Файл: Онуфриев, Н. М. Курс лекций по каменным конструкциям для факультета повышения квалификации (ФПК).pdf

рис. V. 5 нагрузок.

Определяем расчетные усилия. Сочетания нагрузок дополнительные. На постоянную нагрузку гподится коэффициент 0,9, так как это дает невыгод­ ную комбинацию нагрузок (согласно указанию СНиП П-А. 11-62, приме­ чание 1 к табл. 1). На полезную и ветровую нагрузки вводится коэффи­ циент перегрузки «t= l,20. На постоянную нагрузку вводится коэффициент перегрузки «2= 1,10.

Л1=8,?-0,9+1,3-1,2=7-4,5+1 - 56=9,01 г;

М=0,24-1,2-42-0,5 —

—0,1 -1,2-4=2,30 — 0,48= 1,82 тм;

е0 = 20,2 см > епр = 0 ,7 -2 6 = 18,2 см,

т. е. сечение достаточное.

б) Проверка на растяжение.

е0=20,2 сл«> епр=0,7-26=18,2 см,

т. е. проверка по растянутой зоне на раскрытие трещин обязательно

е0=20,2< епр=0,9-26=23,4 см.

Имеющийся эксцентриситет не превышает предельно допустимой величины. По табл. 10 СНиП П-В. 2-71 Я ри = 1,2 кг/см2-, по табл. 21 СНиП И-В.

2-71 »гтр =1,5; по формуле (5.8) определяем прочность простенка па тре-

щиносбразование:

1 5-1 2-52-220

N = — g gQ g---------- = 13 600 кг = 13,6 т > 9,01 т,

1

т. е. сечение достаточно.

Л Е К Ц И Я 6

Расчет на растяжение, срез и изгиб.

Виды армокаменных конструкций. Армирование стены

Расчет элементов конструкций на центральное растяжение производится по расчетной формуле, вытекающей из усло­ вий равновесия

где Rр — расчетное сопротивление кладки растяжению по пе­ ревязанному сечению.

Проектирование каменных конструкций, работающих на центральное растяжение, по неперевязанным сечениям не до­ пускается.

П р и м е р 5 Определить толщину стенки силоса при расчетном усилии на пояс вы­

Ftp _ 7260 = 72 см; 100 100

принято d = 78 см — 3 кирп.

Расчет на срез по неперевязанному шву производится с учетом дополнительного сопротивления кладки трению по срезаемому шву.

В этом случае учет трения ведется со снижением нормаль­ ной нагрузки Р на коэффициент, т = 0,9.

Расчетная формула для этого случая воздействия выводит­ ся из условия равновесия между расчетным и предельным усилиями.

5 2

Q= FRcv + Pf = FRcv+ -p Ff = F (Rcp + a0f),

где Q — расчетная поперечная сила; F — площадь попереч­ ного сечения; Дср— расчетное сопротивление срезу по непере-

при наименьшей расчетной нормальной силе Р; f — коэффи­ циент трения по шву кладки, принимаемый 0,7.

Для предельного состояния в выведенную формулу вво­ дятся коэффициенты условий работы, поэтому формула при­ мет следующий вид:

из пустотелого кирпича и камней с вертикальными пустотами, 0,8 — влияние трения в шве (учтено в размере 80%), что сделано в целях большей безопасности.

При расчете по перевязанному шву учитывается при срезе только сечение камня, поэтому формула получит вид

занному шву сечение подпорной стен­ ки из бутовой кладки при величинах

по форм. (6.2) получим

Q sg( Rep + 0,8n fa)F=

=(0,20+0,8 • 1 • 0,7 - 0,45) -150-100=

=(0.20+0,25)-15 000=6750 кг >4200 кг;

сечение достаточно прочно.

53

П р и м е р 7 (рис. VI. 2)

Рассчитать на срез бутовый фундамент по данным рис. VI. 2 по ра­ счетным нагрузкам. Кладка на растворе М-25 по таблице 10 СНиП П-В. 2-71 /?ср=1,6 кг/см2, тогда по формуле (6.3) получим

Q =/?cpf = l,6-2-60-100=19 200 ка> 16 000 кг.

Высота уступа фундамента достаточна.

Расчет на изгиб каменной кладки производится по расчет­ ной формуле сопротивления материалов

где М — расчетный изгибающий момент; W — момент сопро­ тивления сечения кладки при упругой ее работе; RpK— расчет­

ное сопротивление кладки растяжению при изгибе по перевя­ занному сечению.

