Определение расчетных усилий на простенок

На рассчитываемый простенок шириной 900 мм передаются нагрузки, приходящиеся
на 3,0 м длины стены и нагрузки от покрытия и междуэтажного перекрытия (рис. 3,4).

Грузовая площадь для нагрузки от покрытия и междуэтажного перекрытия L х S =
3,0 х 6,3 м.

Расчетные постоянные нагрузки

- Вес сплошной стены (парапета) выше покрытия:

Ql = y_fH₁l₁h_wPr = 1,2·0,6·3,15·0,51· 15 = 17,3 кН;

- вес стены первого этажа:

Qz = Yf(Hfl^ll - bh)hwPr = 1,2' (3,15' 3,3 - 2,25. 1,21). 0,51' 15 = 70,4 кН;

- вес стены второго этажа:

Qз = yfShwPr = 1,2·8,2 ·0,51' 15 = 75,3 кН;

- вес покрытия:

Q4 = (Вт + Gb/l)Afl = (3,41 + 4,13/6,3). 3. 6,3 = 76,8 кН;

- вес перекрытия:

Qs = (gfl + Gb/l)Afl = (3,82 + 4,13/6,3). 3. 6,3 = 84,6 кН.

Расчетные временные нагрузки
- Расчетная снеговая нагрузка:

Q6 = Psn. Afl = 3,2. 3. 6,3 = 60,S кН;

в том числе длительно действующая равна 0,5· Psn. Afl = 30,2 кН;
- расчетная полезная нагрузка на перекрытиях:

5.

6.

1050 / 90C_v 2250 90Cv 2250 ЯО _ Сv 2250 /

/1'/ /1' 1'1' /

-

~I

о
о
о
('1')

е=155

210 / ЗОО

/ 510

- '-

- 1--

6ЗОО

- -

(з"'·
\ I
,---j

/

- "-

Рис. 4. К расчету простенка несущей стены из кирпича: план и узел опирания

перекрытия

6.3. Про верка несущей способности

Сечение 1-1 в верхней части простенка

Исходными данными для расчета являются следующие значения усилий:

N = 541,3 кН;
Mfl = 48,27 кН. м;

ео = Mfl/N = 48,27/541,3 = 0,089 м > 0,17h = 0,087 м.

При соблюдении данного условия, получаем случай эксцентриситета, выходящего за
пределы ядра сечения, следовательно, согласно п. 7.31 Примечания п. 1 СП 15.13330.2012
Каменные и армокаменные конструкции применять сетчатое армирование не следует.

Для опорного сечения ({Jl = 1,0.

Гибкость элемента прямоугольного сплошного сечения:

lo 3300

A-h = h = 510 = 6,5,

где lo - расчетная высота элемента, определяемая согласно указаниям 7.3 СП
15.13330.2012; согласно п. 7.3 СП 15.13330.2012 при неподвижных шарнирных опорах
lo = Н;

h - меньший размер прямоугольного сечения.

При h = 510 мм > 300 мм, следовательно, m_g = 1.

По формуле (13) СП 15.13330.2012 предельная продольная сила, воспринимаемая

неармированным простенком, составит:

N_ult = m_g<{J1^RАס^ר = 1· 1. 1,8. 298,8· 103. 1,17 = 629,3 кН > N = 541,3 кН,

где Ас - площадь сжатой части сечения при прямоугольной эпюре напряжений,

вычисляется по формуле (14) СП 15.13330.2012:

А = А (1 - 2е^о) = 510 ·900. (1 - 2. 89)= 2988· 103 мм ':

с h 510"

ш - коэффициент, учитывающий прямоугольную форму поперечного сечения
простенка, определяемый по формуле табл. 20 СП 15.13330.2012:

е_о 89

ш = 1 + h = 1 + 510 = 1,17.

Несущая способность простенка обеспечивается, следовательно, применять сетчатое

армирование не следует.

Сечение 1 *-1 * в средней части простенка

Исходными данными для расчета являются следующие значения усилий:

N_g = Ql + Q2/² + Qз + Q4 + Qs = 17,3 + 70,4/2 + 75,3 + 76,8 + 84,6 = 289,2 кН;
N = N_g + Р = 289,2 + 287,3 = 576,5 кН;

Mfl = (Qs + Q7). (h_w/2 - lsup/3) = (84,6 + 226,8). (0,51/2 - 0,3/3)/2 = 24,1 кН. м;
е_о = Mfl/N = 24,1/576,5 = 0,042 м < 0,17h = 0,087 м.

При соблюдении данного условия, получаем случай внецентренного сжатия с малым
эксцентриситетом согласно п. 7.31 СП 15.13330.2012.

Гибкость элемента прямоугольного сплошного сечения:

[о 3300

Лh = h = 510 = 6,5.

Высота сжатой части поперечного сечения согласно п. 7.7 СП 15.13330.2012

составит:

h_c = h - 2ео = 510 - 2. 42 = 426 мм.

Гибкость сжатой части поперечного сечения простенка согласно п. 7.7 СП
15.13330.2012 равна:

Ahc = H/h_c = 3300/426 = 7,75,т_в = 1,0.

Коэффициент продольного изгиба для всего сечения в плоскости действия

изгибающего момента, определяется по табл. 19 СП 15.13330.2012:

- согласно табл. 16 СП 15.13330.2012 упругая характеристика а = 750,

- гибкость элемента прямоугольного сечения Ah = 6,5.

Следовательно, <{J = 0,9375 (методом интерполяции).

Коэффициент продольного изгиба для сжатой части сечения:

<Ре = 0,9063.
(<р + <Ре) 0,9375 + 0,9063

<Рl = 2 = 2 = 0,9219 (согласно (15)СП 15.13330.2012)

Коэффициент, учитывающий прямоугольную форму поперечного сечения
простенка, определяется по формуле табл. 20 СП 15.13330.2012:

е_о 42

са = 1 + h = 1 + 510 = 1,08.

Площадь сжатой части сечения при прямоугольной эпюре напряжений, вычисляется

по формуле (14) СП 15.13330.2012:

2ео) (2. 42)

Ас = А 1 - - = 510. 900· 1 - -- = 383 4. 103 мм²

h 510"

По формуле (13) СП 15.13330.2012 предельная продольная сила, воспринимаемая

неармированным простенком, составит:

N_U1t = mg<P1RAeW = 1·0,9219. 1,8. 383,4. 103. 1,08 = 687,1 кН > N = 576,5 кН.

Прочность простенка обеспечивается.