3.2. Поверочный расчёт кирпичного простенка
с учётом надстройки этажа
Выполним расчёт наиболее нагруженного простенка. Как правило, это простенок первого этажа с минимальными размерами поперечного сечения.
Для расчёта выбираем простенок первого этажа по оси «Г» с размерами поперечного сечения b = 0,9 м. ; h = 1,02 м.
Ультразвуковым методом определена марка кирпича М125 и марка раствора М50. Кладка из кирпича полусухого прессования. Упругая характеристика кладки α =1250 . Высота этажа 3,1 м. Расстояние между перекрытиями в свету Н = 3,1 – 0,4 = 2,7 м. Расчётная длина простенка l0 = Н = 2,7 м.
По известным значениям марки кирпича и раствора находим по табл. 3.8, расчётное сопротивление сжатию кладки R = 1,7 МПа. Характеристика гибкости λh = l0 / h = 2,7 / 1,02 = 2,6. Коэффициент продольного изгиба находим по табл. 3.9 φ = 1.
При h = 102 см > 30 см принимаем mq = 1. Момент от внецентренного приложения нагрузки на простенок от перекрытия первого этажа условно не учитываем.
Простенок рассчитываем как центрально-сжатый элемент по формуле:
N ≤ mq φ R A, где
N – расчётная продольная сила;
R – расчётное сопротивление кладки сжатию;
φ – коэффициент продольного изгиба;
А – площадь сечения простенка;
mq – коэффициент, учитывающий влияние прогиба сжатых элементов на их несущую способность при длительной нагрузке.
Определяем расчётную продольную силу N на отметке (0,000) низа простенка первого этажа. Расчётная схема простенка приведена на рисунке. Грузовая площадь нагрузок перекрытий и крыши равна:
Агр = bn · ln = 2,6 · 4,0 = 10,4 м², где
bn – ширина грузовой площади, приведённой на рисунке приложения;
ln – длина грузовой площади, равная половине расстояния в свету между несущими стенами по осям «В» и «Г».
Фрагмент плана. Схема грузовой площади простенка.
Расчётные нагрузки на отметке низа простенка от элементов здания:
скатная крыша 2,95 · 10,4 = 30,68 кН
чердачное перекрытие 5,61 · 10,4 = 58,3 кН
междуэтажные перекрытия (3 шт.) 6,65 · 10,4 = 207,5 кН
Кирпичная стена первого, второго и третьего этажей
((3,1 · 0,9 + 3,5 · 0,8 + 3,2 · 0,7) · 2,6 – 1,6 · 2,1 · 2) · 18 · 1,1 = 270 кН.
Кирпичная стена четвёртого этажа
(3,2 · 0,7 · 2,6 – 1,6 · 2,1) · 18 · 1,1 = 48,8 кН.
Итого: N = 318,8 кН.
Несущая способность простенка
Nadm = mq · φ · R · A = 1 · 1 · 1,7 · 1,02 = 1,734 МН = 1734 кН.
Так как Nadm = 1734 кН > N = 318,8 кН, то несущая способность кирпичного простенка с учётом надстройки дополнительного этажа обеспечена.
Запас прочности простенка будет составлять:
((1734 – 318,8) / 1734) · 100 = 81,6%.
-
Обследование существующего чердачного перекрытия
4.1. Конструкция и дефекты чердачного перекрытия
Обследование чердачного перекрытия выполнено в октябре 2012 года. Для установления конструкции и дефектов чердачного перекрытия произведены вскрытия в четырёх местах. По результатам вскрытия установлено, что несущие балки выполнены из металлических двутавров № 20, опирающихся на продольные стены. Шаг балок составляет 1,07…1,15 м. По нижним полкам балок устроен накат из досок толщиной 60 мм. По настилу уложен слой толщиной 70 мм из кирпича, пересыпанного шлаком. Снизу по накату устроен штукатурный слой по драни толщиной 25 мм.
По результатам обследований установлено, что металлические балки повсеместно поражены поверхностной коррозией. При вскрытии обнаружена гниль досок настила на глубину до 15 мм.
Техническое состояние чердачного перекрытия ограниченно работоспособное. До надстройки четвёртого этажа необходимо произвести усиление перекрытия путём устройства металлических балок в промежутке между существующими.