Расчет кирпичного простенка и армокирпичного столба

     Q_sb=2√26γ_b1 R_btbh₀² q_sw=2√2·0.9·0.9·20·36.5²*660.333 =106776.79Н > Q_A=48429.84H

   Следовательно, при поперечной арматуре Ø6мм и шаге поперечных сечений 15см  прочность наклонного сечения достаточна.

   У  опоры В Q_В^л =-72644,76H

   При 0.6γ_b1R_bt b_’h₀=0.6*0.9*0.9*100*20*36.5=35478H<Q_В=72644,76H

   Поперечная  арматура в  двух пролетных каркасов принята 6мм класса А-1 с шагом 150мм. В опорном  каркасе при двустороннем расположении продольным стержнем 18мм принимаем поперечные стержни 6мм с  шагом 150 мм.

   Прочность наклонных сечений второстепенных балки при:

     q_sw= R_sw A_sw/S=1750·0.283*2/15=660,333 Н/см > 0.6γ_b1R_bt b/2=486H/cm

     Q_sb=2√26γ_b1 R_btbh₀² q_sw=2√2·0.9·0.9·20·36.5²*660.333 =106776.79Н > Q_В=72644,76H- прочность обеспечена

   У опоры В справа Q_b^п=64,068,64 принимаем такую же арматуру, как и у опоры В слева поперечные стержни  6мм класса А-1 с шагом 150мм в пролетных каркасах и опорном каркасе. В этом случае Q_sb=106776.79Н > Q_b^п=64,068,64 – прочность обеспечена.

   У опоры С слева, у опоры С  справа при Q_с^п= Q_с^л=64068,64 – принимаем ту же самую арматуру Q_sb=106776.79H>Q_c-прочность достаточна.  
 
 

 

   

6. Расчет  кирпичного  простенка и армокирпичного столба

 
   

1. Расчет  кирпичного простенка

 

   Количество  этажей -4., высота этажа Н-3,8м.

   Расчетное  сопротивление кирпичной кладки при марке кирпича 150 на растворе 75, и  R=2мПа.

   Для арматуры сеток класса А-I, R_s=155мПа.

   Упругая характеристика кладки α=1000, плотность кладки – 18кН/м³

   Подсчет нагрузок:

   Все стены  на один этаж, на длину 6.4м

   N_ст=(0,38*6,4-1,8*3)*0,51*18=173,686кН.

   Вес участка  наружных стен над кровлей на  длину 6,4  при h=1m:

   N_ст=0,38*1*6,4*18=43,776кН.

   Проверим  несущую способность простенка 1-го этажа.

    Рис 3.1 расчетная  стена простенка

   ∑N₂=N_p1+3N_p2+3N_ст+N_cт1+N_2-2 , где

   N_p1-опорная реакция ригеля покрытия =279,202/2=139,601кН

   N_p2- опорная реакция ригеля перекрытия=453,021/2=226,511кН

   N_ст-вес стены на один этаж=173,686

   N_cт1-вес участка стены под кровлей=43,776кН

   N_2-2-вес участка стены под перекрытием вышележащего этажа

   N_2-2=0,51*6,4*0,9*18=52,877кН

   ∑N₂=139,601+3*226,511+3*173,686+43,776+52,877=1436,845кН

   Изгибающий  момент под  опорой ригеля над 1-м  этажом при глубине заделки С=25см.

   l₁ =51/2-25/3=17.167cm

   M₁=N_p2*l₁ =226.511*0.17167=38.885kHm

   l₀=M₂/N₂

   M₂=M₁*3.45/3.8=38.885*3.45/3.8=35.303kHm

   l₀=35.303/1436.845=0.024<0.17*h=8.67cm

   Площадь сечения простенка между оконными проемами:

   A=0.51*3.4=1.734m²

   Гибкость  стены в пределах  этажа, М=3,8см².

   λ_h=(l₀/h)=3.8/0.51=7.451

   Несущая способность простенка как внецентрено  сжатого  элемента, для прямоугольных  сечений:

   N≤m_g*ϕ*R*A*(1-2*l₀/h)w где m_g=1 т.к. h_cт=51см>30см

   W=1+l₀/h=110.024/51=1.0005<1.45

   ϕ₁=(ϕ+ϕ₀)/2

   h_c=h-2l₀=51-2*0.024=50.952см

   λ_h.c=l₀/h_c=380/50.952=7.458 ϕ_с=0.9308

   ϕ₁=(0,931+0,9308)/2=0,9309

   несущая способность простенка:

   N_ф=1*,9309*200*17340(1-2*0,024/51)*1,0005=3226933,4Н что больше действительного усилия ∑N₂=1436,845кН.

   Прочность простенка достаточна. 

   

2. Расчет  кирпичного столба 1-го этажа.

