Практическое занятие. Центрально-сжатый элемент

Содержание

Слайд 2

Рис. 1. План перекрытия многоэтажного каменного здания: 1- средние опоры перекрытия

Рис. 1. План перекрытия многоэтажного каменного здания: 1- средние опоры перекрытия

– каменные столбы; 2 – плиты перекрытия; 3 – железобетонные ригели; 4 – монолитные участки перекрытия; 5 – грузовая площадь каменного столба; 6 – грузовая площадь простенка и стены подвала
Слайд 3

Рис.2. Поперечный разрез здания

Рис.2. Поперечный разрез здания

Слайд 4

1. СП 20.13330.2016. Нагрузки и воздействия. Актуализированная редакция СНиП 2.01.07-85* 2.

1. СП 20.13330.2016. Нагрузки и воздействия. Актуализированная редакция
СНиП 2.01.07-85*
2.

СП 15.13330.2012. Каменные и армокамен-ные конструкции. Актуализированная редакция СНиП II-22-81*
Слайд 5

Данные о здании Поперечный шаг столбов – 5,6 м, продольный –

Данные о здании

Поперечный шаг столбов – 5,6 м, продольный – 5,2

м (см. рис. 1). Высота этажа Нэт = 3,3 м, высота подвала Нпод = 3,0 м. Количество этажей, включая подвальный, - 5 (рис. 2). Район строительства – г. Уфа. Отметка поверхности грунта (отмостки) – 0,6 м. Ширина оконных проемов – 1,4 м, высота – 1,2 м (см. рис. 1). Расчетное сопротивление грунта в основании фундаментов Rгр = 0,24 МПа.
Слайд 6

Данные о здании Здание многоэтажное административное - относится к уровню ответственности

Данные о здании

Здание многоэтажное административное - относится к уровню ответственности КС-2

(нормальному) – γn = 1,0
(ГОСТ 27751-2014 Надежность строительных конструкций и оснований. Основные положения).
Слайд 7

Грузовая площадь столба Агр =

Грузовая площадь столба Агр =

Слайд 8

Данные о здании Грузовая площадь столба Агр = 5,2 ∙ 5,6 = 29,12 м2

Данные о здании


Грузовая площадь столба
Агр = 5,2

∙ 5,6 = 29,12 м2
Слайд 9

Значения нагрузок на 1 м2 покрытия

Значения нагрузок на 1 м2 покрытия

Слайд 10

Значения нагрузок на 1 м2 покрытия

Значения нагрузок на 1 м2 покрытия

Слайд 11

Значения нагрузок на 1 м2 покрытия

Значения нагрузок на 1 м2 покрытия

Слайд 12

Значения нагрузок на 1 м2 покрытия

Значения нагрузок на 1 м2 покрытия

Слайд 13

Значения нагрузок на 1 м2 покрытия

Значения нагрузок на 1 м2 покрытия

Слайд 14

Значения нагрузок на 1 м2 покрытия

Значения нагрузок на 1 м2 покрытия

Слайд 15

Значения нагрузок на 1 м2 перекрытия

Значения нагрузок на 1 м2 перекрытия

Слайд 16

Значения нагрузок на 1 м2 перекрытия

Значения нагрузок на 1 м2 перекрытия

Слайд 17

Значения нагрузок на 1 м2 перекрытия

Значения нагрузок на 1 м2 перекрытия

Слайд 18

Значения нагрузок на 1 м2 перекрытия

Значения нагрузок на 1 м2 перекрытия

Слайд 19

Полезная нагрузка – по табл. 8.3 [1], Административное здание – 2,0 кПа (2000 Па)

