Федеральное государственное бюджетное образовательное
учреждение высшего образования
«Уфимский государственный нефтяной технический
университет»Кафедра строительных конструкций
Дисциплина «Железобетонные и каменные
конструкции»
Курсовая работа №1
«Проектирование элементов каменных и
железобетонных конструкций многоэтажных
гражданских и жилых зданий»
по варианту
Выполнил
ст. гр. БПГд3-
-01
(ФИО)
Принял
А.М.
доц. кафедры СК Гайсин
Уфа 2022
Содержание
1. Исходные данные.......................................................................................3
2. Сбор нагрузок
6
3. Расчет наружного простенка
7
5. Список литературы
31
2
1. Исходные данные
Населенный пункт: Красноярский край, г. Дудинка;
Наименование здания: Зал столовой;
Номер схемы объемно-планировочного решения: 8;
Количество этажей: 3;
Высота этажа: 3,6м;
Высота оконного проема hок =1,8м;№
Временная длительная нагрузка от перегородок Vp = 0,2кПа;
Вариант наружной стены 3;
- Несущий слой: кладка из газобетонных блоков автоклавного твердения
высотой
200 мм на цементно-песчаном растворе (δ = 400 мм, γб = 800 кг/м3);
- Утеплитель: - плиты из резольно-фенолформальдегидного пенопласта
(δ = 100 мм, γб = 80 кг/м3);
- Облицовочный слой - шунгизитобетонная штукатурка (δ = 15 мм, γб =
1000 кг/м3)
Материалы для ригеля:
- Бетон -В20;
- Рабочая арматура- А500;
3
А
2,1(2,4 + 2,7)
=
= 12,25
а
2,3 ∙ 0,38
2,7(1,05 + 1,05)
А
=
= 12,43
а
1,2 ∙ 0,38
4
А
2,4(2,4 + 2,7)
=
= 14,64
а
2,2 ∙ 0,38
А
2,7(2,4 + 1,05)
=
= 11,67
а
2,1 ∙ 0,38
Наиболее нагруженный участок по наружным стенам выбирается по
максимальном соотношению Аi/ai.
В нашем случае это простенок с площадью А3
Согласно ГОСТ 27751-2014 "Надёжность строительных конструкций и
оснований. Основные положения" общественное 3-х этажное здание
относиться к нормальному уровню ответственности (класс сооружения КС2), а значит коэффициент надежности по ответственности γn =1,0.
5
2. Сбор нагрузок
Сбор нагрузок на конструкцию покрытия с временной длительной
нагрузке Vp = 0,2кПа
Нагрузки на 1 м2 покрытия
Нормативная
Тип нагрузки
γf
нагрузка, Н/м2
Расчетная нагрузка,
Н/м2
Постоянная нагрузка
Многопустотная плита
3000
1,1
3300
Обмазочная пароизоляция
50
1,3
65
Утеплитель
400
1,2
480
350
1,3
455
Рулонный ковер
150
1,3
195
Итого постоянная
3950
Асфальтовая стяжка толщиной 2
см
4495
Временная нагрузка
Снеговая
1000
Итого полная
4950
1,4
1400
5895
Согласно заданию, Красноярский край, г. Дудинка:
- Снеговой район II,
= 1,0кПа
Согласно п.10.1 СП 20.13330.2016 «Нагрузки и воздействия» Нормативное
значение снеговой нагрузки на горизонтальную проекцию покрытия следует
определять по формуле:
=
где,
в-
в
∙с ∙
∙
коэффициент, учитывающий снос снега с покрытий зданий под
действием ветра или иных факторов, принимаемый в соответствии с 10.510.9,
в
= 1,0
с - термический коэффициент, принимаемый в соответствии с 10.10, с = 1,0
6
- коэффициент формы, учитывающий переход от веса снегового покрова
земли к снеговой нагрузке на покрытие, принимаемый в соответствии с 10.4;
= 1,0
- нормативное значение веса снегового покрова на 1 м горизонтальной
поверхности земли, принимаемое в соответствии с 10.2. и равен
= 1 · 1 · 1 · 1 = 1,0кПа = 1000Н/м2
= 1,0кПа
Сбор нагрузок на конструкцию перекрытия с временной длительной
нагрузке Vp = 0,2кПа
Нагрузки на 1 м2 перекрытия
Нормативная
Тип нагрузки
нагрузка, Н/м2
γf
Расчетная нагрузка,
Н/м2
Постоянная нагрузка
Многопустотная плита
3000
1,1
3300
Вес пола
600
1,3
780
Итого постоянная
3600
4080
Временная нагрузка
Полезная
3000
Итого полная
6600
1,2
3600
7680
3. Расчет наружного простенка
Определим наиболее опасные сечения в простенке.