 

   Расчет  производим как для центрально  сжатых элементов. Сечение столба предварительно принимаем 77Х77см.  Грузовая  площадь  от  перекрытия F=6.6*6.4=42.24m²

   Расчетная нагрузка от  покрытия – 279,202 кН

   Расчетная нагрузка от  перекрытия-453,021кН

   Вес колонны  на один этаж-16,72кН

   Вес столба в 1-ом этаже-0,77*0,77(3,8-0,2)18=38,42кН

   Суммарная нагрузка на столб на уровне отметки 0:

   ∑N=279,202+3*453,021+3*16,72+38,42=1726,845кН

   площадь сечения столба А=77х77=5929см², что больше 0,3м² следовательно, γ_с=1.

   Гибкость  столба λ_h.=l₀/h=380/77=4.935 m_g=1, ϕ=0,9813.

   Несущая  способность столба:

   N_ф=m_g*φ*R*A=1*0,9813*200*5929=1163.625 кН,

   Так как  N=1726.845>N_ф=1163.625 кН то необходимо армирование.

   Отношение 1726.845/1163.625=1.484<2 т.о. можно применить сетчатое армирование. Определяем необходимое значение расчетной арматурой кладки по формуле:

   R_sk=1484*2=2968 Па<2R=4 МПа

   - таким  образом условие выполняется.

   Необходимый процент сетчатого армирования:

   μ=R_sk-R /2R_s=(2,968-2)/(2*155)*100=0,312 %,, что меньше М_мах=50R/R_s=50*2/1.55=0.645% - условие выполняется.

   Принимаем сетки с кваратными ячейками размером с=4*4 см из арматуры d5 с шагом s=30,8 см (через 4 ряда кладки, толщина шва 12мм).

   μ=(2*A_s/(c*s))*100=(2*0,196/(4*30,8))*100=0,318 %.

   Фактические значения  R_sku и R_sk равны:

   R_sk=R¹+2μR_s/100=2+2*0,318*155/100=2,986 МПа;

   R_sku=kR¹+2μR_sn/100=2*2+2*0,318*240/100=5,526 МПа;

   α_sk=α*(R_u/R_sku)=1000*(4/5,526)=723,851

   Гибкость  столба λ_h.=l₀/h=380/77=4.935, ϕ=0,9813.

   Несущая способность армированного сетками  столба:

   N_ф=m_g*φ*R_sk*A=1*0,9813*2*100*5929=1737,293 кН>1726,845 кН.

   Прочность столба, армированного сетками, обеспечена.  

 

Исследовательская часть. 

1. влияние высоты поперечного сечения плиты на площадь поперечного сечения арматуры.

Вывод:

1) С  увеличением высоты сечения плиты, 

площадь сечения арматуры уменьшается.

2) Площадь  арматуры  увеличивается с  

уменьшением класса арматуры. 

 

2. влияние  высоты поперечного сечения  плиты, на объем бетона.

Вывод:

1. как  видно по  графику,  с увеличением высоты

сечения плиты, объем бетона увеличивается 
 
 

3. график  изменения стоимости бетона с  изменением высоты сечения плиты.

1) С  увеличением высоты сечения плиты, 

увеличивается количество бетона, а

следовательно и общая стоимость бетона.

2) при  увеличении класса бетона, стоимость  

соответственно  тоже  повышается. 

   Общий  вывод.

   Из  всех  предложенных  вариантов  наиболее выгодный вариант  получился при высоте поперечного сечения 20 см с классом арматуры  А-V и средней стоимости бетона 2,544 м³, 3816 руб.  

 

   

СПИСОК  ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 

   1. Байков В.Н., Сигалов Э.Г. Железобетонные  конструкции.-М.:Стройиздат,1991.

   2. СНиП 2.03.01-84. Бетонные и железобетонные  констукции.-М.:Стройиздат,1985.

   3. СНиП 2.01.07-85. Нагрузки и воздействия.-М.:1988.

   4. Степанова Д.С., Хардаев П.К. Методические  указания к курсовому проекту  1 по 

        дисциплине «Железобетонные и  каменные конструкции». Разд.Расчет  сборного 

        неразрезного ригеля./ВСГТУ.-Улан-Удэ.2003.

   5. Степанова Д.С. Методические указания  к курсовому проекту 1 по дисциплине     

         «Железобетонные и каменные конструкции». Разд.Расчет и конструирование  

        колонны многоэтажного промышленного  здания./ВСГТУ.- Улан-Удэ.1997.

   6. Степанова Д.С., Хардаев П.К. Методические указания к курсовому проекту 1 по

         дисциплине «Железобетонные и  каменные конструкции». Разд.Проектирование

         монолитного железобетонного перекрытия./ВСГТУ.-Улан-Удэ.1986.

   7. Цыдендамбаев О.Ц. Методические  указания к оформлению пояснительной записки и

         графической части курсовых и  дипломных проектов./ВСТИ. -Улан-Удэ.1988. 

   4 Бондаренко  В.М., Судницын А.И. Расчет строительных  конструкций. Железобетонные и  каменные конструкции.- М.: высшая  школа, 1984.

   5 Мандриков А.П. примеры расчета железобетонных конструкций.- М.: Стройиздат, 1989.