Строительные лаги  Справочник 

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 [ 35 ] 36 37 38

Решение. е= 0,172 м; М= 25,6 кНм; а= 0,9231 (см. пример 2). Несущая способность простенка Ысеч= 1664,0 кН < N= 1976,0 кН - требуется его усиление.

Необходимое увеличение несущей способности простенка за счет поперечной арматуры (планок) обоймы определяем по формуле (5.50), где 41=1-20,013/0,51= 0,95; ео=25,1/1976=0,013 м. При А.= 6,0 и «=750 ф1= ф= 0,95; mg= 1,0 при h=51 см > 30 см; тк=1,0.

Хомуты обоймы принимаем из полосовой стали (сталь ВСтЗсп), а вертикальную арматуру обоймы (уголки) по конструктивным соображениям из 4Z50x5 мм As=4-4,8=19,2 cmI

i L BOS

поперечные связи ftlZAI

обойма

Рис. 10.8.

Принятые материалы обоймы аналогичны стали класса а-1; по табл. 3.17 rsc= 43,0 МПа и К„= 150 МПа. По формуле (5.53) Т1=1-4-0,013/0,51=0,90.

Согласно формуле (5.50)

\ + 2,5-ц 100 w<P

0,9• - - -0,9231 • 10 = --1.1.2-0,9231 --43,0-19,2-Ю" • Ю.

1 + 2,5-IX 100 0.95-0,95

откуда р= 0,106%.

Принимаем расстояние между осями планок обоймы s = 50 см (< h; < 40-i уголков; <50 см) и определяем их сечение из условия Vsk-100/vi(= 0,106%.

По формуле (5.54)

0,106 =-----; а,= 1,055 см1

51181-50

Принимаем полосу сечением 30x5 мм; as= 1,5 см (возможно использование в качестве хомутов арматурных стержней из стали класса а-1 012 as= 1,13 см). Учитывая, что b/h=181/51=3,55>2,0 устанавливаем дополнительные поперечные связи из стержней 012 а-1 с шагом по высоте

обоймы 50 см (равен шагу планок), а длине простенка 90,5 см (в середине длины сечения). Обойма устраивается на высоту оконных проемов и оштукатуривается цементным раствором толщиной 25-30 мм (рис. 10.8).

ПЛШШ) 9. Знеиеаашнно сжатый элемент. усщещ!йр1£(юйет1и1тй

обоймой.

Требуется запроектировать усиление столба на первом этаже в существующем офисном здании с жесткой конструктивной схемой. Кладка столба выполнена из глиняного кирпича пластического формирования марки 125 на цементно-известковом растворе марки 75. Сечение столба 51x64 (2x2,5 кирпича); расчетная высота столба - 3,3 м. Кладка столба выполнена с утолщенными швами низкого качества, в кладке имеются небольшие начальные трещины в отдельных кирпичах и вертикальных швах. Это свидетельствует о том, что напряжение в кладке достигло примерно 0,7Ru (временного сопротивления). На столб действует вертикальное расчетное усилие N= 640 кН, приложенное с эксцентриситетом ео= 5 см по направлению размера h= 51 см.

Решение. а = 0,3264 м > 0,3 м по табл. 3.6 R=l,9 МПа; mg= 1,0 при h=51 см > 30 см; тк= 0,7; ii/=l-2-5/51= 0,804; Т1= 1-4-5/51=0,608.

Необходимое увеличение несущей способности столба осуществляем путем устройства железобетонной обоймы, толщину которой по конструктивным соображениям принимаем минимальной, равной 6 см. Бетон обоймы класса В 12,5, продольное армирование из 8 стержней 010 мм класса а-п, поперечное- из стержней класса а-1 диаметром 6 мм с шагом s=15 см (рис. 10.9).

хомуты

Рис. 10.9.

Несущую способность столба, усиленного железобетонной обоймой, определяем по формуле (5.51), при этом принимаем, что продольное усилие непосредственно на обойму не передается; коэффициент условий работы железобетона принимаем ть= 0,35.

Определяем процент армирования поперечными стержнями (хомутами)

H=v,k- 100/Vk=2- As- 100-(Ы-b)/h- b-s = 2-0,283 (51н-64)-100/51-64- 15=0,133%.

Площадь продольной арматуры As=8-0,785= 6,28 см; Аь= (59-ь72)-2-4,0 = 1048 см1

Коэффициент ф принимаем в запас прочности как для кирпичной кладки, учитьшая высоту сечения с обоймой: а=1000; Лн=330/63=5,25; ф=0,976; Rb=7,0 МПа [3]; по табл. 3.17 R,c=55 МПа; Rsw=150 МПа. Расчетная несущая способность столба с обоймой равна

3-0,133 1501

=0,804-0,976-

1-0,7 1,90,608 •

0,3264-fO,35-7,0-0,1048

1-ь 0,133 100 + 55-6,28-10110=651,5 кН.

Так как Nc„= 651,4 кН > N= 640,0 кН, то принятое усиление столба достаточно.