Полезная нагрузка – по табл. 8.3 [1],
Административное здание –
2,0 кПа

(2000 Па)
Слайд 20

Значения нагрузок на 1 м2 перекрытия

Значения нагрузок на 1 м2 перекрытия

Слайд 21

Значения нагрузок на 1 м2 перекрытия

Значения нагрузок на 1 м2 перекрытия

Слайд 22

Значения нагрузок на 1 м2 перекрытия

Значения нагрузок на 1 м2 перекрытия

Слайд 23

Значения нагрузок на 1 м2 перекрытия

Значения нагрузок на 1 м2 перекрытия

Слайд 24

Рис. 1. План перекрытия многоэтажного каменного здания: 1- средние опоры перекрытия

Рис. 1. План перекрытия многоэтажного каменного здания: 1- средние опоры перекрытия

– каменные столбы; 2 – плиты перекрытия; 3 – железобетонные ригели; 4 – монолитные участки перекрытия; 5 – грузовая площадь каменного столба; 6 – грузовая ощадь простенка и стены подвала
Слайд 25

Рис.2. Поперечный разрез здания

Рис.2. Поперечный разрез здания

Слайд 26

Задание Необходимо произвести подбор квадратного поперечного сечения столба подвала (рис. 1,

Задание

Необходимо произвести подбор квадратного поперечного сечения столба подвала (рис. 1, 2).


Расчетная схема столба показана на рис. 3.
Кладка столба выполняется из кирпича марки 125 на растворе марки 50.
Слайд 27

Рис. 3. Расчетная схема центрально нагруженного каменного столба подвала: 1 –

Рис. 3. Расчетная схема центрально нагруженного каменного столба подвала: 1 –

каменный столб; 2 – железобетонный ригель; 3 – плиты перекрытия; 4 – монолитные участки перекрытия; 5 – конструкция пола; 6 – бетонный пол
Слайд 28

Расчетное сопротивление кладки сжатию (табл.2 [2]): R =

Расчетное сопротивление кладки сжатию (табл.2 [2]):
R =

Слайд 29

Расчетное сопротивление кладки сжатию (табл.2 [2]): R = 1,7 МПа

Расчетное сопротивление кладки сжатию (табл.2 [2]):
R = 1,7 МПа

Слайд 30

Слайд 31

Для идеально упругих тел зависимость между напряжениями σ и относительными деформациями

Для идеально упругих тел зависимость между напряжениями σ
и относительными деформациями

ε выражается в соответствии с законом Гука прямой линией, отношение σ / ε постоянно, называется оно модулем упругости
Еупр = σ / ε = const
Слайд 32

Начальный модуль упругости (формула 1 [1]) Εо = α⋅Ru где α

Начальный модуль упругости (формула 1 [1])
Εо = α⋅Ru
где α -

упругая характеристика кладки, принимаемая по
[2, табл.16].
Слайд 33

упругая характеристика кладки α =

упругая характеристика кладки α =

Слайд 34

упругая характеристика кладки α =1000 [2, табл. 16];

упругая характеристика кладки α =1000 [2, табл. 16];

Слайд 35

группа кладки – табл.27, п.9.5 [2], (Глава 9 – проектирование конструкций, Общие указания)

группа кладки – табл.27, п.9.5 [2], (Глава 9 – проектирование конструкций,

Общие указания)
Слайд 36

группа кладки – I (табл.27, п.9.5 [2])

группа кладки – I
(табл.27, п.9.5 [2])

Слайд 37

Решение Вычисляем нагрузку N, приходящу-юся на столб подвала, как сумму ее

Решение

Вычисляем нагрузку N, приходящу-юся на столб подвала, как сумму ее компонентов

от всех вышележа-щих этажей с учетом собственной массы столбов, принимаемой приблизительно равной 5% от величины действующей на столб нагрузки.
Слайд 38

Решение При этом для временной нагрузки на перекрытия учитываем коэффициент сочетания

Решение

При этом для временной нагрузки на перекрытия учитываем коэффициент сочетания φ1,

φ2, φ3, φ4 по формулам 8.1, 8.2, 8.3 и 8.4
[2, п. 8.2.4, 8.2.5].
Слайд 39

Решение Агр = 29,12 м2.

