Задачи ЖБК каменные конструкции

СОДЕРЖАНИЕ: Определение размеров сечения столба по оси Б, столба по оси А. Определитение размеров, марки кирпича и раствора. Запроектировать столб по оси А и по оси Б. Проверить несущую способность стены по оси В на местное смятие. Несущая способность столба.

Вариант 1

5.1 Определить размеры сечения столба по оси Б, перекрытия считать жесткими.

Исходные данные:

Пролет l=9м

Шаг столбов S_l = 6м

Отметка верха крайнего столба Н=4,05м

Расчетная нагрузка от покрытия с учетом веса балок q=3кН/м²

Расчетная снеговая нагрузка s=1,4кН/ м²

Кирпич глиняный, пластического прессования, марки-100

Раствор цементный, марки – 50

Плотность кладки =1,8т/м³

1. В соответствии со СНИП II-22-81 таб.26 находим группу кладки I – группа как (сплошная кладка из кирпича или камней марки 50 и выше, на растворе марки 10 и выше).

2. Принимаем допустимое отношение = по СНИП II-22-81 таб.28 при I – группе кладки и растворе 50 и выше =25.

Определим Н с учетом уклона кровли Н=4,05+5,05м.

3. Назначим предварительные размеры h

где k =0,6 - по СНИП II-22-81 таб.30 для столбов из кирпича с меньшим размером поперечного сечения менее 50см.

4. По СНИП II-22-81 п. 4.2 принимаем следующую расчетную схему

При упругой верхней опоре и жестком защемлении в нижней для многопролетных зданий l₀ = 1.25H. При h0.3см коэффициент m_g = 1.

5. Сбор нагрузок:

Нагрузка от перекрытия:

F_g = PS_l l =369 = 162кН

Вес столба:

G = gh² _f H = 180.33² 1.15,05 = 10,89кН.

Снеговая:

F_s = SS_l l = 1,469 = 75,6кН

Полная нагрузка:

N = F_g + G + F_s = 162 +10,89 +75,6 = 248,5кН

6. Определим площадь сечения из условия прочности:

Nm_g RA

где m_g = 1 при h0.3см

R=1500кН/м² - прочность каменной кладки при М_к 100 и М_р 50 (по СНИП II-22-81 таб. 2)

– коэффициент продольного изгиба, определяемый по СНИП II-22-81 таб.18 в зависимости от гибкости элемента _h и - упругой характеристики кладки.

_h =, =1000 - по СНИП II-22-81 таб.15 при кладке из кирпича пластического прессования и марке раствора М50.

Таким образом в первом приближении принимаем =0,71.

_с =0,8 - коэффициент условия работы, принятый для столбов и простенков в соответствии со по СНИП II-22-81 п.3.11.

=

Тогда: h =

7. Уточняем размеры сечения столба:

Принимаем столб размерами 0,64х0,51м , с А =0,326м² .

Уточняем нагрузку:

Собственный вес столба: G = ghb_f H = 180.510,641.15,05 =32,6кН

Полная нагрузка N =270,2кН.

Уточняем :

=1000, _h = , тогда =0,86.

Проверка несущей способности:

270,2 10,8615000,326 = 420кН

Несущая способность столба обеспечена.

5.2 Запроектировать столб (определить размеры, марку кирпича и раствора) по оси Б.

Исходные данные:

Пролет l=9м

Шаг столбов S_l = 6м

Отметка верха крайнего столба Н=4,05м

Расчетная нагрузка от покрытия с учетом веса балок q=3кН/м²

Расчетная снеговая нагрузка s=1,4кН/ м²

Кирпич глиняный, пластического прессования

Раствор цементный

Плотность кладки =1,8т/м³

Нагрузка от перекрытия: F_g = 162кН

Снеговая: F_s = 75,6кН

1. В соответствии со СНИП II-22-81 таб.26 находим группу кладки I – группа как (сплошная кладка из кирпича или камней марки 50 и выше, на растворе марки 10 и выше).

