РАСЧЁТ АРМОКАМЕННЫХ КОНСТРУКЦИЙ

Расчёт сжатых элементов с сетчатым армированием при внецентренном приложение нагрузки при малых эксцентриситетах для прямоугольного сечения (ℓ0<017h) ведутся по формуле

 

                              N≤mgφ1RskbA(1-2ℓ0/h)ω,                (19)

 

где Rskb≤R2-расчётное сопротивление армированной кладки при внецентренном сжатии, определяемое при марке раствора 50 и выше по формуле

 

                                  Rskb=R+2μRs/100(1-2l0/y).                  (20)

 

При эксцентриситетах в прямоугольных сечениях ℓ0<0,17h, а также при λh>15 или  λi>53 сетчатое армирование применять не следует. Процент армирования кладки сетчатой арматурой ограничен и не должен превышать

 

                                  μ=50R/(1-2ℓ0/у)Rs≥0,1.

 

Задача 2.8. определить несущую способность кирпичного столба размером в плане 64×77см с расчётной высотой Нэт=8,4м. расчётная продольна сила с учётом коэффициента надёжности по назначении N=1200кН. Эксцентриситет приложения нагрузки ℓ0=5см; высота балки, опёртой на столб, 30см. Кирпич пластического прессования марки М 200, раствор марки М 75. Ng=90кН-длительно действующая нагрузка.

Решение. Площадь столба А=64*77=4930см2. Упругая характеристика кладки по табл. 3. равна а=1000; λh=840/64=13,125 и по табл. 2.5 φ=0,81. расчётное сопротивление кладки (по табл. 1). R=25кг/см2=2,5МПа. Предельное усилие в неармированной каменной кладке определяем по формуле       (12)

 

                                  N=mgωφAR(1-2ℓ0/h)=0.81*1.08*0.995*4930*2.5(1-2*5/64)=

                                         =905.4кН<1200кН;

 

                             ω=1+ℓ0/h=1+5/64=1,08<1.45;

 

η определяем по табл. 6 при проценте продольного армирования 0,1;

 

            mg=1-ηNg/N=1-0.062*90/1200=1-0.00465=0.995.

Прочность каменной кладки не обеспеченна, поэтому её необходимо армировать сетками. Принимаем сетку из арматуры класса Вр-I (применяется с коэффициентом γs=0,6). Величина упругой характеристики для кладки с сетчатой арматурой вычисляем по формуле (2.6.)

 

                             Ask=a*Ru/Rsku; Rsku=kR+2Rsnμ/100.

 

Примем в первом приближение процент армирования μ=0,15, тогда

 

       Rsku=2*2,5+2*350*0,15/100=6,05МПа<1,8*Ru=9МПа.

 

Вычисляем ask=1000 5,0  =826.

                          6,05

                                    При ask=826λh=l0/h=(840-30)/64=12,65

                                                     φ1=0,805.

Расчётное сопротивление сжатию кладки, армированной сетками,

 

          Rsk=R+2μRs/10=2,5+2*0,15 350 =3,55МПа.

                                                          100

Несущая способность столба определяется по формуле (2.11)

 

                                           N≤Nсеч=mgφ1RAcω;

 

N≤Nсеч=0.995*0.805*0.355*64*77*1.08=1401.3кН>1200кН,

 

Принимаем арматуру ø 4мм с fa=0,126см2, размер ячейки сетки 5см. При μ=2 fa/cs=0,15, шаг сеток равен

 

                          s=2fa/μc=    2*0.126 100=33,6см.

                                              0.15*5

 

Сетки ставим через два ряда кирпичной кладки.

