Расчет простенка первого этажа

Исходные данные:

- ширина наружной стены;

- количество оконных проемов в пролете ;

- ширина и высота оконного проема.

Сбор нагрузок на простенок первого этажа

 

Вид нагрузки Норматив-ная нагрузка, кН/м2 Коэф. надеж-ности Расчетная нагрузка, кН/м2 Грузовая площадь, м2 Нагрузка на простенок, кН
Нагрузка от покрытия Постоянная от          
сборной ж/б панели 3,00 1,1 3,30 35,7 117,81
кровли 1,50 1,3 1,95 35,7 69,615
веса ригеля 0,2 1,1 0,22 35,7 7,854
        Итого: 195,279
Временная снеговая 2,5 1,4 3,5 35,7 124,95
        Всего: N=320,229
Нагрузка от перекрытия Постоянная от          
сборной ж/б панели 3,00 1,1 3,30 31,88 105,204
пола 2,64 1,2 3,17 31,88 101,06
веса ригеля 0,2 1,1 0,22 31,88 7,014
        Итого: 213,278
Временная на перекрытие 13,1 1,2 15,72 31,88 501,154
(по заданию)       Всего: F=714,432
Собственный вес стены одного этажа с учетом веса штукатурки 10,00 1,1 9,48
Вес надоконного участка 10,00 1,1 3,19

 

 

Нормативная нагрузка от веса главной металлической балки

где - фактический нормативный вес 1 м.п. металлической главной балки.

Нормативная нагрузка от веса 1м2 стены

где и - толщина стены и штукатурки, и - плотность каменной кладки и штукатурки,

Принимаем ширину нерабочего простенка

Тогда ширина рабочего простенка (рис.14);

Грузовая площадь покрытия:

Грузовая площадь перекрытия (рис.1):

Грузовая площадь стены одного этажа (рис.15):

Грузовая площадь надоконного участка:

 

 

 

 

Определение расчетных усилий

Собственный вес стены всех вышележащих этажей в уровне пола второго этажа:

n=4 – количество этажей здания.

Нагрузка от покрытия и перекрытий вышележащих этажей:

Тогда общая:

Расчетная продольная сила в сечении 1-1:

Эксцентриситет силы F относительно центра тяжести стены

- глубина заделки ригеля в стену,

Максимальный момент от силы F:

Момент в сечении 1-1, проходящим по низу оконной перемычки (рис.16), равен:

Расчетные характеристики кладки

 

Принимаем кирпич глиняный обыкновенный пластического прессования марки 250 и раствор марки 75. По табл. 18 и 12 находим прочность и упругую характеристику кладки

Расчетный эксцентриситет в сечении 1-1:

Высоту сжатой части стены находим по формуле:

Определяем гибкость простенка :

где - расчетная длина простенка, зависящая от вида его закрепления. При шарнирном закреплении - толщина стены.

Коэффициент продольного изгиба находим по табл. 19:

Гибкость сжатой части сечения

тогда коэффициент продольного изгиба сжатой части сечения равен

Коэффициент продольного изгиба при внецентренном сжатии равен:

Площадь сжатой части сечения

Коэффициент находим по табл. 21:

Условие выполняется, принимаем

Коэффициент, учитывающий длительно действующие нагрузки так как

Находим несущую способность внецентренно сжатого простенка в сечении 1-1 по формуле:

 

- несущая способность простенка меньше внешней нагрузки, следовательно необходимо его усиление.

Усиление простенка поперечным армированием

 

Проверяем условия эффективности применения поперечного армирования:

средняя высота ряда кладки 75 мм< 150 мм;

расчетный эксцентриситет

гибкость простенка

Армируем сетками из арматуры класса А-I. Расчетное сопротивление арматуры нормативное сопротивление (табл. 20). Диаметр арматуры принимаем равным 6 мм, тогда - площадь поперечного сечения одного стержня (табл.5), размер ячейки сетки предварительно принимаем равным Коэффициент условий работы арматуры в каменной кладке (табл. 15).

Тогда

Принимаем предварительно коэффициент продольного изгиба

Требуемое расчетное сопротивление сжатию армированной кладки

- условие выполняется.

Требуемый процент армирования кладки

где y = 0,5h = 0,5×0,51 = 0,255 м.

Находим расчетный шаг арматуры сеток

Ставим сетки через три ряда с шагом

Проверка прочности армированного простенка

 

Фактический процент армирования кладки

 

Расчётное сопротивление армированной кладки:

Временное сопротивление неармированной кладки сжатию

где k = 2 (по табл. 17).

Временное сопротивление армированной кладки сжатию

 

Упругая характеристика армированной кладки

Тогда для находим по табл. 19 коэффициенты продольного изгиба при

Коэффициент продольного изгиба армированной кладки равен

Несущая способность армированной внецентренно сжатой кладки

- условие выполняется.

Проверяем экономичность принятого сечения

- условие удовлетворяется.

Относительный эксцентриситет

поэтому расчет по второй группе предельных состояний не требуется.

 

 

Список литературы

 

1. СНиП II-22-81. Каменные и армокаменные конструкции. М.: Стройиздат, 1983.

2. СНиП II-23-81. Стальные конструкции. Нормы проектирования. М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1990.-96 с.

3. СНиП 2.03.01-84. Бетонные и железобетонные конструкции. М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1989. – 80 с.

4. Бондаренко В.М., Суворкин Д.Г. Железобетонные и каменные конструкции. М.: Высшая школа, 1987. – 384 с.

5. Металлические констркуции. Под общ. ред. Е.И. Беленя. М.: Стройиздат. 1976 – 600 с.