2. Расчет простенка

Пример. Требуется рассчитать прямоугольный простенок девятого этажа и стену подвала наружной продольной стены кирпичного производственного здания с неполным каркасом с размерами в плане 28,862 м, с сеткой колонн 7,26,2 м. Количество этажей – 9. Размеры оконных проемов 22 м. здание возводится в г. Астана. Стены надземных этажей выполнены из кирпича глиняного обыкновенного пластического прессования марки М_к=75 на растворе марки М_р=100. Поперечное армирование кладки осуществляется (при необходимости) сетками из арматурной проволоки диаметром 4 мм класса Вр-1. Стены подвала из бетонных блоков изготовленных из тяжелого бетона класса В 12,5 на растворе марки М_р=100. Временная нагрузка на перекрытие этажей p_2n=5 кН/м². Давление на грунт вблизи стен подвала от транспортных средств интенсивностью р_тр=4,5 кН/м². Плотность грунта у стен подвала _гр=1,6 т/м³. Угол внутреннего трения грунта φ=30.

2.1. Определение толщины кирпичной стены и толщины утеплителя на кровле.

Толщина (рабочая высота сечения) кирпичной стены определяется с учетом устойчивости и теплотехнических свойств кладки (см. п. 6.16.-6.17, таблицы 28[1])

β=H/h≤25,

где H – расчетная высота этажа,

h – высота сечения кладки (толщина стены)

откуда из условия устойчивости определяется толщина стены

h/Н≥25=330/25=13.2 см.

Температура наиболее холодной пятидневки для г. Астана в соответствии с таблицей СНиП РК 2.04-01-2001 «Строительная климатология» [2] равна =-36С. По диаграмме в приложении 1 при данной температуре толщина кирпичной стены должна быть не менее 49 см.

С учетом унификации принимаем толщину наружной стены равной h=51 см (кладка в 2 кирпича) и постоянной для всех пяти этажей. Толщину парапета принимаем h=38 см (1.5 киприча), а высоту H=0.8 м. толщину блоков стен подвала принимаем h=50 см (блок ФБС-6). Толщина утеплителя на кровле из пенобетона с плотностью ρ=600 кг/м³ по той же диаграмме равна δ=12.5 см – принимаем равным δ=14 см.

2.2. Расчетные характеристики материалов

Расчетные характеристики материалов принимаем по таблицам указанным в СНиП [1] с учетом коэффициентов условий работы.

Расчетное сопротивление кирпичной кладки при марке кирпича М_к=75, на растворе М_р=100 равна М_кл=1,5 МПа.

Расчетное сопротивление кирпичной кладки из крупных бетонных блоков сплошного сечения при классе бетона блоков В 12,5 на растворе М 100 равно R_b=4,2 МПа. С учетом коэффициента условий работы =1.1 прочность кладки R_b=4,62 МПа. (см. пп. 3.11 [1] ).

Упругая характеристика неармированной кирпичной кладки равно α=1000, а кладки из крупных бетонных блоков α=1500 (см. табл. 15[1]). Расчетное сопротивление арматуры сеток из стержней арматуры диаметром 4 мм класса Вр-1 с учетом коэффициента условий работы _с=0.6 (см. пп. 3.19 [1] таблица 13) будет равно

Расчетное сопротивление и упругая характеристика армированной кладки определяются в зависимости от коэффициента объемного армирования μ.

2.3. Сбор нагрузок, действующих конструкцию стен.

Подсчет нагрузок выполняем в виде таблицы, в которой выделены нагрузки от покрытия, от перекрытия, снеговая и временные нагрузки на перекрытия этажей.

Величины нагрузок принимаются по аналогам из технической литературы по составу, габаритным размерами плотности. Снеговая нагрузка принимается по [4] в зависимости от района строительства.

Наименование нагрузки	Нормативная нагрузка, Н/м2	Коэффициент надежности по нагрузке	Расчетная нагрузка,Н/м2
Покрытие: Постоянная нагрузка Трехслойный рубероидный ковер (50х3) Цементный выравнивающий слой толщиной δ=20мм, р=20кН/м3 Утеплитель пенобетон толщиной δ=150мм, р=60Н/м3 Пароизоляция (один слой рубероида) Железобетонная плита покрытия δ=60мм, р=25кН/м3	150 1000 900 50 4000	1,1 1,3 1,2 1,3 1,1	165 1300 1080 65 4400
Итого	6100		7010
Железобетонный ригель 800х400мм, р=25кН/м3, Lp=7,2м	1000	1,1	704
Итого с ригелями	7100		7727
Временная нагрузка Снеговая нагрузка для 3 района (город Астана)	1000	1,4	1400
Всего от перекрытия	8100		9114
Перекрытия: Постоянная: от плиточного пола, толщиной t= 0,015м, плотностью ρ=2000 кг/м3 от слоя цементного раствора t= 0,02м, ρ=2000 кг/м3 от шлакобетонного слоя, t= 0,03м, ρ=1500 кг/м3 железобетонный ригель 800х400мм, р=25кН/м3, Lp=7,2м	300 400 450 1000	1,1 1,3 1,1 1,1	220 1300 5500 707
Итого	2150		2540
Временная нагрузка на перекрытие (по заданию)	4500	1,2	5400
Всего нагрузка от перекрытия	6650		7940

Вес стены на один надземный этаж на длине равной 7,2 м равен

здесь: γ_к=18кН/м³ – объемный вес кирпичной кладки;

γ_f=1,1 – коэффициент надежности по нагрузке

γ_п=0,95 – коэффициент надежности здания по назначению

Вес участка стены над покрытием (вес парапета)