Сечение простенка прямоугольное - 0,25*1,05 м.
Согласно задания, несущий слой: кладки выполнен из газобетонных блоков
автоклавного твердения высотой 200 мм на цементно-песчаном растворе (δ =
400 мм, γб = 800 кг/м3);
На простенок опирается ригель, глубина заделки которого в стену равна
а=200 мм.
Наиболее опасные сечения в простенке находятся на уровнях верха
оконного проема и на высоте 2/3 от высоты этажа.
7
Вычислим нагрузку N, приходящуюся на простенок.
≤
где
∙
· ! · "с · #
- расчетная продольная сила;
! - расчетное сопротивление сжатию кладки, определяемое по таблицам
2-10;
- коэффициент продольного изгиба,
"с - площадь сечения элемента;
=1
- коэффициент, учитывающий влияние длительной нагрузки
= 1.
Рисунок 3.1. Схема опасных сечений в простенке
Определим суммарную силу действующую в сечении 2-2 стены на
первом этаже:
N2-2 = N покр+ N перtot + Nст + F
где, N2-2 - сила действующая в сечении 2-2;
N покр - сила воздействующая от покрытия;
N перtot - суммарная сила воздействующая от перекрытий;
Nст - сила воздействующая от конструкции стены;
F - расчетная площадь.
Определим расчетное усилие от конструкции покрытия:
8
Nпокр = Агр·Р пок·γn + Nb
Nпокр = 14,64·5,895·1,0 + 4,95=91,25кН
Определим расчетное усилие от собственного веса ригеля:
Nb =·γb Vb·γn·γf·1/2
Nb=25·0.0448·1· 1,1·1/2=6,16кН
Согласно
п.
и
6.7
СП
6.8
20.13330.2016
«Нагрузки
и
воздействия»нормативные значения полезных нагрузок допускается снижать
в зависимости от грузовой площади А, м2, с которой передаются нагрузки на
рассчитываемый элемент, умножением на коэффициенты сочетания φ1 или
φ2, φ3 или φ4.
Для плит, балок, и стен, воспринимающих нагрузки от одного
перекрытия, нормативные значения нагрузок, допускается снижать в
зависимости от грузовой площади, А м2, с которой передаются нагрузки на
рассчитываемый элемент, умножением на коэффициентили
или
,
равный при
А>А1=9м2.
Так как А=14,64>А1=9,0,
определяем по формуле:
= 0,4 +
= 0,4 +
Значение
0,6
%А/А1
0,6
%14,64/9
= 0,872
, найдем из выражения:
= 0,4 +
= 0,4 +
− 0,4
√)
0,872 − 0,4
√3
= 0,673
Теперь рассчитаем усилия действующие от вышележащих перекрытий:
Nперtot =(Aгр·[Рпост+ Рвр
] γn+Nb) n
Nперtot = 14,64·[4,08+3,6·0,673]·1,0+7,68)1=102,88кН;
Рассчитаем усилие от непосредственно опирающегося перекрытия:
9
Fпер =Aгр·[Рпост+ Рвр
] γn+Nb
Fпер = 14,64·[4,08+3,6·0,872]·1,0+7,68=52.63кН;
Расчетная нагрузка от собственного веса несущего слоя стены, утеплителя bи
штукатурки, юудет равна:
Рст =(γн.сл h·γf + γут h·γf+ γшт h·γf) γn
Так как согласно задания:
- Несущий слой: кладка из газобетонных блоков автоклавного твердения
высотой
200 мм на цементно-песчаном растворе (δ = 400 мм, γб = 800 кг/м3);
- Утеплитель: - плиты из резольно-фенолформальдегидного пенопласта
(δ = 100 мм, γб = 80 кг/м3);
- Облицовочный слой - шунгизитобетонная штукатурка (δ = 15 мм, γб =
1000 кг/м3).