 

Таблица 1. Исходные данные к задаче 1

Номер варианта	Геометрические размеры		ВысотаH,м	Марка раствора	Вид каменной кладки	Марка камня	Вид перекрытия или способ опирания
	а, см	b, см
1 2   3 5 6 7 8 9 10 11 12   13 14 15	51 64   51 39 79 51 59 51 51 59 64   51 51 64	64 64   77 79 79 64 80 77 64 80 77   64 77 51	4,2 6,4   7,4 5,3 8,7 6,5 4,0 5,2 3,9 8,2 6,6   4,5 5,6 7,6	25 50   50 25 50 100 25 75 50 75 50   100 25 75	Силикатный Глиняный пластический прессованный Камень керамический Бетонные Бетонные Силикатный Ячеистый бетон Глиняный пустотный Пластического прессования Бетонные с пустотами Глиняный полусухого прессования Силикатный Камень керамический Обычный глиняный пластического прессования	150 250   125 75 100 125 100 300 125 75 100   200 50 125	Шарнирное Сборное железобетонное перекрытие Монолитное перекрытие   Шарнирное Свободно стоящая конструкция Сборное железобетонное перекрытие Шарнирное Частичное защемление на опорах Монолитное перекрытие Шарнирное Свободно стоящая конструкция   Частичное перекрытие Сборное железобетонное перекрытие

Таблица 2. исходные данные к задаче 2

Номер варианта	Геометрические размеры а, см	Высота этажа Н,м	НагрузкаN,кН	Вид перекрытия или способ опирания	Вид кирпича (камня)	Марка кирпича (камня)
1 2   3 4 5 6 7 8 9   10 11 12 13 14 15	51 64   51 51 39 79 51 59 51   51 59 64 51 59 39	64 5,2   4,6 7,4 4,8 5,3 6,3 8,7 4,2   5,7 10,1 8,2 6,6 7,4 5,2	86 140   235 95 200 400 120 180 260   55 540 100 320 280 198	Сборное перекрытие Шарнирное   Монолитное перекрытие Частичное защемление на опорах Шарнирное То же Свободно стоящая конструкция Шарнирное Сборное перекрытие   Свободно стоящая конструкция Шарнирное Монолитное перекрытие Шарнирное Шарнирное Шарнирное	Силикатный Глиняный пластического прессования Камень керамический Керамический пустотелый Бетонные То же Силикатный Ячеистый бетон Глиняный пустотелый полусухого прессования Бетонные с пустотами Глиняные полусухого прессования Силикатный Камень керамический Керамический пустотелый Силикатный	150 250   125 100 75 100 125 100 300   125 75 100 200 100 150

Таблица 3. исходные данные к задаче 3

Номер варианта	Геометрические размеры а,см	Высота этажа Н,м	Вид кирпича	Марка кирпича	Марка раствора	нагрузка
						ДлительнаяNg,кН	СуммарнаяN,кН
1 2 3 4 5 6 7   8   9 10 11 12 13   14 15	30 51 64 51 51 50 38   51   51 80 77 64 51   77 51	5.6 6.4 7.2 4.8 10.2 9.1 11.2   5.4   6.8 7.5 6.2 10.2 8.2   6.4 7.0	Камень из ячеистого бетона Силикатный Глиняный пластического прессования Камень керамический Керамический пустотелый Ячеистый бетон Глиняный пустотелый полусухого прессования Глиняный пустотелый полусухого прессования Силикатный Бетонные камни с пустотами Глиняный полусухого прессования Силикатный Глиняный пустотелый полусухого прессования Глиняный полусухого прессования Силикатный	75 200 250 100 75 50 200   125   150 125 100 300 125   100 200	25 50 25 75 100 75 100   50   25 50 25 100 75   50 75	230 140 70 70 180 240 40   90   80 120 100 250 110   87 160	450 240 95 120 300 420 80   160   100 350 180 510 180   210 320

Таблица 4. исходные данные к задаче 4.

Номер варианта	Геометрические размеры, см						НагрузкаN, кН	Вид кирпича (камня)	Марка раствора	Марка кирпича (камня)
	b1	h	h0	d	b2	ℓ0
1 2   3 4 5 6 7   8   9 10 11 12   13 14 15	121 121   119 120 110 90 116   142   120 116 142 142   119 90 121	102 102   116 102 102 102 102   103   102 103 103 103   116 102 102	38 38   41 38 38 38 38   51   38 51 51 51   41 38 38	64 64   75 64 64 64 64   52   64 52 52 52   75 64 64	51 51   59 38 39 38 77   51   77 100 51 51   59 38 51	18 36   20 8 14 12 22   30   15 12 8 10   16 18 14	200 350   120 70 300 420 160   250   180 400 100 360   95 64 85	Силикатный Глиняный пластического прессования Камень из ячеистого бетона Бетонный камень Глиняный полусухого прессования Силикатный Глиняный пустотный пластического прессования Глиняный пластического прессования Камень керамический Камень керамический пустотелый Камень из ячеистого бетона Кирпич пустотелый полусухого прессования Силикатный Бетонный камень Силикатный	50 25   25 50 100 75 50   25   100 50 25 50   75 50 25	125 200   75 150 100 300 100   250   150 100 50 150   100 150 150

