Приклад 11.9. Місцева міцність армованих конструкцій

Перевірити міцність армованої цегляної кладки стіни товщиною 900 мм на місцеве стискання (зминання) під опорою залізобетонної балки. Кладка стіни виконана із керамічної цегли пластичного пресування М35 на змішаному розчині М25. Балка з шириною опорної частини 640 мм опирається на стіну по всій ширині. Опорна реакція балки дорівнює 700 кН. Кладка під опорою балки заармована прямокутними сітками із гарячекатаної сталі класу А240 (А-І) діаметром 6 мм і кроком 60 мм. Сітки встановлюються через три ряди кладки.

 

Алгоритм розрахунку

 

У головному вікні програми КАМИН (див. рис. 9.23) вибирають режим роботи – Местная прочность армированных конструкций - кнопка .

 

На сторінці Общие данные діалогового вікна задають: коефіцієнт надійності за відповідальністю - 1; вік кладки – до року; термін служби – 25 років; камінь – цегла глиняна пластичного пресування; марка каменю – 35; розчин – звичайний цементний із мінеральними пластифікаторами; марка розчину – 25.

На сторінці Схема нагружения (рис. 11.19) вибирають схему навантаження - місцеве навантаження по всій ширині елемента, величину навантаження – 330 кН, ширину балки (а=0,4 м), товщину стіни (в=0,64 м).

Після введення усіх даних натискають кнопку . Результатом експертизи є коефіцієнт використання обмежень К=0,921 при перевірці на зминання за дії місцевого навантаження. Він визначає наявний запас міцності, тобто місцева міцність армованої стіни використовується на 92,1% або запас міцності становить: 100-92,1=7,9% (див. п.9.2.1). Отже, місцева міцність стіни забезпечена.

Рис. 11.19. Сторінка „Схема навантаження” режиму

„Місцева міцність армованих конструкцій”

 

 

Щоб одержати звіт, натискають на кнопку . Сформований програмою звіт наведений нижче.

Звіт

 

Коефіцієнт надійності за відповідальністю – 1;

Вік кладки – до року;

Термін служби – 25 років;

Камінь – цегла глиняна пластичного пресування;

Марка каменю – 35;

Розчин – звичайний цементний із мінеральними пластифікаторами;

Марка розчину – 25.

Розрахункове місцеве навантаження

Р=330 кН Місцеве навантаження по всій ширині елемента a = 0,4 м b = 0,64 м

Армування

	Арматура класу - А240 (А-І) Діаметр стержнів - 6 мм Крок стержнів у сітках - 60 мм Число рядів кладки між сітками - 3
Результати розрахунку
Перевірено за СНиП	Перевірка	Коефіцієнт використання
п. 4.13 СНиП ІІ-22-81	Зминання під дією місцевого навантаження	0,921

Приклад 11.10. Підсилення обоймою позацентрово завантаженого стовпа

Запроектувати підсилення позацентрово завантаженого цегляного стовпа перерізом 510×640 мм, до якого прикладена розрахункова поздовжня сила N = 760 кН із ексцентриситетом е₀ = 50 мм у напрямку довшої стіни перерізу. Кладка стовпа виконана із силікатної повнотілої керамічної цегли пластичного пресування М75 на цементно-піщаному розчині М50. Висота стовпа 3, 6 м.

З архітектурних міркувань підсилення стовпа виконується розміщенням його в сталеву обойму, виконану з чотирьох кутиків 50×4і поперечних планок перерізом 4×40 мм, що встановлені з кроком 500 мм.

Алгоритм розрахунку

 

У головному вікні програми КАМИН (див. рис. 9.23) вибирають режим роботи – Внецентренно сжатые столбы, усиленные обоймами - кнопка .

На сторінці Общие данные діалогового вікна задають: коефіцієнт надійності за відповідальністю – 0,95; вік кладки – більше року; термін служби – 25 років; камінь – цегла глиняна пластичного пресування; марка каменю – 75; розчин – звичайний цементний з мінеральними пластифікаторами; марка розчину – 50.