Пример 10.

В связи с надстройкой здания с жесткой конструктивной схемой требуется запроектировать усиление центрально загруженной внутренней продольной несущей стены подвала толщиной в 1,5 кирпича (38 см). Высота стены от уровня бетонного пола в подвале до пола первого этажа 3,0 м. Кладка стены выполнена из сплошного глиняного кирпича пластического формования марки 75 на цементном растворе марки 25. Состояние кладки работоспособное. После надстройки на 1 п.м. стены будет передаваться нагрузка N= 480 кН.

А= 3800 см; R= 0,85-1,1= 0,935 МПа; а= 1000; А.=300/38=7,9; ф= 0,92; mg= 1,0 при h=38 см > 30 см.

Несущая способность 1 п.м. стены по формуле (4.1) равна

Nee4= 1- 0,92- 0,935- 0,38- 10= 327,0 кН < N= 480,0 кН.

Требуется усиление стены, которое осуществляется путем включения стены в двухстороннюю армированную растворную обойму с установкой дополнительных поперечных стальных связей. Обойма выполняется из цементного раствора марки 75 и армируется стальной сеткой из стержней диаметром 5 мм класса Вр-1 с ячейкой 10x10 см. Кроме того, сверх сеток ставим вертикальные стержни из круглой стали (класс А-1) диаметром 14 мм через каждые 50 см и поперечные связи диаметром 14 мм через 50 см по высоте и длине стены. Толщина слоя раствора обоймы 35 мм.

Расчетную несущую способность 1 п.м. стены, усиленной армированной растворной обоймой, определяем по формуле (5.22). При определении поперечного армирования обоймы учитываем как горизонтальные стержни сеток, так и поперечные связи диаметром 14 мм, расположенные через 50 см по длине и высоте стены, при этом последние учитываются с коэффициентом условий работы 0,5.

,=1:Ш:=олоз%, и., = = 0,061%;

iV„ =1-0,92

50-50-38 " 50-50-38

\(/=1,0;ф=0,92; Т1=1,0; 150

1 1-0,935-И

( 2,8-0.103 2,8-0,061 l-f2-0,1031-f2-0,061

-0,38-10=493

kH>N=480 кН. Принятое усиление стены достаточно.

10.4. Каменные перемычки

Пример И. Каменная перемычка.

Рассчитать рядовую промежуточную перемычку пролетом /=1,7 м, выложенную из глиняного кирпича пластического формования марки 100 на цементно-известковом растворе марки 25. Плотность кладки у= 1,8 т/м, толщина стены 51 см. Кладка перемычки производится в летнее время. Расстояние от низа перемычки до уровня опирания плит перекрытия а=50 см.

Решение. Конструктивная высота перемычки hy= 0,25-1,7= 0,425 м (табл. 7.3); расчетная высота перемычки с= а = 50 см < 3= 170/3= 56,6 см. Так как с= 50 см > hk=42,5 см, то принимаем с= hk=42,5 см. Определяем нагрузку, действующую на перемычку. Так как оба размера расчетного сечения перемычки (ширина Ь=51 см, высота с= 42,5 см) больше 30 см, то независимо от характера нагрузки, т= 1,0; всю нагрузку определяем совместно, без выделения ее длительно действующей части. Высота кладки h, с которой передается нагрузка на 1 п.м. перемычки, принимается равной 1/3 ее пролета, т.е. h= 3= 170/3= 56,6 см, тогда расчетная нагрузка от собственного веса перемычки и кладки на ней qi = b- h- уг у = 0.51- 0,566- 1,1-18000 = 5715 Н/м = 5,72 кН/м.

Так как плиты перекрытия опираются на кладку ниже высоты, равной пролету (а= 50 см < /= 170 см), то нагрузка от них передается на перемычку. Расчетная величина этой нагрузки на 1 м перекрытия, кН/м, равна:

- от веса пола и перегородок - 2,1;

- от веса плит перекрытия - 3,34

- полезная (временная) нагрузка - 9,60

-15,0

полная:

На 1 п.м. перемычки при расстоянии между несущими стенами, на которые опираются плиты, 5,7 м действует нагрузка q2= 15,0-5,7/2= 42,75 кН/п.м.

Изгибающий момент в замке перемычки равен Jg.+g,)-/-j5,72 + 42,75)-l,7H. 8 8

Согласно табл. 7.4 d= 0,15-с=0,15-42,5= 6,37 см. Тогда расчетный распор по формуле (7.1) равен Н=17,5/(0,425-20,0б37)= 58,8 кН, а эксцентриситет его приложения - ео= 42,5/2-6,37=14,88 см.

Расчетное сопротивление кладки R= 0,8-1,3= 1,04 МПа, где 0,8- коэффициент условий работы Ус, учитывающий, что сечение перемычки 0,51-0,425= 0,216 м <0,3 м; упругая характеристика кладки а= 1000; площадь сжатой части сечения Ас= 51-42,5-(1-2-14,88/42,5)= 650см; коэффициент (0= 1+14,88/42,5= 1,35 < 1,45.

