Подбор сетчатой арматуры столба

Расчет каменного столба

1. Сбор нагрузок:

Сбор нагрузок на столб выполняется для безбалочного варианта монолитного перекрытия

Нагрузка на междуэтажное перекрытие (из сбора нагрузок на 1 кв. м безбалочного перекрытия)

Постоянная g = 5,269 кН/м²/

Временная υ = 7,08 кН/м²,временная длительнаяυ_l = 1,770х1,2 = 2.124 кН/м².

Нагрузка на 1м²покрытия:

Постоянные:

q_пок = 5 кН/м².

Временная снеговая: полная υ_sn = 3,2 кН/м², длительная υ_snl = 0,5· υ_sn =1,6 кН/м².

Грузовая площадь колонны при l₁ = 4700, l₂ = 5200

А_гp = 4,7∙5,2 = 24,44 м²

Постоянная нагрузка от перекрытия одного этажа с учетом коэффициента: g_п = 0,95

N_п= g·А_гp ·g_п = 5,269·24,44·0,95 =129,7 кН.

Нагрузка от собственного веса каменного столба одного этажа при сечении h_схв_с= 510х510 мм и объемном весе 1800 кг/м³

N_с = h_с· в_с · Н_э·ρ ·g_f ·g_п = 0,51·0,51·4,2·18·1,1·0,95=20,55 кН

Постоянная нагрузка на столб от одного этажа:

N₁= N_п + N_с =129,7+20,55=150,25 кН.

Постоянная нагрузка от верхнего этажа:

N_пок= g_п · g_f ·g_п ·А_гp + N_с = 5·1,1·0,95·24,44+20,55 = 148,2 кН.

Полезная нагрузка с одного этажа:

N_υ= υ ·А_гp·g_п= 7,08·24,44· 0,95= 164,4 кН.

Снеговая нагрузка на покрытие:

N_sn= υ_sn·А_гp·g_п= 3,2·24,44·0,95= 74,30 кН.

Полная нагрузка на колонну первого этажа трехэтажного здания:

N=N₁·2+ N_пок+ N_υ·2+N_sn= 150,25·2+148,2+164,4·2+74,30= 851,8 кН.

Длительная полезная нагрузка на перекрытие первого этажа:

N_υl= υ_nl ·А_гp·g_п = 2,124·24,44·0,95=49,32 кН.

Длительная снеговая нагрузка на покрытие:

N_snl= υ_snl ·А_гp·g_п= 1,6·24,44·0,95=37,15 кН.

Постоянная и длительная нагрузка на колонну первого этажа:

N_l= N₁·2+ N_пок+ N_υl·2+ N_snl =150,25·2+148,2+49,32·2+37,15=584,5 кН.

Проверка несущей способности центрально сжатого столба

Расчетное сопротивление кладки из глиняного кирпича пластического прессования марки М75 на растворе марки М50 по табл.2 /2/ R = 1,3 МПа

Площадь сечения столба

А = 510*510 = 260100 мм²

Коэффициент условий работы кладки при А > 0.3 м² m_g = 1.0.

Расчетная длина столба для здания с жесткой конструктив­ной системой при монолитных железобетонных перекрытиях, опираемых на стены по четырем сторонам принимается равной высоте этажа с коэффициентом µ = 0,8: 1₀ = µ∙Н_э =0,8∙4,2 = 3,36 м.

Гибкость столба λ_h = l₀/h = 3360/510 = 6,59.

Коэффициент продольного изгиба столба при упругой характеристике кладки из глиняного кирпича пластического прессования (табл. 15 /2/) α = 1000 по табл. 18/2/ φ = 0,948.

Несущая способность центрально сжатого столба

N_кл= m_g*φ*R*A= 1∙0,948∙1,3∙260100 = 320547 Н = 320,5 кН

N = 851,8 кН > N_KJI = 320,5 кН,

Несущая способность столба не обеспечена, требуется усилить устройством сетчатой арматуры.

Т.к. N/N_КЛ = 2,6 > 2, то сначала необходимо увеличить поперечное сечение столба. Принимаем сечение столба 2,5 кирпича, тогда h_схв_с= 640х640 мм.

Дополнительная нагрузка от собственного веса столба при увеличении сечения ΔN_с = 4·(0,64-0,64 - 0,51·0,51)·4,2·18·1,1·0,95=4,72 кН.

Расчетное усилие на столб N=856,5 кН

Площадь сечения столба А = 640*640 = 409600 мм²

Гибкость столба λ_h = l₀/h = 3360/640 = 5,25

Коэффициент продольного изгиба столба φ = 0,975

Несущая способность столба

N_кл= m_g*φ*R*A= 1∙0,975∙1,3∙409600 = 519168 Н = 519,2 кН

Т.к. N/N_КЛ = 856,5/519,2 = 1,65 < 2, то усиление сетчатым армированием возможно.

Подбор сетчатой арматуры столба

Определяем необходимое значение расчетного сопротивления армированного простенка

МПа

Необходимый процент армирования проволочной арматуры класса В500

Размер ячейки сетчатой арматуры для проволочной арматуры диаметром 5 мм при максимальном шаге сеток через 5 рядов кладки (для кладки из камней принимается не более, чем через 3 ряда кладки):

мм

Принимаем размер ячейки 60х60 мм.

Фактический процент армирования

Расчетное сопротивление кладки с сетчатой арматурой

МПа

Временное сопротивление армированной кладки

МПа

Упругая характеристика армированной кладки

Коэффициент продольного изгиба при λ_hc= 6,59 и α_sk = 711 φ = 0,928

Несущая способность армированного столба

N_{кл, арм}= m_g*φ*R_sk*A= 1∙0,929∙2,18∙409600 = 829226 Н = 829,2 кН<N

Несущая способность кладки не обеспечена, необходимо уменьшить размер ячейки сетчатой арматуры.

Принимаем размер ячейки 50х50 мм.

Фактический процент армирования

Расчетное сопротивление кладки с сетчатой арматурой

МПа

Временное сопротивление армированной кладки

МПа

Упругая характеристика армированной кладки

Коэффициент продольного изгиба при λ_hc= 6,59 и α_sk = 673 φ = 0,914

Несущая способность армированного столба

N_{кл, арм}= m_g*φ*R_sk*A= 1∙0,914∙2,35∙409600 = 879780 Н = 879,8 кН>N

Несущая способность кладки обеспечена, принимаем сетчатое армирование из проволоки В500 с ячейками 50х50 через 5 рядов кладки из обыкновенного глиняного кирпича.