Таблица 5. исходные данные 5

Номер варианта	Геометрические размеры сечения столба, см		Высота Н, м	Нагрузки		Эксцентриситет ℓ0, см	Марка кирпича	Марка раствора	Размеры железобетонного перекрытия, см
	a	b		Ng, кН	N, кН
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15	51 64 51 51 39 79 51 59 51 51 59 64 51 51 64	64 64 77 51 79 79 64 80 77 64 80 77 64 77 51	4,8 7,2 6,4 5,2 10,2 8,3 9,6 11,5 8,6 6,8 7,5 4,2 5,4 6,0 8,2	230 140 70 70 180 240 40 90 80 120 100 250 1100 260 70	450 240 95 120 300 420 80 160 100 350 180 510 360 480 160	8 5 12 7 4 8 15 10 6 17 14 12 5 11 8	150 250 125 100 75 100 125 100 300 125 75 100 200 50 125	50 25 75 50 100 75 50 50 100 50 25 50 75 50 25	22 18 16 20 20 26 30 24 22 16 20 18 24 22 24

Таблица 6. исходные данные 6.

Номер варианта	Геометрические размеры, см					нагрузка		Высота этажа, Н, м	Вид кирпича (камня)	Марка раствора	Марка кирпича (камня)
	b1	h	h0	d	b0	N, кН	М, кН  м
1 2   3 4 5 6   7 8   9   10 11   12 13 14   15	121 121   119 120 110 90   116 142   120   116 142   142 119 90   121	102 102   116 102 102 102   102 103   102   103 103   103 116 102   102	38 38   41 38 38 38   38 51   38   51 51   51 41 38   38	64 64   75 64 64 64   64 52   64   52 52   52 75 64   64	51 51   59 38 39 38   77 51   77   51 51   51 59 38   51	380 120   98 420 340 600   250 180   230   100 280   460 260 400   300	150 80   200 50 120 64   100 94   160   35 80   150 60 110   88	4,5 8,2   7,8 6,3 5,0 5,6   8,4 10,1   6,8   7,3 8,6   4,6 9,3 7,0   6,1	Силикатный Глиняный пластического прессования Ячеистый бетон Камень керамический Бетонный камень Глиняный полусухого  прессования Силикатный Глиняный пустотный пластического прессования Глиняный пластического прессования Камень керамический Камень керамический    пустотелый То же Камень из ячеистого бетона Керамический пустотелый полусухого прессования Силикатный	125 50   25 75 50 50   25 75   100   50 25   25 25 50   75	125 200   50 150 75 300   100 150   250   150 100   100 50 150   75

Таблица 7. исходные данные к задаче 7.

Номер варианта	Высота этажа Н, м	Нагрузка		Высота железобетонного перекрытия, см	Вид марки кирпича	Марка раствора
		N, кН	М, кН м
1 2 3 4 5 6 7   8 9 10 11 12   13 14 15	4,8 7,2 6,4 5,2 10,2 8,3 9,6   11,5 8,6 6,8 7,5 4,2   5,4 6,0 8,2	380 120 98 420 340 600 250   180 230 100 280 460   260 400 300	150 80 200 50 120 64 100   94 160 35 80 150   60 110 88	22 18 16 20 26 30 24   22 16 20 18 24   30 22 24	Силикатный, 125 Глиняный пластического прессования, 200 Камень из ячеистого бетона, 75 Бетонный камень, 150 Глиняный полусухого прессования, 100 Силикатный, 300 Глиняный пустотный пластического прессования, 100 Глиняный пластического прессования, 250 Камень керамический, 150 Камень керамический пустотелый, 100 Камень из ячеистого бетона, 50 Кирпич пустотелый полусухого  прессования,150 Силикатный, 100 Бетонный камень, 150 Силикатный, 150	125 50 25 75 75 50 50   75 100 50 25 100   75 50 25

Задача 7. Определить несущую способность каменного столба при центральном и внецентренном нагружении по данным табл. 7.

