Исходные данные. 
Проектирование элементов каменных зданий

простенок подвал прочность перекрытие.

• 1) l₁*l₂=6,4*4,8(м);
• 2) Ширина здания 19,2 м, длина 48 м;
• 3) Размер сечения колонны 0,8 м;
• 4) Место строительства — г. Новосибирск;
• 5) Толщина стены — 77 см;
• 6) Марка раствора — 50;
• 7) Марка кирпича — 100;
• 8) Класс арматуры — А-I;
• 9) Временная нагрузка на перекрытие:
  • — полная — 4,8 кПа;
  • — длительная — 1,6 кПа;
• 10) Количество этажей — 4;
• 11) Постоянная нагрузка на перекрытие — 5,8 кПа;
• 12) Постоянная нагрузка на кровлю — 2,16 кПа;
• 13) Высота этажа — 5,4 м;
• 14) Толщина стены подвала — 0,5 м;
• 15) Высота стены подвала — 2,8 м;
• 16) Постоянная нагрузка на чердачное перекрытие — 6,2 кН/м²

Расчет простенка

Определение расчетных усилий на простенок.

Для подсчета усилий необходимо установить следующие размеры:

— ширину грузового участка.

l_к=l-а=4,8−0,22=4,58 м;

— длину грузовой площади простенка.

где l_р — ширина простенка, принимается в зависимости от размеров окон и назначается, как правило, кратным размерам кирпича;

l_f1 — ширина оконных проемов.

Грузовая площадь простенка:

Так как грузовая площадь менее 9 м², то в соответствии с п. 3.8. [2] коэффициент сочетания нагрузок от одного перекрытия .

То же от трех перекрытий (при четырехэтажном здании):

Подсчет усилия N₁ на простенок от вышерасположенных этажей на уровне низа перекрытий первого этажа, ведем исходя из грузовой площади и действующих нагрузок на перекрытия, покрытия и кровлю:

где p_s — снеговая нагрузка, принимаемая по [2], в зависимости от снегового района; г_f — соответствующие коэффициенты надежности по нагрузке.

Подсчет усилия N₂ от нагрузок перекрытия первого этажа производим из формулы:

Учитывая, что длина опорной зоны плит на стене для кладки принимается не менее 12 см, определим с:

Эксцентриситет приложения силы N₂:

Усилие от собственного веса стены N₃ определяется от веса кладки, штукатурки на стенах, веса оконного заполнения. Для подсчета усилия от веса кладки N_3,1 проведем некоторые промежуточные расчеты.

Площадь рассматриваемого участка стены:

A=H*l_g=22,4*2,4=53,76 м²;

где l_g=2,4 м; Н — высота стены до верха парапетного или карнизного участка.

Н=Н_st*n_st+h_k2=5,4*4+0,8=22,4 м;

где h_k2 — высота карнизного участка стен.

Площадь оконных проемов:

A_f=l_f*h_f*n_st=1,76*3,9*4=27,456 м²;

где h_f — высота оконного проема.

Площадь кладки:

S_k=A-A_f=53,76−27,456=26,304 м².

Объем кладки:

V_к=S_к*h=26,304*0,77=20,254 м².

N_3,1= V_к*г* г_f=20,254*18*1,1=401,031 кН,

где г — средняя плотность кладки.

Усилие от веса штукатурки N_3,2 определяется по следующей схеме.

Определим площадь штукатурки, с учетом оштукатуривания откосов и верха проема и площади занимаемого перекрытиями:

S_s=S_к+(h-д_f)*(h_f*2+l_f)*n_st-l_g*h_p*n_st=26,304-(0,77−0,25)*(3,9*2−1,76)*4−2,4*0,22*4=11,629 м²;

где д_f — ширина оконных блоков и четвертей; h_p — высота сечения плит перекрытия.

N_3,2=S_s*д_s* г* г_f=11,629*0,02*18*1,3=5,442 кН;

где д_s — толщина штукатурки.

Усилие от веса оконного заполнения N_3,3 определим по формуле:

N_3,3=A_f*g_f=27,456*0,5=13,728 кН;

где g_f — вес 1 м² окон.

Таким образом суммарная продольная сила составит:

N₃= N_3,1+ N_3,2+ N_3,3=401,031+5,442+13,728=420,201 кН.

Усилия N определим с учетом уменьшения усилий от массы кладки, штукатурки и окон от сечения 3−3 к сечению 1−1.

N₃₋₃=N₁+N₂+N₃=306,527+60,939+420,201=787,667 кН;

где h_f0 — высота подоконной части стены.

Момент M₁₍₁₋₁₎ от нагрузки с перекрытия в сечении 1−1 определяется:

М₁₍₁₋₁₎=N₂*e=60,939*0,345=21,024 кНм;

М₁₍₂₋₂₎=0,5* М₁₍₁₋₁₎=10,512 кНм.

Моменты от ветровой нагрузки при давлении ветра (q_щ):

М₂₍₁₋₁₎= М₂₍₂₋₂₎=;

где q_щ= q_{щ, n}*c*k*l_g* г_f; q_{щ, n} — нормативная ветровая нагрузка;

с, k — коэффициенты, принимаемые по СНиП [2], в зависимости от ветрового района, направления действия ветра, формы поверхности, высоты здания и типа местности;

г_f=1,4 — коэффициент надежности по ветровой нагрузке;

l₀ — расчетная высота простенка, равная расстоянию от пола до низ перекрытия.

При отрицательном значении в сечении 1−1 и 3−3 и положительном сечении 2−2:

q_щ=0,38*0,8*0,5*3*1,4=0,64 кН/м;

М₂₍₁₋₁₎= М₂₍₃₋₃₎= М₂₍₂₋₂₎= .

То же при противоположных знаках и другом значении с=0,6:

М₂₍₁₋₁₎= М₂₍₃₋₃₎= М₂₍₂₋₂₎=0,75*1,387=0,29 кНм.