Расчетная нагрузка составит:
Рст =(8,0 0,4 1,1+0,8 0,1 1,2+10,0 0,15 1,3)1,0=5,56кН/м2
Рис. 3.2. Схема расположения расчетных площадей для определения
нагрузки на простенок первого этажа от собственного веса стены
1; 2 –расчетные участки стены
10
Расчетное усилие от собственного веса стены в сечении 2-2
N2-2= {3,4[(0,5+0,8)+3,3(1+0,8)]+3,3·1,8·2,2}·5,56=209,52кН
Рис 3.3 Наиболее опасные сечения в простенке
- коэффициент продольного изгиба,
=1
- коэффициент, учитывающий влияние длительной нагрузки
= 1.
Рассчитаем возникающие усилия от вышележащих конструкций в сечении 22 простенка первого этажа:
11
N2-2 = N покр+ N перtot + Nст + F
N2-2 = 91,25+102,88+209,52+52,63=456,28 кН
Определим эксцентриситет опорной реакции ригеля
Рисунок 3.4. Схема воздействия эксцентриситета опорной реакции
ригеля
Вычислим эксцентриситет воздействия опорной
реакции от ригеля по формуле:
*=
*=
,
ℎ ,
−
2 3
−
, -
= 0,192м
Определим изгибающий момент М2-2 возникающий в простенке в сечении 22.
М = . ∙ *(1 −
М = 52,63 ∙ 0,192 01 −
/
)
Нэт
,,1
2 = 8,70кН·м
где
Fпер = 14,64·[4,08+3,6·0,872]·1,0+7,68=52.63кН;
12
Рисунок 3.5. Наиболее опасные сечения в простенке
=1
- коэффициент продольного изгиба,
- коэффициент, учитывающий влияние длительной нагрузки
= 1.
Теперь вычислим расчетный эксцентриситет e0, возникающий от
продольного усилия в сечении 2-2.
*
*
3
3
=
=
М
4,5
-1, 4
3
3
= 0,01907м
Согласно п. 7.8, 8.3 СП 15.13330.2012 при е0 < 0,7у, расчет по
раскрытию трещин в швах кладки не требуется, где (y –расстояние от
центра тяжести сечения до края сечения в сторону эксцентриситета).
*
*
3
3
= 0,01907м<0,7 ∙
= 0,01907м<0,7 ∙
,
6
=0,14м
Согласно п. 7.9 СП 15.13330.2012 при расчете несущих и самонесущих
стен толщиной 25 см и менее следует учитывать случайный эксцентриситет
ev, который должен суммироваться с эксцентриситетом продольной силы.
Величина случайного эксцентриситета принимается равной:
- для несущих стен - 2 см;
- для самонесущих стен - 1см;
13
- для отдельных слоев трехслойных несущих стен - 1 см;
- для перегородок и ненесущих стен, а также заполнений фахверковых
стен случайный эксцентриситет допускается не учитывать.
Так как согласно полученному заданию, толщина несущей
части стены составляет б=40см, величину возникновения
случайного эксцентриситета еv, мы не учитываем.
Несущий слой: кладка из газобетонных блоков автоклавного твердения
высотой 200 мм на цементно-песчаном растворе (δ = 400 мм, γб = 800 кг/м3).
Расчет несущей способности наиболее нагруженного участка 1-го этажа
наружной несущей стены здания с жесткой конструктивной схемой.