Задача 6. Определить геометрические размеры каменного столба прямоугольного сечения при различном способе опирания по данным табл. 6.

Задача 5. Определить необходимую марку кирпича для каменной кладки таврового сечения внецентренно-нагруженной по данным табл. 5 (см. рис. 2.2).

Задача 3. Определить прочность кладки внутренней несущей стены по данным табл. 3

Задача 4. Определить прочность внецентренно-нагруженной каменной кладки таврового сечения по данным табл. 4 при эксцентриситете - в сторону ребра (см.рис.2.2).

Задача 1. Определить прочность центрально-нагруженного каменного столба при различном опирании его с учётом жестокой конструктивной схемы здания по данным табл. 1

Задача 2. Определить ширину кирпичного простенка при заданной его толщине по данным табл. 2.

 

Вопросы для самопроверки

 по теме «Каменные и армокаменные

 конструкции»

 

           1.    Материалы для каменных и армокаменных конструкций.

           2.    Виды каменных кладок и их характеристика.

           3.    Достоинства и недостатки каменных конструкций.

           4.    Типы искусственных камней и характеристики и отличия.

           5.    Типы природных камней, марки, область применения.

           6.    Виды растворов, марки, способ применения.

           7.    Требования прочности и долговечности к каменным материалам.

           8.    Стадии работы кладки при осевом сжатии.

           9.    Факторы, влияющие на прочность кладки.

      10.    Определение среднего предела прочности (временного сопротивления) кладки при сжатии.

      11.    Деформативные свойства кладки.

      12.    Модуль деформации и его значение.

      13.    Явление ползучести при длительном нагружении кладки.

      14.    Работа кладки при растяжении и срезе.

      15.    определении временных сопротивлений.

      16.    Какие напряжения испытывает кирпич (камень) в кладке при сжатии.

      17.    Назовите стадии работы центрально-сжатой кладки.

      18.    Конструктивная прочность кладки и зависимость её от прочности камня.

      19.    Каковы деформационные свойства кладки?

Определение модуля деформации кладки.

      20.    Виды расчётных предельных состояний кладки.

      21.    Как определяются пределы прочности и расчётные сопротивления каменной кладки при сжатии, растяжении, срезе и изгибе?

      22.    Определение гибкости сжатых элементов.

      23.    Учёт влияния гибкости на несущую способность сжатых элементов.

      24.    Работа кладки при внецентренном сжатии.

      25.    Каковы особенности кладки на срез и изгиб?

      26.    Работа кладки при местном сжатии. Как определяется в этом случаи расчётное сопротивление кладки.

      27.    Виды армокаменных конструкций, их характеристики и области применения.

      28.    Сетчатое армирование.

      29.    Работа сеток при центральном и внецентренном сжатии.

      30.    Продольное армирование. Особенности работы кладки.

      31.    Расчёт продольной арматуры.

      32.    Как определяется расчётное сопротивление сжатию армированной кладки?

      33.    Как определяется упругая характеристика и коэффициент продольного изгиба кладки с сетчатым армированием?

      34.    Что такое комплексные конструкции? Их устройство и работа.

      35.    Способы усиления кладки обоймами. Влияние обойм на работу кладки при сжатии?

      36.    Способы выполнения связей между элементами здания.

      37.    По каким признакам различают здания с жёсткой конструктивной схемой.

      38.    Фактическая и расчётная схема здания с жёсткой конструктивной схемой.

      39.    Как определяется гибкость стен и столбов?

      40.    Расчётная схема здания с упругой  конструктивной схемой.

      41.    В каких случаях здание расчленяют температурно-усадочными швами?

      42.    Конструкция деформационных швов.

      43.    Виды зимней кладки.

      44.    Особенности зимней кладки.

      45.    Контроль качества и усилие кладки.

 

 

Ответы на вопросы для самопроверки пишите в комментариях, мы проверим, или же задавайте свой вопрос по данной теме.