Расчет изгибаемых элементов на поперечную силу произ­ водится по формуле

где b — ширина сечения; z — плечо внутренней пары сил; для

обходимости увеличить их несущую способность. Эффективность арми­ рования особенно сказывается в конструкциях, работающих на из­ гиб, внецентренное сжатие и ра­ стяжение. При ограниченных сече­ ниях сжатых элементов путем их армирования также возможно зна­ чительно повысить их грузоподъем­ ность. Армированные каменные конструкции носят название армо-

каменных, а армированные кирпичные — железокирпичных. Армокаменные конструкции различаются следующих ви­ дов: 1) армированные стены; 2) центрально-растянутые эле­ менты конструкций; 3) столбы и простенки с поперечной сет­ чатой арматурой; 4) столбы с продольной арматурой; 5) изги­ баемые элементы — перемычки, перекрытия. Рассмотрим в по­

54

следовательном порядке перечисленные виды армокаменных' конструкций и познакомимся с их расчетом.

Армированные стены применяются в следующих случаях: а) при необходимости повысить сопротивление изгибу стен, подверженных боковому действию внешних нагрузок — давле­ нию сыпучих материалов, ветра, земли, воды и т. п.; б) для повышения устойчивости при больших гибкостях стен; в) для повышения сопротивления кладки стен действию вибраций

взданиях, подвергающихся значительным сотрясениям вслед­ ствие наличия машин с неуравновешенными движущимися частями, тяжелых молотов и тяжелых мостовых кранов.

Существует три способа армирования стен.

1.Армирование горизонтальной арматурой, располагаемой

вшвах кладки. Такое армирование возможно при наличии вертикальных элементов —стоек и пилястр, служащих для восприятия горизонтальных нагрузок, передаваемых от стен (рис. VI.3,а). Расстояние между горизонтальными швами, где располагается арматура, принимается не более 8 толщин стены, арматура применяется от 3 мм до 8 мм.

2.Армирование горизонтальной арматурой в швах кладки

ивертикальной арматурой, располагаемой снаружи кладки. Такое армирование применяется при наличии как вертикаль­ ных, так и горизонтальных устойчивых конструкций — столбов или пилястр и этажных перекрытий.

Расположение горизонтальной и вертикальной арматуры

.Рйд

>-ЯЙЕ ~Унамня

$ армат.

\ Хомуты с шагом (так)

ПО?!

Рис. VI-3

55

принимается не более 8 толщин стены. Вертикальные стержни связываются между собой стяжками, пропускаемыми в гори­ зонтальных швах через толщу кладки и располагаемыми с максимальным шагом 80 0 . Стены с наружной вертикальной арматурой обязательно оштукатуриваются цементным раство­ ром марки М-50 (рис. VI. 3,6). Толщина защитного слоя дол­ жна быть 15 мм в нормальных условиях влажности и 25 мм при наружных конструкциях и расположении стен во влаж­ ных или мокрых помещениях.

3. Армирование при посредстве горизонтальных железоб тонных поясов, располагаемых с шагом не выше 8-кратной толщины стены. В прокладных ж/б поясах арматура связы­ вается хомутами с шагом не реже, чем через 40 0 . Толщина поясов принимается кратной толщине одного ряда кладки

(рис. VI.3,в).

Диаметр арматуры в стенах принимается не свыше 10 мм, причем в горизонтальных швах располагается преимуществен­ но тонкая арматура, а снаружи более толстая. Процент арми­ рования стены не ниже 0,05%. При армировании поясами про­ цент армирования относится к площади сечения стены, прихо­ дящейся на один пояс.

Располагается арматура со стороны растянутой гр&ни сте­ ны, а при двузначных усилиях арматура ставится двойная. Тонкие стены в 1/2 кирпича и более толстые при небольших моментах разных знаков разрешается армировать одиночной арматурой, расположенной в середине толщины стены.

Конструктивное армирование стен допускает увеличение предельных гибкостей против величин, установленных для неармированных стен, на 20% при армировании в одном направ­ лении и на 30% при армировании в двух направлениях.

Подвергающиеся зна­ чительной вибрации сте­ ны усиливаются армату­ рой в швах кладки или железокирпичными и же­ лезобетонными поясами, которые могут совме­ щаться с надоконными перемычками, с процен­ том армирования 0,5ч- 0,10%. Расстояние меж­ ду поясами, в зависимо­ сти от интенсивности ди-

5 6

намических воздействий, принимается от 8d до 4d. Минималь­ ная марка раствора кладки между поясами принимается М-25.

Следует упомянуть еще о системе армированных стен кир­ пичом на ребро с расположением арматуры в швах кладки с размером ячейки арматурной сетки 52x52 см и 52X65 см (рис. VI. 4) на цементном растворе.

Помимо рассмотренных видов армирования стен, часто устраиваются прислонные самонесущие стены, которые все го­ ризонтальные нагрузки сами не воспринимают, а передают их каркасу. В этом случае стены анкеруются с каркасом таким образом, что допускают независимую от каркаса осадку стен (рис. VI. 5). Прислонные стены каркасных зданий должны рассчитываться по деформациям, т. е. по второй группе пре­ дельных состояний. При расчете по деформациям самонесу­ щих стен подлежат проверке деформации растяжения в клад­ ке стен в сечениях, в которых при расчете каркаса, поясов

57