный пласти- ческого прессо- вания	Сили-катный	Глиняный полусухо го прессования
Раствор	Цементный	Цементно- известковый	Цементно-извест- ковый	Цемент- ный	Це- мент- но-из- вестко вый	Цементно- известковый
Плотность кладки, ρ т/м3	1.8	2,0	1,8	1,8	2,0	1,8

Задача 5.3

Определить размеры сечения столба по оси А по исходным данным задачи 5.1 при размере опорной зоны t = 0,21м.

Порядок решения

1,2,3. Предварительное конструирование, определение расчетной схемы и сбор нагрузок производить в соответствии с указаниями к задаче 5.1.

4. Расчет прочности нормального сечения:

а) определить эксцентриситет приложения нагрузки е₀ и коэффициент ω, зависящий от вида кладки и формы сечения согласно [3, п. 4.7];

б) из условия прочности определить площадь сжатой зоны сечения A_с, площадь сечения А, принимая при определении коэффициента φ_l коэффициент φ = 1;

в) уточнить размеры сечения столба, учитывая стандартные размеры кирпича; повторить расчет при уточненных значениях коэффициента λ и φ_l.

Расчетное сечение столба принять согласно [3, п. 4.3].

Задача 5.4

Запроектировать столб по оси А (определить его размеры, а также марку кирпича и раствора) по исходным данным задачи 5.2 при размере опорной зоны t = 0,21м.

Порядок решения задачи 5.4 такой же, как задачи 5.2.

Задача 5.5

Проверить несущую способность стены по оси Б на местное смятие, при размерах опорной подушки h×b согласно исходным данным табл. 5.1, 5.4.

Порядок решения

1. Определить значение продольной сжимающей силы N_c, равное опорной реакции балки.

2. Определить расчетное сопротивление кладки на смятие, а также вспомогательные коэффициенты Ψ и d в соответствии с [3, п. 4.13, 4.14].

3. Проверить несущую способность стены на сжимающую силу N_c, от местной нагрузки.

Таблица 5.4 - Исходные данные

Исходные данные	Вариант
Толщина стены h, м	0,51	0,64	0,38	0,51	0,64	0,51
Размеры опорной подушки h×b, м	0,2×0,2	0,25×0,25	0,2×0,2	0,25×0,25	0,3×0,3	0,25×0,25
Марка кирпича
Марка раствора

Задача 5.6

Определить размеры сечения армокаменного столба по оси Б и сконструировать сетки при исходных данных задачи 5.1 и дополнительных исходных данных, приведенных в табл. 5.5.

Порядок решения

1. Решение задачи следует выполнять в такой же последовательности, как и задачи 5.1.

2. Определение расчетного сопротивления R_sk при центральном сжатии, а также конструирование сеток производить согласно [3, п. 4.30].

 

Таблица 5.5 - Исходные данные

Исходные данные	Вариант
Тип сетки	Сварная	“Зигзаг"	“Зигзаг"	Сварная	Сварная	“Зигзаг"
Процент армирования μ, %	0,3	0,1	0,2	0,1	0,3	0,2
Класс стали сеток	Вр-I	A-I	Вр-I	Вр-I	Вр-I	А-I
Диаметр арматуры d, мм

Задача 5.7

Достаточна ли несущая способность столба (по результатам задачи 5.1 или 5.2) в период первого оттаивания, если кладка выполнена способом замораживания без химических добавок? Временная нагрузка отсутствует.

Если прочность кладки недостаточна, рассчитать сетчатое армирование, определить коэффициент армирования.

Порядок решения

1. Определить расчетное значение продольной силы от действия постоянной нагрузки и собственного веса столба.

2. Определить расчетное сопротивление сжатию кладки при прочности раствора R₂ = 0,2 МПа или R₂ = 0 в соответствии с [3, п. 7.7]

3. Определить несущую способность кирпичного столба в период оттаивания и сравнить с вычисленным значением продольной силы.

4. При недостаточной несущей способности столба определить требуемое расчетное сопротивление при центральном сжатии армированной кладки (из условия прочности согласно [3, п. 4.30]), а также коэффициент армирования μ.