Задачи ЖБК каменные конструкции

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 ρ=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 β= по СНИП II-22-81 таб.28 при I – группе кладки и растворе 50 и выше β=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 h>0.3см коэффициент m_g = 1.

5.         Сбор нагрузок:

Нагрузка от перекрытия:

F_g = PS_ll =3∙6∙9 = 162кН

Вес столба:

G = ρ∙g∙h²∙γ_f∙H = 18∙0.33²∙1.1∙5,05 = 10,89кН.

Снеговая:

F_s = S∙S_l∙l = 1,4∙6∙9 = 75,6кН

Полная нагрузка:

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

6.         Определим площадь сечения из условия прочности:

N≤m_gφRA

где m_g = 1 при h>0.3см

R=1500кН/м² - прочность каменной кладки при М_к100 и М_р50 (по СНИП II-22-81 таб. 2)

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

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

Таким образом в первом приближении принимаем φ=0,71.

γ_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 = ρ∙g∙h∙b∙γ_f∙H = 18∙0.51∙0,64∙1.1∙5,05 =32,6кН

Полная нагрузка N =270,2кН.

Уточняем φ:

α=1000, λ_h= , тогда φ=0,86.

Проверка несущей способности:

270,2 < 1∙0,86∙1500∙0,326 = 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 ρ=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 β= по СНИП II-22-81 таб.28 при I – группе кладки и растворе 50 и выше β=25.

h=м

Принимаем столб сечением 0,51х0,51м.

3.         Сбор нагрузок:

Нагрузка от перекрытия:

F_g = 162кН

Вес столба:

G = ρ∙g∙h²∙γ_f∙H = 18∙0.51²∙1.1∙5,05 = 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:

N≤m_gφRA γ_с

где m_g = 1 при h>0.3см

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

λ_h=, α=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 φ=0,86.

γ_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_к125 и М_р50 с R=1700кН/м² или М_к150и М_р25 c R=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 ρ=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 β= по СНИП II-22-81 таб.28 при I – группе кладки и растворе 50 и выше β=25.

3.         Определим предварительные размеры столба:

h=м

Принимаем столб сечением 0,38х0,38м.

4.         Сбор нагрузок:

Нагрузка от перекрытия:

F_g = 0,5∙P∙S_l l = 0.5∙3∙6∙9=89кН

Вес столба:

G = ρ∙g∙h²∙γ_f∙H = 18∙0.38²∙1.1∙4,05= 11,6кН.

Снеговая:

F_s = 0,5 S∙S_l∙l = 1,4∙6∙9 = 37,8кН

Полная нагрузка:

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

5.         Расчет прочности нормального сечения:

N ≤ m_gφ₁ RωA_с γ_с

где m_g = 1 при h>0.3см

R=1500кН/м² - прочность каменной кладки при М_к100 и М_р50 (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.

φ₁ =

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

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

Таким образом принимаем φ=0,87.

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

ω = 1 +≤1,45 - по СНИП II-22-81 таб.19.

Проверка несущей способности столба:

138,4 кН < 1∙0,8∙1500∙1,22∙0,08∙0,8 = 199,4кН

Несущая способность столба обеспечена.