Расчет центрально-сжатых колонн, армированных при помощи сеток

Колонны с сетчатым армированием применяют в случае, если продольное усилие, приходящееся на колонну, зна­чительное и принятая площадь сечения колонны с ним не справ­ляется. По конструктивным или архитектурным соображениям увеличивать площадь сечения колонны нежелательно, а увеличе­ние марок кирпича и раствора также ограничено возможностями производства.

Поперечное (сетчатое) армирование каменных конструкций:

1 -арматурная сетка; 2 -выпуски арматурной сетки для контроля ее

укладки; с - размер ячейки арматурной сетки; S - шаг арматурных сеток

Расчет элементов с сетчатым армированием при центральном сжатии производят по формуле:

N ≤ mgφRskA,                                                              

где N— расчетная продольная сила;

Rsk— расчетное сопротивление при центральном сжатии, опре­деляемое для армированной кладки из кирпича всех видов и ке­рамических камней со щелевидными вертикальными пустотами по формуле

                             Rsk≤2R

где R— расчетное сопротивление сжатию неармированной кладки

Rs — расчетное сопротивление арматуры, для арматуры класса Вр-I принимается с коэффициентом условий работы γсs = 0.6 (табл. 13 СНиП П-22-81);

μ— процент армирования по объему, для сеток с квадратны­ми ячейками из арматуры площадью сечения Ast с размером ячейки с при расстоянии между сетками по высоте S определя­ется по формуле

Процент армирования кладки с сетчатой арматурой при цент­ральном сжатии не должен превышать определенного по формуле

mg - коэффициент, определяемый, как и в расчете центрально-сжа­того элемента без армирования, по формуле mg=1-ή(Ng/N), при h≥ 30см mg = 1;

φ — коэффициент продольного изгиба, определяемый по гибкости λh (или λi), при упругой характеристике кладки с сет­чатым армированием άsk. Упругую характеристику кладки с сет­чатым армированием следует находить по формуле

где Ru — временное сопротивление (средний предел прочности) сжатию кладки, определяемое по формуле

Ru=kR                                                            

где k- коэффициент;

          Таблица 14 СНиП II-22-81                           

Rsku- временное сопротивление (средний предел прочности) сжатию армированной кладки из кирпича или камней при высо­те ряда не более 150 мм; для кладки с сетчатой арматурой опре­деляется по формуле

где Rsn — нормативное сопротивление арматуры, в армированной кладке принимаемые для арматуры класса Вр-1 с коэффициентом условия работы 0,6 (см. п. 3.20 СНиП П-22-81).

Постановка арматуры в колонну уменьшает упругую характе­ристику кладки.

Общий порядок расчета центрально-сжатой каменной колонны с сетчатым армированием

1)подбор арматурных сеток в колонны известного сечения и с принятыми материалами;

2)проверка несущей способности имеющейся армированной колонны.

Подбор арматурных сеток

Производят расчет неармированной колонны, и если после определения ее несушей способности Ф=mgφRA выясняется, что действующее усилие N> Ф, то несущая способность не обеспечена. Можно увеличить несущую способность колонны за счет по­становки сетчатой арматуры:

1. Принимают класс арматуры сеток (рекомендуется Вр-1). Определяют расчетное и нормативное сопротивления арматуры с коэффициентом условия работы R _sγ_сs. Арматура класса Вр-1 вы­пускается диаметрами. 3, 4, 5 мм и имеет расчетное сопротивление Rs = 410 МПа и нормативное сопротивление Rs = 490 МПа коэффициент условия работыγ_сs = 0,6.

· марка кирпича, как правило, не менее М50;

· марка раствора не ниже М50;

· класс арматуры, как правило, Вр-1.

5.Швы кладки должны иметь толщину, превышающую толщи­ну сетки не менее чем на 4 мм.

6.Арматурные сетки ставятся не больше чем через пять рядов кирпичной кладки (40 см).

7.Для проверки наличия арматурных сеток в кладке и контроля правильности их укладки они должны быть уложены так, чтобы концы стержней выступали на 3—10 мм за поверхность кладки.

8.Сетчатое армирование эффективно только при гибкости столбов /h < 15, при больших значениях гибкости сетчатое армирование практически не повышает прочность кладки.