Файл: Онуфриев, Н. М. Курс лекций по каменным конструкциям для факультета повышения квалификации (ФПК).pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 30.10.2024
Просмотров: 52
Скачиваний: 0
Таблица 4.1
Эпюры нормальных напряжений от местных нагрузок
Схема приложения нагрузки и |
|
Формулы |
Максимальные и крае |
|
применимы |
||||
распределения а |
вые напряжения |
|||
в |
сечениях |
|||
|
|
|||
Дг
1
Я р р к
аг и ay
больше
■кк
S = —
ал < S
0-2
а\ ^ о
N
а°=0'М Т Т
|
N |
Л |
|
„ , |
а2 \ |
с° = |
2ad |
'( ! |
+ |
0,41 |
Л2 ) |
|
N |
/ |
|
|
Л2 |
|
2 ad |
1 |
~ |
0 ’4 1 |
|
|
N |
|
f |
|
Ur, |
3° |
2а0£/ ' |
0,41-1. |
|||
|
|
Л2 |
|||
2Na«
1(ei + аг)
ао (а\ +
2Nai
2 ( ^ 1 ~Ь #2)
go ( а 1 Ч- а ъ)
2(^2
_ _(Д1 Ч~ g2)4 8 («? + «*)
38
При определении размеров распределительных плит (поду шек) необходимо, чтобы среднее напряжение по их подошвам 0 Сне превышало бы ас^ 0 ,7 5 у ^ , а наибольшее напряжение
не превосходило бы ошах^ 0 ,8 у1^, где yi — коэффициент, ог раничивающий величину у по формуле (4.5), о чем указыва лось выше. Такие проверки обусловливают распределяющее влияние подушки.
Вслучае больших сосредоточенных нагрузок и большой протяженности распределительных плит, сливающихся меж ду собою, устраиваются распределительные пояса, рассчиты ваемые как балки на упругом основании, которым служит каменная кладка под поясом.
Внекоторых случаях при местном сжатии применяется конструктивное армирование сетками (см. лекцию 7), что необходимо в местах с краевыми нагрузками, превышающими 80% расчетной несущей способности кладки при местном сжатии, тогда эти сетки ставятся не менее трех в верхних горизонтальных рядах с ячейками 10X10 см при 04 мм.
Такое же конструктивное армирование сетками произво дится в пилястрах при больших нагрузках от ферм и под крановых балок, причем такие сетки должны связывать пи лястру со стеной, при недостаточной прочности кладки эти
сетки рассчитываются.
Распределительные подушки должны укладываться обя зательно на растворе и быть кратными рядами кладки, т. е. 14-7-22 см с двойным армированием не менее 0,5%, и быть закрепленными на них с листами для установки опор кон струкций.
П р и м е р |
2, а |
(рас. IV. 7, а) |
|
|
|
|
|
|
||||
На кирпичную стену толщиною 52 см опирается металлический прогон |
||||||||||||
из I-N 24 |
|
с |
полкой |
шириной 8 |
см. Необходимо произвести расчет на |
|||||||
местное сжатие под опорой прогона. |
|
|
|
|
|
|||||||
Заделка |
прогона |
а=20 |
см. |
Кладка из кирпича М-100 на растворе |
||||||||
М-25. Расстояние |
между прогонами 2,0 м, что больше 24=52-2=104 см |
|||||||||||
(см. рис. |
IV. 4, б). |
Расчетное опорное давление прогона Q=3,0 т. |
||||||||||
Произведем проверку на смятие кладки под опорой прогона. При кир |
||||||||||||
пиче М-100 |
и растворе М-25 по |
таблице |
2 СНиП П-В. |
2-71 |
имеем R= |
|||||||
= 13 кг/см2, |
тогда |
|
|
13 Y i ° i ± |
|
|
|
|
|
|||
|
/гсм = Д |
| / - £ - = |
i = |
13 3/ 1 4 |
= |
13-2,4, |
||||||
где y=2,4> Y i = 2, |
по |
табл. |
20 |
СНиП П-В. |
2-62*, |
поэтому |
принимаем |
|||||
7?см =13-2=26 кг/см2.
WCM=0.75-26-20-8=3120 кг>3000 кг.
39
ft = 22
|
|
Рис. IV-7, a 6. |
|
|
|
П р и м е р |
2, б (рис. IV. 7, б) |
|
|
|
|
Расчет распределительной плиты под фермой. |
|
15X15 см. Кир |
|||
Давление от фермы 18 т, опорная конструкция фермы |
|||||
пичная |
стена |
шириною 51 см. Кирпич М-100, раствор М-25 Л=13 кг/см2 |
|||
по табл. 2 СНиП П-8. 2-71; по табл. |
15 а = 1000; |
по табл. |
14 k=2. |
||
Проверим возможность непосредственной установки на кладку опоры |
|||||
фермы: |
|
|
|
|
|
|
|
F=51 (154-2-51) =5950 см2; Дш =152=225 см2; |
|||
1 = / |
= |
V 26,5 = 2,98 > Tj = 2, |
принимаем |
у = 2, |
R CM= f- R = |
— 2-13 = 26 кг1см2.
