|
|
Rtq - расчетное сопротивление скалыванию кладки, обжатой продольнойрасчетной силой N, с коэффициентом перегрузки 0,9; Rtω - расчетное сопротивление кладки главным растягивающим напряжениям (см. табл.10); σо = 0,9 N/ А – напряжение сжатия, действующие в сечении; а – толщина общего сечения поперечной стены в плане; в – высота общего сечения поперечной стены в плане; ν – коэффициент неравномерности касательных напряжений в сечении, равный: 1.15 – для двутавровых сечений; 1,35 – для тавровых и 1,5 – для прямоугольных сечений. Если сопротивление кладки скалыванию недостаточно, кладку армируют в горизонтальных швах или утолщают стену. 6. Поперечная сила QBi вызывает в вертикальных сечениях перемычек перерезывающие силы Т, определяемые по формулам: QBi х Нэт ν -в поперечных стенах Т= ------------------- ; в
QBi х hэт Х -в продольных стенах Т= --------------- ( 1- ----)2 28 S
Зная величину Т и площадь сечения перемычки А, определяют напря- жение растяжения в кладке при изгибе σtB или главные растягивающие напряжения σtω в кладке по формулам: 3Т ℓ σtB = ------ ----- ≤ RtB А С
3Т σtω = ------ ≤ Rtω 2А
где А- площадь сечения перемычки; С и ℓ - высота и пролет перемычки (в свету). 7. Если величины σtB и σtω превышают значения расчетных сопротивлений кладки RtB и Rtω ,то перемычку армируют продольными стержнями или устраивают железобетонной. При этом перемычку рассчитывают как балку на двух опорах по усилиям М= Тℓ/ 2; Q= Т 8.В продольных стенах проверяют перемычки над проемами, ближайшими к поперечной стене, и над балконными проемами, имеющими меньшую высоту. 9.Если поперечные и продольные стены перевязываются бетонными шпонками, то последние должны быть рассчитаны на срез по перерезывающей силе. 10. При расчете стен и простенков на изгиб по вертикальному пролету между перекрытиями расчетный изгибающий момент может быть определен с учетом неразрезности конструкции стен и частичной заделки перекрытий по приближенной формуле ω х hэт2 Мв = ----------- Исходные данные Проверить прочность каменного примера 14. остова здания ( рис.22), сложенного из кирпича на ветровую нагрузку.
Здание имеет жесткую конструктивную схему. Перевязка кладки поперечных и продольных стен обычная. Расстояние между поперечными стенами ℓст =21,4м. Перекрытия сборные железобетонные. Полная высота здания Н=30,8м, а высота этажей кроме первого составляет 3,6м. Высота первого этажа –4,5м. Высота перемычечного пояса продольных стен hп= 1,6м. Здание строится в г.Санкт-Петербурге (II-ой район скоростного напора ветра, см. СНиП 2.01.07-8) . Интенсивность давления ветра на продольную стену по высоте здания показана на рис.23.
Решение
1. Давление ветра на 1м2 поверхности стен определено по СНиП 2.01.07-85 -для высоты до 10м ω10=(ωохℓ1+ωохС3) =(0,30х0,8+0,30х0,6)х1х1,4= =0,59кН/м2 -для высоты до 20м ω20 =(0,3 х0,8+0,3х0,6)х1,25х1,4=0,733кН/м2 -для высоты до 30м ω30 =(0,3 х0,8+0,3х0,6)х1,375х1,4=0,81кН/м2 -для высоты до 40м ω40 =(0,3 х0,8+0,3х0,6)х1,5х1,4=0,89кН/м2
2. Находим расчетные давления ветра (ярусные силы) на уровне перекрытий. Они составляют: - для 8-го этажа W8= ω8 х hэт х ℓст =0,866х2,6х21,4 =48,18 кН; - для 7-го этажа W7= ω7 х hэт х ℓст =0,81х3,6х21,4 =62,4 кН; - для 6-го этажа W6= ω6 х hэт х ℓст =0,81х3,6х21,4 =62,4 кН; - для 5-го этажа W5= ω5 х hэт х ℓст =0,7х3,6х21,4 = 54 кН; - для 4-го этажа W4= ω4 х hэт х ℓст =0,7х3,6х21,4 = 54 кН; - для 3-го этажа W3= ω3 х hэт х ℓст =0,7х3,6х21,4 = 54 кН; - для 2-го этажа W2= ω2 х hэт х ℓст =0,59х3,6х21,4 =62,4 кН; - для 1-го этажа W1= ω1 х hэт х ℓст =0,59х4,05х21,4 =51,1 кН; 3. Размеры стен и простенков в плане и их взаимное растяжение показано на рис.22 справа от оси поперечной стены.
Рис.23 к примеру 22: а-интенсивность давления ветра по высоте здания qв на продольную стену; 6- ветровая нагрузка по этажам В7; на поперечную стену; в –эпюра поперечных сил Q1 по высоте поперечной стены.