Решение

Агр = 29,12 м2.

Слайд 40

Решение По назначению здание административное [1, табл.8.3, поз.2], выбираем для расчета формулу 8.3 [1]:

Решение

По назначению здание административное [1, табл.8.3, поз.2], выбираем для расчета формулу

8.3 [1]:
Слайд 41

Решение где

Решение

где

Слайд 42

Решение φ1 – определяется в соответствии с п.8.2.4 [1]

Решение
φ1 – определяется в соответствии с п.8.2.4 [1]

Слайд 43

Решение где n – общее число перекрытий, нагрузки от которых учитываются

Решение

где n – общее число перекрытий, нагрузки от которых учитываются при

расчете рассматриваемого сечения столба (колонны, стены, фундамента).
Слайд 44

Решение Агр = 29,12 м2. Принимаем А1 = 9 м2,

Решение
Агр = 29,12 м2.
Принимаем А1 = 9 м2,

Слайд 45

Рис. 3. Расчетная схема центрально нагруженного каменного столба подвала: 1 –

Рис. 3. Расчетная схема центрально нагруженного каменного столба подвала: 1 –

каменный столб; 2 – железобетонный ригель; 3 – плиты перекрытия; 4 – монолитные участки перекрытия; 5 – конструкция пола; 6 – бетонный пол
Слайд 46

Слайд 47

Рассчитаем расчетную продольную силу действующую на столб: N = Nподв =

Рассчитаем расчетную
продольную силу действующую
на столб:
N = Nподв =

Слайд 48

Рассчитаем расчетную продольную силу действующую на столб: N = Nподв = (Nпокр+4∙Nпер)∙γn∙1,05 = =

Рассчитаем расчетную продольную силу действующую на столб:
N = Nподв =

(Nпокр+4∙Nпер)∙γn∙1,05 =
=
Слайд 49

Рассчитаем расчетную продольную силу действующую на столб: N = Nподв = (Nпокр+4∙Nпер)∙γn∙1,05 = = {29,12∙[(4,495+3,136) +

Рассчитаем расчетную продольную силу действующую на столб:
N = Nподв =

(Nпокр+4∙Nпер)∙γn∙1,05 =
= {29,12∙[(4,495+3,136) +
Слайд 50

Рассчитаем расчетную продольную силу действующую на столб: N = Nподв = (Nпокр+4∙Nпер)∙γn∙1,05 = = {29,12∙[(4,495+3,136)+4∙(3,406 +

Рассчитаем расчетную продольную силу действующую на столб:
N = Nподв =

(Nпокр+4∙Nпер)∙γn∙1,05 =
= {29,12∙[(4,495+3,136)+4∙(3,406 +
Слайд 51

Рассчитаем расчетную продольную силу действующую на столб: N = Nподв = (Nпокр+4∙Nпер)∙γn∙1,05 = = {29,12∙[(4,495+3,136)+4∙(3,406+0,567∙2,4)]}∙

Рассчитаем расчетную продольную силу действующую на столб:
N = Nподв =

(Nпокр+4∙Nпер)∙γn∙1,05 =
= {29,12∙[(4,495+3,136)+4∙(3,406+0,567∙2,4)]}∙
Слайд 52

Рассчитаем расчетную продольную силу действующую на столб: N = Nподв =

Рассчитаем расчетную продольную силу действующую на столб:
N = Nподв =

(Nпокр+4∙Nпер)∙γn∙1,05 =
={29,12∙[(4,495+3,136)+4∙(3,406+0,567∙2,4)]}∙1,0∙1,05 = 816,3 кН.
Слайд 53

Рассчитаем расчетную продольную силу действующую на столб: N = Nподв =

Рассчитаем расчетную продольную силу действующую на столб:
N = Nподв =

(Nпокр+4∙Nпер)∙γn∙1,05 =
={29,12∙[(4,495+3,136)+4∙(3,406+0,567∙2,4)]}∙1,0∙1,05 = 816,3 кН.
Пользуясь методом последовательного приближения, задаемся значениями
Слайд 54