При центрированной опоре фермы р=1
а=1,5 — 0,5-1 = 1,0;
по формуле (4.3)
см —1-1 -26-225=5850 /сг< 18 000 кг,
нужна распределительная подушка, размеры которой в плане принимаем
50X50 см. Тогда FCM=502=2500 см2; по рисунку (IV. 2)
/'=(2-51+50)-51=7750 см2;
R m = 1.45-13= 18,9 кг/см2,
4 0
Подушку принимаем железобетонную |
h= 22 см с |
двумя сетками из |
|||||
0 5 ВI, |
бетон |
М-200 по СНиП Н-В. |
|
1-62, табл. |
2; /?Пр =80 кг/см2, |
||
табл. 31*; |
Ер =265 000 кг!см?; |
/ р = |
60 |
993 |
с.И; |
||
w |
~ |
= 44 300 |
|||||
|
Е =0,5. Еу= 0,5 • akR =0,5-10 0 0 • 2 • 13= 13000 |
кг/см2-, |
|||||
|
|
|
rf=51 |
см. |
|
|
|
h3KD= |
2 j / ~ |
2 6 i 3°ooo4 5 i3(^ |
= 2 У^ 1 7 700 = 2-26,1 = |
52,2 см по (4.7); |
|||
5 = 1,57-52,2 = 82 см;
по табл. 4.1, получим а=25 cm< .S = 82 см.
а0 = 2Т5Ж f1 + ° ’41 S ) = 7 ’2 (1 + 0 ,4 1 |
'0>23)= 7 , 2 ' 1>08 = 7 ,8 K2/c-'(3; |
||
<T,=7,2(1 -0 ,4 1 -0 ,23)=7,2-0,92 = 6 ,6 кг/см?; |
|||
7 ,8 + 6 ,6 |
„ „ |
, |
„ |
<jc = — g---- |
= 7,2 к |
г / с м ? ; y 2 = 2; |
|
ос =7,2 кг]см2< 6 ,75-2-13=19,5 |
кг/см?; |
||
Tmax= 9 o= 7 ,8 кг/см?<.6,8-2-2-13=41,5 кг/см?, |
|||
т. е. размеры распределительной плиты (подушки) приемлемы.
Произведем проверку принятой плиты М-200 на смятие и определим
нужную арматуру но СНиП Н-В. 1-62*. |
|
|
|||
|
|
7 = |
= 1/ТП2 = 2,23 > |
71 = !,5; |
|
по таблице 2 |
СНиП Н-В. 1-62* /? Пр =70 |
кг/см2. |
|
||
Поэтому |
/?см = Yi-7?= 1,5-70= 105 кг/см2; |
кг; |
|
||
по (27) |
JV= 1 • 105-152=23 600 к г> 1 8 000 |
|
|||
|
|
М =6,6-0,25-0,5-0,125+ |
|
||
|
+ 12-0,25-0,5-0,5-0,08= 1,034-0,06= 1,09 тл(=109 000 кгсм. |
||||
По табл. |
2 СНиП П-В. 1-62* |
/?и = 100 кг/см2; арматура из проволоки В1 |
|||
по табл. |
5* 7?а =2500 кг/см2. |
|
|
|
|
|
|
М |
109000 |
|
|
|
|
А ° = bh2R = |
50П 9М 00 |
= 0 ,0 6 |
То = °’972' |
|
|
ип0г'ц |
|
|
|
Еа — |
0 9 7 2 919° ^ 500~ ~ 2 ,3 6 см2 ПРИНЯТ0 |
50 8 = 2,51 см2 |
|||
(проволока В1) сетка с ячейками ЮХЮ см. |
|
||||
41
Л Е К Ц И Я 5
Особенности работы кладок на внецентренное сжатие. Расчет каменных конструкций на внецентренное сжатие
Внецентренное сжатие является наиболее распространен ным видом напряженного состояния каменных конструкций. На внецентренное сжатие работают сечения стен, столбов, перемычек, сводов, фундаментов, карнизов и т. и.
Предварительно отметим те особенности, которые наблю даются при работе элементов конструкций на внецентренное сжатие. Эксперименты показывают, что такие элементы раз рушаются при значительно более высоких нагрузках, чем это получается по теоретическим расчетам по формулам со противления материалов. Это расхождение доходит до 1,5— 2,0 раз против вычисленных теоретических величин. Отчасти такое расхождение возможно объяснить криволинейностью эпюры напряжений, имеющей место при внецентренном сжа тии, в то время как формулы сопротивления материала даны для упругих материалов с прямолинейной эпюрой напряже ний с постоянным модулем упругости. Одновременно экспе рименты показали, что при разрушении деформации кладки значительно больше таковых при разрушении от централь ного сжатия, что объясняется отчасти тем, что менее напря женная часть сечения в какой-то мере помогает работе более напряженной части и происходит перераспределение напря жений.
При возрастании эксцентриситетов в растянутой зоне воз никают трещины, что сильно сказывается на работе сечения, так как с раскрытием трещины одновременно уменьшается эксцентриситет действующей нагрузки на половину глубины
трещины, что легко доказать. |
сечения; |
с — глубина трещины; |
Обозначим: d —длина |
||
е0 — эксцентриситет от оси |
сечения; |
щ — эксцентриситет от |
новой оси сечения после раскрытия |
трещины; А — разность |
|
эксцентриситетов. |
|
|
Из рисунка V. 1 следует |
|
|
0,5 (d — с) — ei = 0,5d — е0; |
||
0,5d —0,5с — ei = 0,5d — во. |
||
е0 — ei = 0,5c=A |
(5.1) |
|
4 2