На сторінці Конструкция вибирають тип перерізу стовпа – прямокутний, задають розміри перерізу (510×640 мм), висоту стовпа - 3,6 м, поздовжню силу N = 860 кН, ексцентриситет поздовжньої сили вздовж осі Z - 50 мм, коефіцієнт тривалої частини навантаження – 0,7. Для контролю розмірів створеного перерізу натискають кнопку .

На сторінках Расчетная высота в плоскости XOY, XOZ задають спосіб закріплення стовпа (коефіцієнт розрахункової довжини – 1).

На сторінці Усиление (рис.11.20) задають марку сталі, з якої виготовлені елементи підсилення, - С235, вибирають із каталогу профілів кутик рівнополичковий 50×4 (за ГОСТ 8509-93), параметри поперечних планок: ширину В=40 мм, крок С=500 мм, товщину – 4 мм.

 

Рис. 11.20. Сторінка „Підсилення” режиму

„Позацентрово стиснуті стовпи, підсилені обоймами”

На сторінці Кривые взаимодействия (рис.11.21) аналізують несучу здатність підсиленого обоймою позацентрово завантаженого стовпа при дії на нього поздовж­ньої сили і моменту .

Після введення усіх даних натискають кнопку . Результатом експертизи несучої здатності позацентрово стиснутого цегляного стовпа є коефіцієнти використання обмежень при перевірках на стійкість у площині ексцентриситету при позацентровому стиску, стійкість із площини ексцентриситету при центральному стиску, зріз у швах, зріз у цеглі. Діаграму факторів (рис.11.22) аналізують після натискання кнопки .

Рис. 11.21. Сторінка „Криві взаємодії” режиму

„Позацентрово стиснуті стовпи, підсилені обоймами”

Рис. 11.22. Діаграма факторів

 

Максимальним (тобто, найнебезпечнішим) із коефіцієнтів використання обмежень є К_max=0,848 (при перевірці стійкості в площині ексцентриситету при позацентровому стиску). Він визначає наявний запас стійкості, тобто стійкість використовується на 84,8% або запас стійкості становить: 100-84,8=15,2% (див. п.9.2.1). Отже, підсилення позацентрово завантаженого стовпа є достатнім і несуча здатність стовпа забезпечена.

Щоб одержати звіт, натискають на кнопку . Сформований програмою звіт наведений нижче.

Звіт

Коефіцієнт надійності за відповідальністю - 0,95;

Вік кладки – більше року;

Термін служби – 25 років;

Камінь – цегла глиняна пластичного пресування;

Марка каменю – 125;

Розчин – звичайний цементний з мінеральними пластифікаторами;

Марка розчину – 50.

Конструкція

Ексцентриситет поздовжньої сили 50 мм уздовж осі Z Висота стовпа - 3,6 м Поздовжня сила 860 кН Коефіцієнт тривалої частини навантаження - 0,7

Підсилення

Ширина планки В = 50 мм Крок планок С = 500 мм Товщина планки - 4 мм Кутик L50×4 (рівнополичковий за ГОСТ 8509-93) зі сталі з розрахунковим опором Ry = 230000 кПа=230 МПа

 

Розрахункова висота у площині XOY	Розрахункова висота у площині XOZ
Коефіцієнт розрахункової висоти - 1	Коефіцієнт розрахункової висоти - 0,95

 

Результати розрахунку
Перевірено за СНиП	Перевірка	Коефіцієнт використання
п. 5.38 Пособия к СНиП ІІ-22-81, п.5.45 Руководства к СНиП ІІ-В-2-71	Стійкість у площині ексцентрисите-ту при позацентровому стиску	0,848
п. 5.38 Пособия к СНиП ІІ-22-81, п.5.45 Руководства к СНиП ІІ-В-2-71	Стійкість із площини ексцентрисите-ту при центральному стиску	0,777