Расчет висячей стены

Цель: Проверка несущей способности висячей стены.

Задача: Проверить способность кладки на смятие над опорой фундаментной балки.

Ссылки: Бедов А. И., Щепетьева Т. А. Проектирование каменных и армокаменных конструкций. Москва: Изд-во АСВ, 2003, с. 228.

Соответствие нормативам: СНиП II-22-81, СП 15.13330.2012.

Файл с исходными данными:
Example 15.SAV;
ComeIn.doc — отчет

Исходные данные:

Висячая стена без проемов высотой 7,2 м и толщиной 0,8 м опирается на фундаментную железобетонную балку размерами 0,38×0,42 (h) из тяжелого бетона класса В15 естественного твердения (E_b = 23 000 МПа). Расстояние между опорами балки 6,0 м, ширина опоры 0,9 м.

Стена выложена из глиняного кирпича пластического прессования марки 75 на обычном цементно-песчаном растворе марки 25. Расчетное сопротивление кладки сжатию R = 1,3 МПа, временное сопротивление кладки сжатию R_u = kR = 2×1,3 = 2,6 МПа. Упругая характеристика кладки α = 1000. Модуль деформации кладки E = 0,5E₀ = 0,5αR_u = 0,5×1000×2,6 = 1300 МПа.

Аналитическое решение:

Расчетная опорная реакция балки без учета нагрузки от ее собственного веса равна

N = 0,38×7,2×18×1,1×(6+2×0,45)/2 = 186,89 кН

Момент инерции балки

\[ I=\frac{bh^{3}}{12}=\frac{0,38\cdot 0,42^{3}}{12}=0,002346 \quad м^{4}. \]

Высота эквивалентного по жесткости условного пояса определяется по формуле

\[ H_{0} =2\cdot \sqrt[3]{\frac{0,85E_{b} I}{E\cdot b}}=2\cdot \sqrt[3]{\frac{0,85\cdot 23000\cdot 0,002346}{1300\cdot 0,38}}=0,905м \]

Длина основания эпюры распределения давления

\[ l_{c} =a_{1} +0,8H_{0} =0,43+0,9\times 0,905\quad =\quad 1,2445 \quad м. \]

Площадь смятия

\[ A_{c} =1,2445\times 0,38\quad =\quad 0,473 м^{2}. \]

Расчетное сопротивление кладки на смятие

\[ R_{c} =\xi R=1,0\times 1,3\quad =\quad 1,3 МПа \]

Несущая способность кладки на смятие

\( N_{c} =\psi dR_{c} A_{c} =\psi (1,5-0,5\psi )R_{c} A_{c} =0,5 х1,25х1,3х0,473 = 384,3 кН > N= 186,89 \quad кН, \) т.е. прочность кладки обеспечена.

Исходные данные КАМИН

Коэффициент надежности по ответственности γ_n = 1

Возраст кладки - до года
Срок службы 25 лет
Камень - Кирпич глиняный пластического прессования
Марка камня - 75
Раствор - обычный цементный с минеральными пластификаторами
Марка раствора - 50

Опорная балка

Железобетонная балка
Однопролетная

Бетон Вид бетона: Тяжелый Класс бетона: B15 Плотность бетона 2,5 Т/м3 Условия твердения: Естественное Коэффициент условий твердения 1

Конструкция

Расчетная нагрузка на погонный метр стены q = 0,001 Т/м Объемный вес кладки 1,8 Т/м3 Hст = 7,2 м Bст = 0,38 м L = 6 м Bоп = 0,9 м

Сравнение решений:

Проверка	Прочность по смятию кладки над опорой фундаментной балки
Ручной счет	186,89/384,3 = 0,486
КАМИН	0,465
Отклонение, %	3,6 %