3. Проектирование кирпичных столбов

3.1. Сбор нагрузок и определение усилий в столбах

Для проведения расчетов столбов постоянная расчетная нагрузка от кровли условно принята 4 кН/м². Временная (снеговая) нагрузка равна 1,8 кН/м². Расчетная полная нагрузка от перекрытия 9,937 кН/м², постоянная 2,737 кН/м². Грузовая площадь для столба А=39,6 м². Дополнительную нагрузку от массы главных и второстепенных балок примем как 15% от массы плиты. Коэффициент по назначению здания 0,95.

Расчетная продольная сила от покрытия

N₁ = 0,95´39,6(1,15´4,0+1,8)= 240,8 кН.

Расчетная продольная сила от перекрытия

N₂ = 0,95´39,6´(2,737´1,15+7,2) = 389,3 кН.

Для столбов 1-го и 2-го этажей назначаем сечение 640´640 мм (2,5 кирпича), а для столбов 3-го и 4-го этажей 510´510 мм (2 кирпича).

Собственный вес кирпичного столба сечением 640´640 мм в пределах этажа 4,2 м составляет G₁=0,64´0,64´4,2´18´1,1´0,95=29,72 кН, столба сечением 510´510 мм – G₂=0,51´0,51´4,2´18´1,1´0,95=20,55 кН.

При определении нагрузок для расчета кирпичных столбов в соответствии с рекомендациями, изложенными в /3/, временную нагрузку на перекрытия проектируемого здания следует снижать умножением на коэффициент сочетания y_n, который, в свою очередь, зависит от коэффициента сочетания y_А и общего числа перекрытий n, нагрузка от которых учитывается при расчете столба.

Расчетная продольная нагрузка N для нижнего сечения кирпичного столба

1-го этажа здания составляет при числе перекрытий n=3,

Продольная сила от одного перекрытия

N₂= 389,3´0,78 = 303,7 кН,

Полное усилие от покрытия и перекрытий

N= N₁+3N₂+2(G₁+ G₂)= 240,8+3´303,7+2(29,72+20,55)=1252,44 кН.

Расчетная продольная сила N для нижнего сечения кирпичного столба 3-го этажа здания при n=1 ().

От одного перекрытия

N₂= 389,3´0,98 = 381,5 кН.

Полное усилие от покрытия и перекрытий

N= N₁+ N₂+2G₁=240,8+381,5+2´20,55= 663,4кН.

3.2. Расчет прочности столба первого этажа

Исходные данные. Расчетная продольная сила N=1252,44 кН, площадь сечения столба А=0,41 м² (сечение 640´640 мм), материал - кирпич керамический одинарный пластического прессования полнотелый, раствор строительный марки М25 (упругая характеристика кладки a =1000). Расчетная высота кирпичного столба при неподвижных шарнирных опорах равна высоте этажа здания l₀= H = 4,2 м.

Гибкость столба.

,

Коэффициент продольного изгиба по таблице 25 приложения j = 0,96.

Для установления расчетного сопротивления кирпичной кладки сжатию следует определить коэффициент, учитывающий влияние длительной нагрузки. При размерах поперечного сечения столба h=b=640 мм > 300 мм., m_g=1.

Подбор марок кирпича и раствора выполняется по таб. 22 приложения. Несущая способность столба обеспечивается при использовании кирпича марки М250 на растворе марки М200, (Расчетное сопротивление кладки R=3,6 МПа).

4. Расчет отдельного ступенчатого фундамента

Кирпичные столбы здания опираются на столбчатые бутобетонные фундаменты. Расчетная продольная нагрузка N, передаваемая от столба на фундамент приложена центрально и составляет 1252,44 кН. Грунты основания песчаные, средней плотности, маловлажные. Условное расчетное сопротивление R₀ = 0,3 МПа.