задача. Задача 2.2. Расчет усиления металлической обоймой

• Название: Расчет усиления металлической обоймой
• Анкор: задача
• Дата: 15.08.2022
• Размер: 44.07 Kb.
• Имя файла: Задача 2.2.docx
• Тип: Задача; #646058

Задача 2.2

В связи с надстройкой здания требуется запроектировать усиление простенка нижнего этажа. Простенок имеет сечение 64 х 120 см, кладка хорошего качества, без повреждений и трещин, выполнена из силикатного полнотелого кирпича марки 100 на растворе с органическими пластификаторами 50. Высота простенка 180 см, высота этажа Н = 3,0 м. На простенок действует вертикальное усилие от расчётных нагрузок, равное 700 кН, и приложенное с эксцентриситетом 6 см. Усиление необходимо произвести стальной обоймой.

Расчет усиления металлической обоймой

Проектирование и расчёт стальных обойм выполняются следующим образом: обойма проектируется из вертикальных стальных уголков, устанавливаемых на растворе по углам усиливаемого элемента (простенка, столба), и хомутов из полосовой или круглой стали, приваренных к уголкам; расстояние между хомутами должно быть не более меньшего размера сечения и не более 50 см;для включения обоймы в работу зазоры между кладкой и уголками тщательно заполняются цементно-песчаным раствором в «сок»;стальная обойма должна быть защищена от коррозии слоем цементно-песчаного раствора толщиной 25…30 мм по металлической сетке.

Расчёт и проектирование производим с использованием формулы:

(2.1)

Определяем площадь простенка:

А = 64120 = 7680 см²= 0,77 м² > 0,30 м².

По формулам и находим ψ и η:

ψ = 1 – 26/64 = 0,812;

η = l – 46/51 = 0,625.

Так как h= 64 см > 30 см, по СП 15.13330.2012принимаем m_g= 1,m_k= 1 – кладка без трещин.

Так как стена жёстко защемлена, расчётная длина согласно СП 15.13330.2012равна l₀= 0,9Н = 0,93,0 = 2,7 м, а гибкость λ = l₀/h= 270/64 = 4,22. Упругая характеристика кладки для силикатного кирпича при марке раствора 50 равна  = 750 (СП 15.13330.2012).

Тогда при λ=4,22 и =750 по СП 15.13330.2012 имеем φ = 0,998 и соответственно

_φ1= φ[1 – е₀(0,06 l₀/h – 0,2)/h] =

= 0,998[1 – 6(0,06270/64 – 0,2)/64) = 0,993.

Расчётное сопротивление кладки R= 1,5 МПа (СП 15.13330.2012).

Принимаем для обоймы сталь класса A-I. Вертикальная арматура обоймы (уголки) устанавливается по конструктивным соображениям 4 L75 х 75 х 6мм (подбирается студентом самостоятельно, согласно сортаменту – ГОСТ 8509-93).

A_s^= 48,78 = 35,12 см².

По таблице Б.6 приложения Б R_sc= 43 МПа и R_sw=150 МПа.

Из формулы (2.1) определяем процент армирования поперечной арматурой µ:



,

откуда µ = 4,38%.

Принимаем расстояние между хомутами 30 см и определяем необходимую площадь сечения планок по формуле:

.

Принимаем полосу сечением 180 х 16 мм; A_s=28см².

Усиление простенка показано на рис. 2.1.



Рис. 2.1. Схема усиления кирпичного простенка металлической обоймой