2. Принимаем допустимое отношение = по СНИП II-22-81 таб.28 при I – группе кладки и растворе 50 и выше =25.

h=м

Принимаем столб сечением 0,51х0,51м.

3. Сбор нагрузок:

Нагрузка от перекрытия:

F_g = 162кН

Вес столба:

G = gh² _f H = 180.51² 1.15,05 = 26кН.

Снеговая:

F_s = 75,6кН

Полная нагрузка:

N = F_g + G + F_s = 162 +26 +75,6 = 263,6кН

4. Определим требуемое расчетное сопротивление кладки из условия прочности:

Nm_g RA _с

где m_g = 1 при h0.3см

– коэффициент продольного изгиба, определяемый по СНИП II-22-81 таб.18 в зависимости от гибкости элемента _h и - упругой характеристики кладки.

_h =, =1000 - по СНИП II-22-81 таб.15 при кладке из кирпича пластического прессования и марке раствора от 25-200.

Таким образом в первом приближении принимаем =0,86.

_с =0,8 - коэффициент условия работы, принятый для столбов и простенков в соответствии со по СНИП II-22-81 п.3.11.

=

Принимаем в соответствии со СНИП II-22-81 таб.2 М_к 125 и М_р 50 с R=1700кН/м² или М_к 150и М_р 25 cR=1500кН/м² .

5.3 Определить размеры сечения столба по оси А по исходным данным задачи 5.1 при размере опорной зоны t=0.21м.

Исходные данные:

Пролет l=9м

Шаг столбов S_l = 6м

Отметка верха крайнего столба Н=4,05м

Расчетная нагрузка от покрытия с учетом веса балок q=3кН/м²

Расчетная снеговая нагрузка s=1,4кН/ м²

Кирпич глиняный, пластического прессования, марки-100

Раствор цементный, марки – 50

Плотность кладки =1,8т/м³

1. В соответствии со СНИП II-22-81 таб.26 находим группу кладки I – группа как (сплошная кладка из кирпича или камней марки 50 и выше, на растворе марки 10 и выше).

2. Принимаем допустимое отношение = по СНИП II-22-81 таб.28 при I – группе кладки и растворе 50 и выше =25.

3. Определим предварительные размеры столба:

h=м

Принимаем столб сечением 0,38х0,38м.

4. Сбор нагрузок:

Нагрузка от перекрытия:

F_g = 0,5PS_l l = 0.5369=89кН

Вес столба:

G = gh² _f H = 180.38² 1.14,05= 11,6кН.

Снеговая:

F_s = 0,5 SS_l l = 1,469 = 37,8кН

Полная нагрузка:

N = F_g + G+ F_s = 89+11,6+37,8 = 138,4кН

5. Расчет прочности нормального сечения:

N m_{g 1} RA_{с с}

где m_g = 1 при h0.3см

R=1500кН/м² - прочность каменной кладки при М_к 100 и М_р 50 (по СНИП II-22-81 таб. 2)

А_с – площадь сжатой части сечения, определяется как

А_с ==0,38²

e₀ =– эксцентриситет расчетной силы N относительно центра тяжести сечения.

₁ =

– коэффициент продольного изгиба, определяемый по СНИП II-22-81 таб.18 в зависимости от гибкости элемента _h и - упругой характеристики кладки.

_h =, =1000 - по СНИП II-22-81 таб.15 при кладке из кирпича пластического прессования и марке раствора от 25-200.

Таким образом принимаем =0,87.

_с =0,73– коэффициент продольного изгиба сжатой зоны сечения, определяемый по СНИП II-22-81 таб.18, при _h =, =1000

= 1 +1,45 - по СНИП II-22-81 таб.19.

Проверка несущей способности столба:

138,4 кН 10,815001,220,080,8 = 199,4кН

Несущая способность столба обеспечена.