Пользуясь методом последовательного приближения, задаемся значениями φ = 1,0 (φ –

Пользуясь методом последовательного приближения, задаемся значениями
φ = 1,0 (φ –

коэффициент продольного изгиба, определяемый по п. 7.2 [2]).
Слайд 55

Пользуясь методом последовательного приближения, задаемся значениями φ = 1,0 (φ –

Пользуясь методом последовательного приближения, задаемся значениями
φ = 1,0 (φ –

коэффициент продольного изгиба, определяемый по п. 7.2 [2]).
Тогда η = 0 (η – коэффициент, принимаемый по табл. 21 [2] в зависимости от гибкости элемента, вида камней и процента продольного армирования),
Слайд 56

mg = 1 (mg – коэффициент, учитывающий влияние длительной нагрузки и вычисляемый по формуле 16 [2])

mg = 1 (mg – коэффициент, учитывающий влияние длительной нагрузки и

вычисляемый по формуле 16 [2])
Слайд 57

получаем (φ∙mg)исх = 1 ∙ 1 = 1

получаем
(φ∙mg)исх = 1 ∙ 1 = 1

Слайд 58

Определяем требуемую площадь поперечного сечения столба из условия прочности (см. формула 10 [2]):

Определяем требуемую площадь поперечного сечения столба из условия прочности
(см. формула

10 [2]):
Слайд 59

Определяем требуемую площадь поперечного сечения столба из условия прочности (см. формула 10 [2]):

Определяем требуемую площадь поперечного сечения столба из условия прочности
(см. формула

10 [2]):

 

Слайд 60

 

Слайд 61

Исходя из стандартных размеров кирпича (250×120×65) и толщины шва между ними

Исходя из стандартных размеров кирпича (250×120×65) и толщины шва между ними

(10 мм) принимаем в первом приближении поперечное сечение столба равным 77×77 см.
Слайд 62

Площадь поперечного сечения столба А = 0,77 ∙ 0,77 = 0,593 м2

Площадь поперечного сечения столба
А = 0,77 ∙ 0,77 = 0,593

м2
Слайд 63

По найденным размерам поперечного сечения столба уточняем значения коэффициентов φ и mg:

По найденным размерам поперечного сечения столба уточняем значения коэффициентов φ и

mg:
Слайд 64

Слайд 65

Здесь l0 = 0,9 ∙ Нпод = 0,9 ∙ 3 =

Здесь l0 = 0,9 ∙ Нпод = 0,9 ∙ 3 =

2,7 см (l0 – расчетная высота элемента, определяемая согласно указаниям п. 7.3 примечание 1 [2])
Слайд 66

φ = 1,0 (см. табл.19 п. 7.2 [2]);


φ = 1,0 (см. табл.19 п. 7.2 [2]);

Слайд 67

mg = 1, так как размер поперечного сечения столба h =

mg = 1,
так как размер поперечного сечения столба h =

77 см > 30 см (п.7.7 [2]).
Слайд 68

Далее находим

Далее находим

Слайд 69

(φ∙mg)получ =

(φ∙mg)получ =

Слайд 70

(φ∙mg)получ = 1.

(φ∙mg)получ = 1.

Слайд 71

Так как полученные в первом приближении размеры поперечного сечения кирпичного столба (77×77) считаем окончательными.

Так как
полученные в первом приближении размеры поперечного сечения кирпичного

столба (77×77) считаем окончательными.
Слайд 72

Проверяем, согласно требованиям п. 6.16…6.20 [2] , допустимое отношение высоты столба к ее толщине,

Проверяем, согласно требованиям п. 6.16…6.20 [2] , допустимое отношение высоты

столба к ее толщине,