Необходимо проверить несущую способность выбранного простенка 1го этажа наружной несущей стены здания в сечениях 2-2 и 3-3.
В соответствии с СП 15.13330.2012 п. 7.7, Расчет внецентренно сжатых
неармированных элементов каменных конструкций следует производить по
формуле:
≤
∙
∙ ! ∙ "7 ∙ #
где
Ас- площадь сжатой части сечения при прямоугольной эпюре напряжений
(рисунок 5), определяемая из условия, что ее центр тяжести совпадает с
точкой приложения расчетной продольной силы N.
Положение границы площади Ас, определяется из условия равенства нулю
статического момента этой площади относительно ее центра тяжести для
прямоугольного сечения.
Ас = А(1 −
=
( +
2
е8
9
)
7)
14
Рисунок 3.6. Схема сжатой части сечения
В нашем случае требуется не проверить прочность сечения, а
подобрать прочностные характеристики кладки. Тогда марку кирпича и
марку раствора подбираем по требуемому расчетному сопротивлению
кладки, определенномупо формуле:
!=
∙
∙ "7 ∙ #
где
Ас- площадь сжатой части сечения, которую необходимо вычислить по
формуле:
Ас = А(1 −
Ас = 0,25 01 −
∙ ,
,
е8
9
: 5
)
2 =0,2262м2
15
Рисунок 3.7. Схема расчетных площадей сжатой части сечения
Коэффициент продольного изгиба ;< и коэффициент => , определим в
соответствии с п. 7.7 СП 15.13330.2012
=
( +
2
7)
где
φи
7,
определяются по таблице 19 СП 15.13330.2012 на основании гибкости
элемента λ и упругой характеристики кладки α.
Коэффициент продольного изгиба φ для элементов постоянного по
длине сечения следует принимать по таблице 19 в зависимости от гибкости
элемента
A
B
или прямоугольного сплошного сечения при отношении
?@ =
?9 =
A
ℎ
где
16
A - расчетная высота (длина) элемента, определяемая согласно указаниям
п.7.3 СП 15.13330.2012;
i - наименьший радиус инерции сечения элемента;
h - меньший размер прямоугольного сечения.
Расчетные высоты стен и столбов l0 при определении коэффициентов
продольного изгиба φ в зависимости от условий опирания их на
горизонтальные опоры следует принимать:
а) при неподвижных шарнирных опорах l0 = H (рисунок 3.8);
Рисунок 3.8. Схема воздействия коэффициентов продольного изгиба ;< и
=> для схатых стен и столбов шарнирно опертых на неподвижные
опоры
При жестких опорах и заделке в стены сборных железобетонных
перекрытий l0 =0,9 H.
Если нагрузкой является только собственная масса элемента в пределах
рассчитываемого участка, то расчетную высоту l0 сжатых элементов, следует
уменьшить путем умножения на коэффициент 0,75.
Для определения φ1, вычислим следующие характеристики:
hс – высота сжатой части поперечного сечения Ас в плоскости действия
изгибающего момента, в случае прямоугольного сечения будет равным:
hc = h − 2e0
hc = 0,40-2·0,01907 = 0,362 м
Величина упругой характеристики кладки для кладка из газобетонных
блоков автоклавного твердения высотой 200 мм, δ = 400 мм, γб = 800 кг/м3
17
на цементно-песчаном растворе марок 25-200, согласно табл. 16 СП
15.13330.2012, принимаем равным α = 750
В соответствии с п. 7.3 СП 15.13330.2012 (Рисунок 3.5), при жестких опорах
и заделке в стены сборных железобетонных перекрытий
l0 =0,9 H.
l0 =0,9 3,6=3,24м
Определим гибкость элемента ?@
A
ℎ
?@ =
?@ =
,
= 8,1м
,
Теперь вычислим гибкость элемента ?97
?97 =
?97 =
,1
,
Cэт
ℎ7
= 9,0м
По таблице 19 СП 15.13330.2012 найдем значения коэффициентов
продольного изгиба φ и
7,
φ=0,897
7 =0,87
Теперь мы можем вычислить
( + 7)
2
(0,897 + 0,87)
=
= 0,883
2
Полученное значение находится за пределами средней трети высоты
=
этажа, следовательно окончательное значение нужно вычислить по
интерполяции между значениями 0,883 и 1,0
- коэффициент продольного изгиба,
=1
- коэффициент, учитывающий влияние длительной нагрузки
= 1.