4. Расчетный момент в горизонтальном сечении на уровне низа простенка 1-го этажа от ветровой нагрузки (рис. ) МВ1 = ∑ (Wi hi) =48,18 х 29,1 + 62,4 х 25,5 + 62,4 х 21,9 + 54 х 18,3 + 54х 14,7 + + 54 х 11,1 + 45,3 х 7,5 + 51,1 х 3,9 = 7280 кН · м 5. Hасчетная длина участков продольных стен, вводимых в совместную работу с поперечной стеной (продольная стена с проемами) 3,6 х 0,64 Si = 0,7 ∑ hп √ Абр/Ант = 0,7 х 8 х 1,6 √ -------------- = 11,3 м 1,79 х 0,64
6. Момент инерции таврового сечения в плане участка приведенной длины Sпр = 11,3 м при ослаблении наружных стен проемами (с отношением ширины простенка к шагу простенков 1,79/3,6 = 0,5) Sпр х h3cт а х S3 S х h3cт 11,3 х 0,643 J = (0,5 ---------- +0,5 х S х hcт х у2) 2 + ---------- + ------------ = 2 (0,5 ------------ + 12 12 12 12 0,38х11,33 11,3х0,513 + 0,5 х 11,3 х 0,64 х 62) + ------------- + ------------ = 306,4 м3 12 12
7. Определяем дополнительное усиление сжатия в кладке простенка 1-го этажа, ближайшего к поперечной стене. МВ1 х Анту Х 7280 х 1,79 х 0,64 х 6 3,6 NВ1 = --------------- (1 - ---- ) = ----------------------------- (1 - ----- ) = 111,3 кН J Si 306,4 11,3
8. Дополнительные напряжения сжатия в кладке простенка от ветровой нагрузки NВ1 111,3 σВ1 = ------ = -------------- = 97,2 кПа = 0,0972 МПа < 0,1 МПа Ант 1,79 х 0,64 Влияние ветровой нагрузки на прочность каменного остова можно не учитывать Определяем главные растягивающие напряжения в кладке поперечной стены от действия ветровой нагрузки по формуле QВ1 х η σ = ------------- а х в
9. Расчетная поперечная сила в поперечной стене в сечении 1-го этажа
Qв.1 = ∑Wi = 48.18 + 62,4 + 62,4 + 54 + 54 + 54 + 45,3 + 51,1 = 432 кН
10. Расчетное сопротивление скалыванию кладки (по перевязанному шву), обжатой продольной силой N, с коэффициентом перегрузки 0,9
Rtq = √ Rtω (Rtω + σo) = √0,25 (0,25 + 0,58) = 0,455 МПа
QВ1 х η 0,38 х 30,8 х 12 х 19 х 1,1 где σo = ------------- = --------------------------------- 0,9 = 580 кПа = 0,58 Мпа а х в 0,38 х 12
11. Главные растягивающие напряжения в кладке поперечной стены 432 х 1,15 σtq = ------------- = 109 кПа = 0,109 МПа < Rtg = 0,455 Мпа 0,38 х 12
Поперечная стена обладает достаточной прочностью для восприятия ветровой нагрузки и обеспечивает пространственную жесткость здания. Определяем главные растягивающие напряжения σtω в вертикальных сечениях перемычек поперечных и продольных стен от давления ветра
12. Перерезывающая сила Т в перемычках поперечных стен Qв1 х hэт х η 432 х 3,6 х 1,15 Т = ---------------- = --------------------- = 149 кН В 12
13. Напряжение σtω и σ в кладке перемычки дверного проема поперечной стены при высоте перемычки с = hэт - hqв = 3,6 - 2,3 = 1,3 м 3Т 3 х 149 σtω = ------ = ------------------ = 452 кПа = 0,452 МПа > Rtω = 0,12 МПа 2А 2 х 0,38 х 1,30
3Т С 3 х 149 1,3 σtв = ------ х ------ = ------------- х -------- = 904 кПа = 0,9 Мпа > Rtв = 0,25 МПа А ℓ 0,38 х 1,3 1,3
14. Полученные напряжения в кладке перемычек поперечных стен больше расчетных сопротивлений. Поэтому перемычки необходимо армировать или устраивать железобетонными. Перемычки поперечных стен принимаем сборными железобетонными. Марку перемычек подбираем по величине изгибающего момента и поперечной силе (см. каталог сборных ж.б. перемычек). Тℓ 149 х 1,3 М = ------ = ------------- = 96,85 кН · м; 2 2
Q = Т/2 = 149/2 = 74,5 кН
15. Перерезывающая сила Т в перемычках продольных стен QВ1 х hэт х 432 х 3,6 3,6 Т = ------------ (1 - ---- )2 = ------------- (1 - ------ )2 = 30,1 кН 2В Si 2 х 12 11,3
16. Напряжения σtw σtв в кладке перемычки дверного проема продольной стены при высоте перемычки с = 0,7 м 3Т 3 х 30,1 σtw = ------ = ---------------- = 101 кПа = 0,1 МПа < Rtw = 0,12 МПа; 2А 2 х 0,64 х 0,7
3Т С 3 х 30,1 0,7 σtв = ------ х ------ = ------------ х -------- = 80 кПа = 0,08 Мпа < Rtв = 0,25 МПа А ℓ 0,64 х 0,7 1,8
Кирпичные перемычки в продольных стенах способны воспринимать действующую ветровую нагрузку без усиления арматурой. Конструктивно устанавливаем продольную арматуру 5Ø8АI в нижний ряд перемычки.
Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: ©2015 - 2024 stydopedia.ru Все материалы защищены законодательством РФ.
|