Коэффициент продольного изгиба можно принять ф=1 (небольшой пролет и перемычка зажата в кладке).

Определяем несущую способность перемычки

Nce4=l,0- 1,0- 1,04- (100)- 650- 1,35= 91260 Н= 91,26 кН > N=H= 58,8 кН - прочность перемычки обеспечена.

Пример 12. Каменная перемычка.

По данным примера 11 рассчитать крайнюю перемычку. Площадь углового простенка (толщина h=51 см, ширина Ь= 142 см) А= 51-142= 7242см. Расчетная вертикальная продольная сила (с учетом коэффициента надежности по нагрузке 0,9) на уровне низа рассчитываемой перемычки (порядок ее определения такой же, как и в примере И) N= 180 кН и на уровне низа оконного проема Ni= 204,2 кН. Высота оконного проема hnp= 1,6 м. Высота этажа за вычетом толщины перекрытия Н= 3,0 м. Для крайней перемычки, кроме расчета, изложенного в примере И, производятся дополнительные расчеты на срез пяты перемычки и на внецентренное сжатие углового простенка.

Решение. Расчетное сопротивление кладки на срез по неперевязанному сечению (табл. 3.14) Rsq= 0,11 МПа.

Среднее напряжение сжатия от расчетной сжимающей нагрузки равно Oo=N/A= 180/0,7242= 249 кПа= 0,249 МПа.

Тогда несущая способность пяты перемычки на срез по формуле

(4.19)

Q= [0,11-(100)+0,8-1-0,7-0,249-(100)] -7242= 180615 Н= 180,6 кН > Н= 58,8 кН- прочность обеспечена.

Расчетный изгибающий момент от распора на уровне низа оконного проема равен

M=H-(hnp+d)= 58,8-(1,60+0,0637)= 97,8 кН-м; эксцентриситет продольной силы N, равен eo=M/N,= 97,8/204,2= 0,479 м < 0,7-0,5-1,42= 0,497 м; mg= 1,0 при h= 142 см > 30 см.

При расчетной длине элемента /<>= Н= 3,0 м гибкость 1= 300/142= 2,11; а=1000; ф=1,0; Ас= 7242-(1-2-47,9/142)= 2617 см hc= 142-2-47,9= 46,2 см; Лнс= 300/46,2= 6,5; фс=0,95; ф,=(1+0,95)/2= 0,975; ш= 1+47,9/142= 1,337 < 1,45.

Несущая способность углового простенка на внецентренное сжатие Nee4=l,0- 0,975- 1,3- (100)- 2617- 1,337= 443489 Н= 443,5 кН > N,= 204,2 кН, т.е. прочность обеспечена.

10.5. Каменный фундамент под столб

Qatmp УиЛенпщшаю загруженный каещый фундамент пойшввицтй

столб.

Требуется запроектировать каменный фундамент. Кладка фундамента выполняется из бутобетона. Марка бутового камня 100, класс бетона по прочности на сжатие В3,5. Расчетное сопротивление бутобетона сжатию R= 1,8 МПа (табл. 3.13). Расчетное сопротивление грунта основания Rrp= 0,26 МПа. На фундамент опирается кирпичный столб сечением 64x64 см (2,5x2,5 кирпича), расчетная нагрузка от которого на фундамент равна N= 1572,4 кН.

Решение. Определяем нормативное значение нагрузки, действующей на фундамент, при среднем значении коэффициента надежности по

нагрузке yj =1.15

n/Vf =1572,4/1,15 = 1367,3 кН.

Принимая приближенно собственную массу фундамента и грунта на его обрезах равной 10% от Nn, находим размер подошвы фундамента

1,1-1367300

0,26-(100)

= 240,5 см.

Принимаем а= 240 см.

Из табл. 7.5 для бутобетона при расчетном давлении на грунт p=l,l-N/flVl.ll572,4-10/240-(100)=0,3 МПа> 0,25 МПа получаем к=1,5. Определяем высоту фундамента по формуле (7.16)

"Ф =

240-64

1,5 = 132 см.

Округляем высоту фундамента до Нф=140 см, принимая тем самым к=2-Нф/(а-Ь)=2-140/(240-64)=1,59.

В соответствии с рис. 7.8 конструируем фундамент. По найденным Оф и Нф строим «пирамиду сжатия», а затем, разбив высоту на три ступени, описываем контуры фундамента (рис. 10.10).

Проверяем прочность фундамента на местное сжатие под подошвой кирпичного столба из условия N<Nc, где Nc определяется по формуле (4.8)

Ас= Ь= 0,64= 0,41 м; А= (Ь+2с/к)= (64+2-50/1,59)= 1,61 м; = = Vl,61/0,41 = 1,57 > , = 1,5;

принимаем =1=1,5; (табл. 4.2, п.2);

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 [ 35 ] 36 37 38