18
Рисунок 3.9. Схема воздействия продольного изгиба ;
Так как сечение, которое мы расчитали, располагается за пределами
средней трети высоты этажа, окончательное значениеизгиба
2-2
необходимо
расчитать по формуле интерполяции между значениями 0,883 и 1
2-2
=0,883+(0,4[1-0,883])/1,2=0,922
Далее основываясь на пункте 7.7 СП 15.13330.2012, вычислим значение
=1−D∙
∙ (1 +
1,2 ∙ *
)
ℎ
где
- расчетная продольная сила от длительных нагрузок;
D - коэффициент, принимаемый по таблице 21 СП 15.13330.2012 .
*
- эксцентриситет от действия длительных нагрузок
Так как
?@ =
D=0,0259
,
,
= 8,1м
Определим усилия от длительных нагрузок в сечении 2-2
N2-2 = N gпокр+ N gперtot + Nст + Fg
19
Для решения данного уравнения необходимо определить N gпокр, N gперtot
, Fg. Для этого необходимо определить длительную часть временных
нагрузок.
Согласно СП 131.1333. Для районов со средней температурой января минус
- 5°С и ниже (по таблице 5.1) пониженное нормативное значение снеговой
нагрузки (см. 4.1) определяется умножением ее нормативного значения на
коэффициент 0,5. Коэффициенты се и сt, принимаются равными 1,0 .
Для районов со средней температурой января выше - 5 °С пониженное
значение снеговой нагрузки не учитывается.
Коэффициент надежности по нагрузки γf, для снеговой нагрузки
следует принимать γf =1,4.
Значение нагрузок на покрытие составит:
Таблица 3.1 Нагрузки на 1 м2 покрытия
Тип нагрузки
Нормативная
нагрузка, Н/м2
γf
Расчетная нагрузка,
Н/м2
Постоянная нагрузка
Многопустотная плита
3000
1,1
3300
Обмазочная пароизоляция
50
1,3
65
Утеплитель
400
1,2
480
350
1,3
455
Рулонный ковер
150
1,3
195
Итого постоянная
3950
Асфальтовая стяжка толщиной 2
см
4495
Временная нагрузка
Снеговая
1000
1,4
1400
в том числе длительная
500
1,4
700
Итого полная
5450
6595
20
На основании СП 131.1333, можно понизить нормативные значения
равномерно распределенных кратковременных нагрузок, вычислив их при
помощи умножения нормативных значений на коэффициент 0,35.
Таблица 3.2. Нагрузки на 1 м2 перекрытия
Нормативная
Тип нагрузки
γf
нагрузка, Н/м2
Расчетная нагрузка,
Н/м2
Постоянная нагрузка
Многопустотная плита
3000
1,1
3300
Вес пола
600
1,3
780
Итого постоянная
3600
4080
Временная нагрузка
Полезная
3000
1,2
3600
В том числе длительная
1050
1,2
1260
Итого полная
7650
8940
Вычислим нагрузку от покрытия с учетом последних изменений.
Теперь рассчитаем усилия действующие от вышележащих покрытий:
Nпокg =Aгр·Рпок γn+Nb =
Nпокtot = 14,64·5,45·1,0+7,68=87,46кН;
Рассчитаем усилие от перекрытия:
Fg =Aгр·[Рпост+ Рвр
] γn+Nb
Fg = 14,64·[4,08+1.26·0,872]·1,0+7,68=83,49кН;
Определим усилия действующие от перекрытий:
Nперtot =(Aгр·[Рпост+ Рвр
] γn+Nb) n
Nперtot = 14,64·[4,08+1,26·0,673]·1,0+7,68)1=79,83кН;
21
Расчетное усилия возникающие от собственного веса облицовки и несущего
слоя остаются без изменений, так как это (собственный вес) постоянная
нагрузка.