5.4 Запроектировать столб по оси А (определить его размеры, марку кирпича, раствора) по исходным данным задачи 5.2 при размере опорной зоны t=21см.

Исходные данные:

Пролет l=9м

Шаг столбов S_l = 6м

Отметка верха крайнего столба Н=4,05м

Расчетная нагрузка от покрытия с учетом веса балок q=3кН/м²

Расчетная снеговая нагрузка s=1,4кН/ м²

Кирпич глиняный, пластического прессования

Раствор цементный

Плотность кладки =1,8т/м³

Нагрузка от перекрытия: F_g = 162кН

Снеговая: F_s = 75,6кН

1. В соответствии со СНИП II-22-81 таб.26 находим группу кладки I – группа как (сплошная кладка из кирпича или камней марки 50 и выше, на растворе марки 10 и выше).

2. Принимаем допустимое отношение = по СНИП II-22-81 таб.28 при I – группе кладки и растворе 50 и выше =25.

м

Принимаем столб сечением 0,51х0,51м.

3. Сбор нагрузок:

Нагрузка от перекрытия:

F_g = 89кН

Вес столба:

G = gh² _f H = 180.51² 1.14,05 = 20,85кН.

Снеговая:

F_s = 37,8кН

Полная нагрузка:

N = F_g + G + F_s = 89+20,85 +37,8= 147,65кН

4. Определим требуемое расчетное сопротивление кладки из условия прочности:

N m_{g 1} RA_{с с}

где m_g = 1 при h0.3см

А_с – площадь сжатой части сечения, определяется как

А_с ==0,51²

e₀ =– эксцентриситет расчетной силы N относительно центра тяжести сечения.

₁ =

– коэффициент продольного изгиба, определяемый по СНИП II-22-81 таб.18 в зависимости от гибкости элемента _h и - упругой характеристики кладки.

_h =, =1000 - по СНИП II-22-81 таб.15 при кладке из кирпича пластического прессования и марке раствора от 25-200.

Таким образом принимаем =0,86.

_с =0,73– коэффициент продольного изгиба сжатой зоны сечения, определяемый по СНИП II-22-81 таб.18, при _h =, =1000

= 1 +1,45 - по СНИП II-22-81 таб.19.

R = =

Принимаем в соответствии со СНИП II-22-81 таб.2 М_к 125 и М_р 75 с R=1900кН/м² .

5.5. Проверить несущую способность стены по оси В на местное смятие, при размерах опорной подушки hb согласно исходным данным.

Исходные данные:

Пролет l=9м

Шаг столбов S_l = 6м

Отметка верха крайнего столба Н=4,05м

Расчетная нагрузка от покрытия с учетом веса балок q=3кН/м²

Расчетная снеговая нагрузка s=1,4кН/ м²

Кирпич глиняный, пластического прессования, марки-100

Раствор цементный, марки – 50

Плотность кладки =1,8т/м³

Толщина стены -0,51м

Опорная подушка 0,2х0,2м

Расчет на смятие производим по формуле:

N_с dR_c A_с

1. N_c – продольная сжимаюшая сила от местной нагрузки:

2. А_с – площадь смятия, на которую передается нагрузка:

А_с = 0,2² = 0,04м²

R_c – расчетное сопротивление кладки на смятие.

R_c = R = 1,771500 = 2663,7кН/м²

где =

₁ =2 – коэффициент определяемый по СНИП II-22-81 таб.21, при кладки из полнотелого кирпича и растворе М50 и соответствующем типе приложения нагрузки.

А – расчетная площадь сечения:

А=0,2 (0,2+20,51) = 0,244м²

=0,5 - коэффициент полноты эпюры давления от местной нагрузки, при треугольной нагрузке.

d =1.5 -0.5 = 1.5 – 0.50.5 = 1.25 – для кирпичной кладки.

118,8кН 0,51,252663,70,04 = 66,59кН

Прочность на смятие не обеспечена.

