Примеры расчета усиленных конструкций

Пример расчета № 1

Исходные данные

По материалам обследования установлено:

· кирпичные столбы имеют сечение ;

· кладка выполнена из кирпича марки М100 на растворе марки М50;

· кладка армирована сетками из , Вр-1 с ячейкой , равной 5,0´5,0 см через 2 ряда кладки по высоте ;

· расчетная нагрузка после реконструкции увеличивается до . Величина случайного эксцентриситета продольной силы относительно центра тяжести сечения из плоскости равна , расчетная длина столба ;

· в кладке имеются вертикальные трещины длиной до 0,3 м.

· нагрузка передается на обойму одной стороны.

1.
Расчет несущей способности столба

Рис 15. Схема установки металлических уголков

и приложения нагрузки

Расчетное сопротивление арматуры класса Вр-1 в армированной кладке согласно СНиП 2.03.01* для стали класса В-1 с учетом коэффициента равно:

.

Площадь поперечного сечения столба:

.

Поскольку , то расчетное сопротивление кладки должно быть умножено на коэффициент . Для установленных по материалам обследования марок кирпича и раствора по табл. 2 [2] .

Следовательно, .

Определяем фактический процент армирования кладки (ф-ла 28 [2]):

,

где - площадь сечения арматуры (для , В-1, ).

Расчетное сопротивление кладки столба при внецентренном сжатии по формуле (31) [2] равно для раствора М 50:

;

где - расчетное сопротивление армированной кладки при внецентренном сжатии;

.

.

Несущая способность столба прямоугольного сечения определяется по формуле (30) [2]:

,

где - учитывающий, наличие силовых трещин (табл. 1).

Определяем последовательно все коэффициенты, входящие в расчетную зависимость, согласно ф-ле (15) [2]:

;

где - коэффициент продольного изгиба для всего сечения в плоскости действия изгибающего момента;
- коэффициент продольного изгиба для сжатой части сечения, определяемый по ее фактической высоте , в плоскости действия изгибающего момента.

Упругая характеристика кладки с сетчатым армированием по ф-ле (4) равна:

.

По табл. 15 [2] упругая характеристика .

Временное сопротивление сжатию кладки по ф-ле (3) [2] равно:

;

где - коэффициент, принимаемый по табл. 14 [2]; .

.

где R_u – временное сопротивление сжатию кладки;

,

Для стали Вр-1 коэффициент k₁=0,6;

где - нормативное сопротивление арматуры, принимаемое с коэффициентом 0,6.

.

Для стали Вр-1 коэффициент К₁

.

Так как , то .

Для и по табл. 18 [2] .

В данном случае ; ; .

, при по табл.18 [2] ;

.

По табл. 19 [2];

;

.

Коэффициент, учитывающий снижение прочности по табл. 19 .

.

Следовательно, требуется усиление столба.

Выбираем способ усиления стальной обоймой с включением уголков обоймы в работу.

Согласно табл. 4 .

Конструктивно принимаем 4Ð 50´50´5 мм с площадью:

.

Определяем усилие, воспринимаемое наружными поперечными планками:

;

;

, ;

;

;

.

Шаг планок принимаем 0,30 м.

.

Принимаем планки сечением - 100×5 мм с площадью сечения .

Пример расчета №2

Исходные данные

В связи с реконструкцией квартиры 1-го этажа жилого пятиэтажного дома (типовая серия 1- 437) и размещением в ней магазина требуется вы­полнить устройство проема шириной 1,2 м в продольной внутренней стене. При этом между существующим проемом и вновь устраиваемым образуется простенок шириной (номинально) 1,4 м (рис. 16).

Рис. 16. Схема расположения проектируемого проема

На основе материалов обследования установлено:

· толщина стены составляет 380 мм;

· кладка выполнена из полнотелого глиняного кирпича марки М100 на растворе М50;

· в кладке имеются вертикальные силовые трещины, пересекающие до 4-х рядов кладки;

· вертикальные швы заполнены раствором некачественно ;

· в стене имеются наклонные трещины, вызванные неравномерной осадкой фундаментов;

· высота этажа (в осях) 3,0 м.

В соответствии с [2] расчетное сопротивление кладки R = 1,7 МПа с учетом имеющихся повреждений согласно табл. [1]

R = γ_f1* γ_f2*R=0.75*0.9* 1.5= 1.01 МПа

Нагрузки

Определяем нагрузку на 1 п/м стены. от собственного веса стены:

q_ст = 0.4*18*15*1.1 = 118.8 кН/м

Нагрузка от междуэтажного перекрытия (плиты перекрытий с деревянным полом) в пределах 1 - 4 этажей

q_п = 3*1.1*5.86+0.5*1.1*5,86 = 22,56 кН/м

Нагрузка от чердачного перекрытия (утеплитель из котельного шлака)

q_ч = 0.4*1.1*5.86+3*1.1*5.86 = 21.92 кН/м

Временная нагрузка на междуэтажные перекрытия

q_вр = 1.5*1.3*5.86 = 11.427 кН/м

Нагрузка на среднюю стену от крыши (со снегом)

q_кр = 34 кН/м

Суммарная нагрузка на 1 п/м внутренней стены 1-го этажа:

Q_р = 118.8 + (22.56 + 11.427)*4 + 21.92 + 34 = 310.67 кН/м

При устройстве проема c точностью разборки до 0,1 м на простенок шириной 1,3 м передается нагрузка с полосы (1,4 + 1,2 м). Тогда нагрузка на простенок составит:

Q_пр= 310.67*2.6/1.3 = 621.3 кН.