Усилия от вышележащих конструкций в сечении 2-2 будут равны:
N2-2 = Ng покр+ Ng перtot + Nст + Fg
N2-2 = 91,25+87,46+79,83+83.49=342,03 кН
Определим изгибающий момент М2-2 возникающий в сечении 2-2.
/
М 3 = . ∙ *(1 −
)
Нэт
М
3
= 83,49 ∙ 0,192 01 −
,,1
2 = 13,8кН·м
Теперь вычислим расчетный эксцентриситет e02-2, возникающий от
продольного усилия в сечении 2-2.
*
*
3
3
=
E
=
.4
.
3
3
= 0,0403м
с учетом случайного эксцентриситета
*
3
= 0,0403 + 0,01 = 0,0503м
Теперь вычислим значение
при D=0,0259
1,2 ∙ *
)
ℎ
342,03
1,2 ∙ 0,0503
= 1 − 0,0259 ∙
∙ G1 +
H = 0,978
456,28
0,4
=1−D∙
∙ (1 +
Определяемое сечение находится за пределами средней трети высоты этажа,
поэтому окончательное значение определяем по интерполяции между
значениями 0,978 и 1,0.
- коэффициент продольного изгиба,
=1
- коэффициент, учитывающий влияние длительной нагрузки
= 1.
Вычислим mg2-2 методом интерполяции между 0,978 и 1,0
mg2-2 = 0,978+(0,7[1,0-0,978])/1,1=0,903
22
Коэффициент w вычислим согласно формулы, приведенной в таблице
20 СП 15.13330.2012:
# =1+
# =1+
*
ℎ
0,0503
= 1,125 < 1.45
0,4
Рисунок 3.10. Схема воздействия продольного изгиба ; и длительной
нагрузки mg
Определим расчетное сопротивление кладки по формуле:
!=
∙
∙ "7 ∙ # ∙ Jс
где Jс коэффициент условия работы, который согласно СП
15.1333 0.2012 для кладки из блоков изготовленных из ячеистого
бетона Jс = 0,8
!=
456,28
= 2810кН
0,903 ∙ 0,883 ∙ 0,2262 ∙ 1,125 ∙ 0,8
2810Кн=2,81МПа
2810кН=2,81МПа
Несущая способность простенка первого этажа из газобетонных блоков
автоклавного твердения высотой 200 мм на цементно-песчаном растворе
23
марки 100 с R = 2,70 МПа в сечении 2-2 составит
3
KLM
3
KLM
=
∙
∙ ! ∙ "7 ∙ # ∙ N с
= 0,903 ∙ 0,883 ∙ 2.7 ∙ 10 ∙ 0.2810 ∙ 1,125 ∙ 0,8 = 544кН
Сравним значения N2-2 =342,03 кН <
Так как
3
KLM
3
KLM
=544кН
, несущая способность простенка в сечении 2-2 обеспечена.
Проверим несущую способность в сечении 3-3.
Рисунок 3.11. Схема воздействия продольного усилия
Определим продольное расчетное усилие ,действующее на простенок в
уровне сечения 3-3.
Усилие от вышележащих конструкций будет равно:
N3-3 = N покр+ N перtot + Nст + F
или
N3-3 = N 2-2+ N2-3ст
24
Рисунок 3.12. Схема воздействия усилий и нагрузок
Согласно задания:
- Несущий слой: кладка из газобетонных блоков автоклавного твердения
высотой
200 мм на цементно-песчаном растворе (δ = 400 мм, γб = 800 кг/м3);
- Утеплитель: - плиты из резольно-фенолформальдегидного пенопласта
(δ = 100 мм, γб = 80 кг/м3);
- Облицовочный слой - шунгизитобетонная штукатурка (δ = 15 мм, γб =
1000 кг/м3).