5.6. Определить размеры сечения армокаменного столба по оси Б и сконструировать сетки при исходных данных задачи 5.1 и дополнительных исходных данных.

Исходные данные:

Пролет l=9м

Шаг столбов S_l = 6м

Отметка верха крайнего столба Н=4,05м

Расчетная нагрузка от покрытия с учетом веса балок q=3кН/м²

Расчетная снеговая нагрузка s=1,4кН/ м²

Кирпич глиняный, пластического прессования, марки-100

Раствор цементный, марки – 50

Плотность кладки =1,8т/м³

Тип сетки -сварная

=0,3%

Класс стали сеток Вр-1

Диаметр арматуры d=4мм.

1. В соответствии со СНИП II-22-81 таб.26 находим группу кладки I – группа как (сплошная кладка из кирпича или камней марки 50 и выше, на растворе марки 10 и выше).

2.Принимаем допустимое отношение = по СНИП II-22-81 таб.28 при I – группе кладки и растворе 50 и выше =25.

С учетом уклона кровли Н=5,05м.

3. Назначим предварительные размеры h

где k =0,6 - по СНИП II-22-81 таб.30 для столбов из кирпича с меньшим размером поперечного сечения менее 50см.

По СНИП II-22-81 п. 4.2 принимаем расчетную схему с упругой верхней опорой и жестко защемленной нижней (см лист 3).

Принимаем bh=0.510.51м

4. При для многопролетных зданий l₀ = 1.25H. При h0.3см коэффициент m_g = 1.

5. Сбор нагрузок:

Нагрузка от перекрытия:

F_g = PS_l l =369 = 162кН

Вес столба:

G = gh² _f H = 180.51² 1.15,05 = 26кН.

Снеговая:

F_s = SS_l l = 1,469 = 75,6кН

Полная нагрузка:

N = F_g + G + F_s = 162 +26 +75,6 = 263,6кН

6. Условие прочности:

N m_g R_sk A

A = 0.51² = 0.26м²

=0,836 – коэффициент продольного изгиба, при _h =,

_sk =

=R_u +

=R+ - расчетное сопротивление при центральном сжатии.

263,6кН 10.83639600.26 = 860,74кН

Конструирование арматурной сетки:

А_st =0,126см² – площадь арматурных стержней сетки

Шаг сеток: S = 655 +412 +2=385мм 400мм

Принимаем С=30мм. Столб по оси Б с размерами 0,51х0,51 со сварной

арматурой 3;С=30 мм;S=385 мм.

5.7 Достаточна ли несущая способность столба в период первого оттаивания (по результатам задач 5.1 и 5.2), если кладка выполнена способом замораживания без химических добавок? Временная нагрузка отсутствует. Если прочность кладки недостаточна, рассчитать сетчатое армирование, определить коэффициент армирования.

Исходные данные:

Сечение столба: 0,64х0,51м , с А =0,326м² .

Нагрузка на столб по задаче 5.1: N =270,2кН

m_g =1; =0,86

По СНИП II-22-81 таб.2 при стадии первичного оттаивания прочность раствора 0,2МПа.

При прочности раствора прочность кладки сжатию R_0.2 =0.8МПа.

Несущая способность в стадии первичного оттаивания:

N=m_g RA

270,2кН= 10.868000.326 = 224кН

В стадии первичного оттаивании прочность не обеспечена.

Определение несущей способности при армировании:

N m_g R_sk A

Примем коэффициент продольного изгиба =1

Расчетное сопротивление кладки при центральном сжатии:

R_sk =

Определим коэффициент продольного армирования:

Принимаем =0,1%

Конструирование арматурной сетки:

Стержни d=4мм, А_st =0,126см² – площадь арматурных стержней сетки

Шаг сеток: S = 655 +412 +2=385мм 400мм

Принимаем С=30мм. Столб по оси Б с размерами 0,51х0,51 со сварной

арматурой 3;С=30 мм;S=385 мм.

Скачать архив с текстом документа