2.2.2 Расчёт и конструирование простека

Подсчет нагрузок

Нагрузка от покрытия

N_покр=g_покрхА, где g_покр – нагрузка на 1 м² покрытия (смотри таблицу 4);

А – грузовая площодь.

Рисунок 14 – Определение грузовой площади

А=lхL/2=2,8х2,85=7,98 м², где

l – расстояние между осями здания;

L – пролет здания.

N_покр=3,090х7,98=24,66 кН

Нагрузка от перекрытия

N_пер=g_перхА, где g_пер – нагрузка на 1 м² перекрытия (смотри таблицу 3).

N_пер=6,945х7,98=55,421 кН.

Вес стены на один этаж длинной l

N_ст=V_стхр_клхj_f, где V_ст – объем стены за вылетом оконного проема;

V_ст=(3,22х2,8-(1,08/2+1,48/2)х1,5)х0,38=2,696 м³

р_кл=18кН/м³ – плотность кладки;

j_f=1,15 – коэффициент надежности по нагрузке.

N_ст=2,696х18х1,15=55,81 кН

Нагрузка на простенок первого этажа в сечении II-II

N_II-II=(n-1)хN_ст+N_покр+(n-1)хN_пер+G₁,

где n – количество этажей;

G₁ – вес перемычечной части стены

G₁=Vхрхj_f=3,22х0,38(2,8-1,5-0,92)х25х1,15=13,37 кН

N_II-II=(3-1)х55,81+24,66+(3-1)х55,421+13,37=260,49 кН.

Рисунок 15 – Определение веса перемычечной части стены

Нагрузка на простенок первого этажа в сечении III-III

N_III-III= N_II-II+G₂, где G₂ – вес простенка, т.е. вес стены между оконными проемами;

G₂= V₂ хрхj_f=1,94х1,5х0,38х18х1,35=26,871 кН

N_III-III=260,49+26,871=287,36 кН

Определяем изгибающие моменты и эксцентриситеты продольных сил в сечении I-I

M_I=Р_перхе₁, где Р_пер=N_пер=51,421 кН;

е₁=h/2-c/3

е₁=380/2-240/3=310 мм=0,31

M_I=51,421х0,31=12,249 кНм

Рисунок 16 – Схема передачи усилий с перекрытия на стены

В сечении II-II

M_II-II= M_I-I(H₁+H₂) / H=12,249(0,92+1,5) / 2,8=10,587 кНм

e_0II= M_II-II/ N_II-II=10,587/260,49=0,04

В сечении III-III

M_Ш-Ш= 2/3 M_II-II=2/3х10,587=7,058 кНм

e_0III= M_III-III/ N_III-III=7,058/287,36=0,025

Проверяем несущую способность простенка в сечении II-II

N_II=m_gхф₁хR₁хА(1-2 e_0II /h)хw

m_g=1, т.к. h>30 см.

Площадь поперечного сечения простенка в сечении II-II и сечении III-III

А=l_прхh=1,94х0,38=0,737 м²

Гибкость при полном сечении составит:

λ_h=l₀/h=1,94/0,38=5,105

При учете сжатой зоны:

λ_hс=H/h_с=2,8/0,38=7,368

По таблице с помощью интерполяции определяем:

φ=0,9956

φ_с=0,9906

Т.к. сечение II-II может находиться в верхней трети высоты Н, то коэффициенты продольного изгиба определяют интегрированием эпюры φ

φ_II=φ+(1-φ)(H₁+H₂-2/3H) / (H/3) = 0,9956+(1-0,9956)х(0,92+1,5-1,87) /0,93=0,9982

φ_с^II= φ_c+(1-φ_c)(H₁+H₂-2/3H) / (H/3)=0.9958

φ₁=( φ_II+ φ_с^II)/2=0,997

ω=1+ e_0II/h=1+0,03/0,64=1,047<1,45

R=N/( m _gхφ ₁хA(1-2e_0II/h )хω)= 260,49/(1х0,997х1,242х0,906х1,047)=221,77

N_II=1х0,997х221,77х1,242х0,906х1,047=260,49= N_II-II

Несущая способность простенка в сечении II-II обеспечена.

Проверяем несущую способность простенка в сечении III-III

N_Ш=m_gхф₁хR₁хА(1-2 e_0II /h)хw

m_g=1, т.к. h>30 см.

При учете сжатой зоны:

λ_h=H/h_с=2,8/0,614=4,560

По таблице с помощью интерполяции определяем:

φ=0,9856

φ₁=( φ+ φ_с)/2=0,988

ω=1+ e_0Ш/h=1+0,018/0,64=1,028<1,45

R=N/( m _gхφ ₁хA(1-2e_0Ш/h )хω)=287,36/(1х0,988х1,242х0,943х1,028)=241,77

N_Ш=1х0,988х241,77х1,242х0,943х1,028=287,36= N_Ш-Ш

Несущая способность простенка в сечении Ш-Ш обеспечена.