Расчетная нагрузка составит:
Рст =(8,0 0,4 1,1+0,8 0,1 1,2+10,0 0,15 1,3)1,0=5,56кН/м2
Расчетное усилие от собственного веса стены первого этажа в участке между
сечениями 2-2 и 3-3 будет равно:
N2-3 = 2,2·0,4·5,56=4,89кН
25
Рис. 3.14. Грузовая площадь для определения нагрузки на простенок
первого этажа от собственного веса стены:
1 - учитываемые участки стены при определении нагрузки
Расчетное усилие от вышележащих конструкций в сечении 3-3:
N3-3 = N покр+ N перtot + Nст + F
или
N3-3 = N 2-2+ N2-3ст
N3-3 = 456,28+ 5,56=461,84кН
Определим изгибающий момент М3-3 возникающий в простенке в сечении 33.
М
М
3
3
= . ∙ *(1 −
= 52,63 ∙ 0,192 01 −
/
)
Нэт
,
,1
2 = 6,74кН·м
где
F = 14,64·[4,08+3,6·0,872]·1,0+7,68=52.63кН;
26
Теперь вычислим расчетный эксцентриситет e03-3, возникающий от
продольного усилия в сечении 3-3.
*
*
3
3
=
=
М
1,5
1 ,4
3
3
= 0,01459м
В соответствии с п. 7.8, 8.3 СП 15.13330.2012 при е0 < 0,7у расчет по
раскрытию трещин в швах кладки не требуется (y –расстояние от центра
тяжести сечения до края сечения в сторону эксцентриситета)
*
3
= 0,01459 < 0,7 · S
ℎ
0,4
= 0,7 ∙
= 0,14м
2
2
В соответствии с п. 7.9 СП 15.13330.2012, при расчете несущих и
*
3
= 0,7 ∙
самонесущих стен толщиной , следует учитывать случайный эксцентриситет
ev, который должен суммироваться с эксцентриситетом продольной силы.
*
3
= 0,01459 + 0,01 = 0,02459м
Несущая способность простенка первого этажа из газобетонных блоков
автоклавного твердения высотой 200 мм на цементно-песчаном растворе
марки 100 с R = 2,70 МПа в сечении 3-3 составит
3
≤
∙
∙ ! ∙ "7 ∙ #
Ас- площадь сжатой части сечения, которую необходимо вычислить по
формуле:
Ас = А(1 −
Ас = 0,40 ∙ 2.2 01 −
∙ ,
,
е8
9
)
-:
2 = 0.7718 м2
27
Рисунок 3.15. Схема расчетных площадей сжатой части сечения
Коэффициент продольного изгиба φ1 и коэффициент mg определим в
соответствии с вычислениями, приведенными в п.7.7 СП 15.13330.2012
(φ + 7 )
7
2
По таблице 19 СП 15.13330.2012 найдем значения коэффициентов
=
продольного изгиба φ и
7,
Для вычисления φ1 находим следующие значения:
hс – высота сжатой части поперечного сечения Ас в плоскости действия
изгибающего момента, в случае прямоугольного сечения (п. 7.2)
hc = h − 2e0 = 0,25-2·0,0152 = 0,22 м
Значение упругой характеристики кладки из газобетонных блоков
автоклавного твердения высотой 200 мм на цементно-песчаном растворе (δ =
400 мм, γб = 800 кг/м3) марок 25-200, согласно табл. 16 СП 15.13330.2012,
принимается равным α = 750
В соответствии с п. 7.3 СП 15.13330.2012 (Рисунок 3.11), при жестких опорах
и заделке в стены сборных железобетонных перекрытий
l0 =0,9 H.
l0 =0,9 3,6=3,24м
28
Рисунок 3.16. Схема воздействия коэффициентов продольного изгиба
и
для сжатых стен и столбов шарнирно опертых на неподвижные опоры
Определим гибкость элемента ?@
A
ℎ
?@ =
?@ =
,
= 8,1м
,
Теперь вычислим гибкость элемента ?97
?97 =
?97 =
,1
,
Cэт
ℎ7
= 9,0м
По таблице 19 СП 15.13330.2012 найдем значения коэффициентов
продольного изгиба φ и
7,
φ=0,897
7 =0,87
Теперь мы можем вычислить
( + 7)
2
(0,897 + 0,87)
=
= 0,883
2
=
Теперь вычислим значение
=1−D∙
при D=0,0259
∙ (1 +
1,2 ∙ *
)
ℎ
29
342,03
1,2 ∙ 0,0503
∙ G1 +
H = 0,978
456,28
0,4
= 1 − 0,0259 ∙
Расчетное усилие от вышележащих конструкций в сечении 3-3:
Ng3
-3
= N 2-2+ N2-3ст
Ng3-3 = 456,28+ 5,56=461,84кН
Определим изгибающий момент Мg3-3 возникающий в простенке в сечении 33.
М
М
= . ∙ *(1 −
3
,
= 83,49 ∙ 0,192 01 −
3
,1
/
)
Нэт
2 = 10,68кН·м
Теперь вычислим расчетный эксцентриситет e03-3, возникающий от
продольного усилия в сечении 3-3.
*
*
3
3
=
E
=
.14
1 ,4
3
3
= 0,02312м
В соответствии с п. 7.9 СП 15.13330.2012, при расчете несущих и
самонесущих стен толщиной , следует учитывать случайный эксцентриситет
ev, который должен суммироваться с эксцентриситетом продольной силы.
*
3
= 0,02312 + 0,01 = 0,03312м
при D=0,0259
Теперь вычислим значение
1,2 ∙ *
)
ℎ
461.84
1,2 ∙ 0,03312
= 1 − 0,0259 ∙
∙ G1 +
H = 0,971
456,28
0,4
=1−D∙
∙ (1 +
Коэффициент w вычислим согласно формулы, приведенной в таблице 20 СП
15.13330.2012:
# =1+
# =1+
*
ℎ
0,03312
= 1,083 < 1.45
0,4
30
Несущая способность простенка первого этажа из газобетонных блоков
автоклавного твердения высотой 200 мм на цементно-песчаном растворе
марки 100 с R = 2,70 МПа в сечении 3-3 составит
3
KLM
3
KLM
=
∙
∙ ! ∙ "7 ∙ # ∙ J7
= 0.971 ∙ 0.883 ∙ 2.7 ∙ 10 ∙ 0.2810 ∙ 1.083 ∙ 0.8 = 704.5кН
Сравним значения
3
KLM
= 704.5кН > N3-3 =456,28кН
Соответственно, прочность кладки обеспечена.
31
Список литературы
1. СП 15.13330.2012 «Каменные и армокаменные конструкции» с Изм.
2. , СП 20.13330.2016 «Нагрузки и воз- действия» с Изм.,
3. СП 63.13330.2018 "Бетонные и железобетонные конструкции".
4. Головин Н.Г. Методические указания и справочные материалы к
курсовому проекту №1/ Н.Г. Головин, А.И. Плотников. – М.:
Типография МГСУ, 2010. – 60 с.
5. Пособие по проектированию бетонных и железобетонных конструкций
из тяжелого бетона без предварительного напряжения арматуры (к СП
52-101-2003) М.: ФГУП ЦПП, 2005
6. СНиП 2.01.07-85*. Нагрузки и воздействия. М.: ГУП ЦПП,2003. - 58 с.
7. СНиП 52-01-2003. Бетонные и железобетонные конструкции без
предварительного напряжения арматуры. М.: ФГУП ЦПП, 2005.
8. СП 52-101-2003. Бетонные и железобетонные конструкции без
предварительного напряжения арматуры. М.: ФГУП ЦПП, 2005.
9. СП 52-102-2004. Предварительно напряженные железобетонные
конструкции. М.: ФГУП ЦПП, 2005.
32
