Geum.ru

Пособие по проектированию каменных и армокаменных конструкций (к #M12291 9056429СНип ii-22-81#S)

Вид материалаДокументы

Содержание


А. Исходные данные
Данные экономического расчета
Расчет конструкций каменных зданий на температурно-влажностные воздействия и усадку
В неармированных и армированных кладках всех видов в период эксплуатации зданий
Расчетные температуры конструкций
Подобный материал:
1   ...   22   23   24   25   26   27   28   29   30

А. Исходные данные

Внутренние, наружные и поперечные слои облегченной кладки выполнены из сплошного глиняного обыкновенного кирпича на цементно-песчаном растворе. При этом принимаются следующие характеристики: = 1800 кг/м; = 0,81 Вт/(м · °С) ; = 10,12 Вт/(м · °С);

с теплоизоляционными вкладышами из пеностекла = 200 кг/м; = 0,09 Вт/ (м · °С); = 1,10 Вт/(м · °С);

со штукатурным слоем с внутренней стороны толщиной 0,02 м = 1600 кг/м; = 0,7 Вт/ (м · °С); = 8,69 Вт/(м · °С) .

= 8,7 Вт/ (м · °С); = 23 Вт/ (м · °С), = 6 °С;

= - 3,2 °С; = 217 сут = 4920 ч/год; = 1,1 · 10 руб/Дж (действующий прейскурант); = 0,85, см. п.{2.14};

= 1,3, см. п.{2.14}; = 0,08 (1/год), см. п.{2.14} ; = 35 руб/м.


Б. Порядок расчета

Экономически целесообразное термическое сопротивление слоя теплоизоляции определяется по формуле

= = 1,38 м · °С/Вт.

Экономически целесообразное сопротивление теплопередаче стены находим по формуле

= 0,115 + 0,04 + 1,38 + = 2,02 м · °С/Вт.

Толщина слоя утеплителя определяется по формуле = 1,38 · 0,09 = 0,124 м.

Для расчета принимается стена с внутренним слоем в один кирпич, с наружным и поперечным слоями в 1/2 кирпича, с утеплителем толщиной 0,13 м. Расстояние между поперечными слоями принимаем 1,17 м. В расчете принимается площадь размером 1,17х1,0=1,17 м2. Приведенное термическое сопротивление стены определяется в соответствии с п.{2.8}:

а) при условном разрезании стены плоскостями, параллельными направлению теплового потока, по формуле {6}

= 1,61 м2 · °С/Вт,

где - площадь участка стены с утеплителем, равная 1,05 х 1,0 = 1,05 м2;

- площадь участка стены с поперечными кирпичными слоями, равная 1,17 - 1,05 = 0,12 м2;

- термическое сопротивление участков стены с утеплителем

= 1,93 м2 · °С/Вт;

- термическое сопротивление участков стены с поперечными кирпичными слоями = 0,65 м · °С/Вт;

б) условно разрезаем стены на четыре слоя плоскостями, перпендикулярными направлению теплового потока, и вычисляем их термическое сопротивление.

Штукатурка на внутренней поверхности стены толщиной 0,02 м = 0,029 м2 · °С/Вт.

Внутренний кирпичный слой толщиной 0,25 м = 0,31 м2 · °С/Вт.

Теплоизоляционные вкладыши из пенопласта = 1,44 м2 · °С/Вт.

Кирпичный слой толщиной 0,13 м = 0,16 м2 · °С/Вт.

Кирпичный слой с теплоизоляционными вкладышами из пенопласта = 0,79 м2 · °С/Вт.

Наружный кирпичный слой = 0,15 м2 · °С/Вт.

Таким образом: = 0,029 + 0,31 + 0,79 + 0,15 = 1,28 м2 · °С/Вт.

Приведенное термическое сопротивление стены определяем по формуле {7}:

= 1,39 м · °С/Вт.

Приведенное сопротивление теплопередаче стены по формуле {4}:

= 1,54 м2 · °С/Вт.

Аналогично определяется приведенное сопротивление теплопередаче стен с утеплителем толщиной 6, 8, 9 и 10 см.

Приведенные затраты , руб/м2, определяем по формуле {17}:


= 17,44 + 3600 = 22,02 руб/м.

Единовременные затраты , входящие в формулу {17}, определены с учетом расхода и стоимости материалов, затрат труда на изготовление материалов и строительство.

Аналогично определяются приведенные затраты для кирпичных стен из облегченной кладки с утеплителем толщиной 6, 8, 9 и 10 см.

Данные экономического расчета приведены в табл.2.

Таблица 2

ДАННЫЕ ЭКОНОМИЧЕСКОГО РАСЧЕТА

#G0, см
, м · °С/Вт
, руб/м
, руб/м

6
1,07
14,99
21,57

8
1,21
15,69
21,52

9
1,29
16,04
21,52

10
1,35
16,39
21,63

13
1,54
17,44
22,02

На основании итоговых данных экономического расчета принимается наружная стена из облегченной кладки с утеплителем толщиной 8 см.

Для зданий с поперечными несущими стенами высотой до 9 этажей включ. при расчетной температуре наружного воздуха до минус 40 °С рекомендуется принимать толщину каждого из продольных слоев облегченной кладки в полкирпича.


ПРИЛОЖЕНИЕ 11

РАСЧЕТ КОНСТРУКЦИЙ КАМЕННЫХ ЗДАНИЙ НА ТЕМПЕРАТУРНО-ВЛАЖНОСТНЫЕ ВОЗДЕЙСТВИЯ И УСАДКУ

Общие указания

1. Расчет конструкций каменных зданий на температурно-влажностные воздействия и усадку выполняется в случаях, когда длина зданий или расстояния между температурными швами превышают указанные в п.[6.79].

2. Каменные здания представляют собой сложное сочетание конструкций из различных материалов, с разными физико-механическими свойствами: армированной и неармированной кладок (стен, столбов, сводов) и стальных или железобетонных элементов (балок, перемычек, перекрытий, затяжек, поясов и т.п.), которые в отличие от каменных кладок могут воспринимать значительные растягивающие усилия.

Неармированные кладки плохо работают при растяжении, в связи с чем в них при понижении температуры и усадке могут возникать трещины, появление которых трудно предотвратить обычными мерами. Поэтому расчет каменных конструкций на действие температуры и усадки производится на прочность и деформативность с учетом возможности появления и раскрытия в период эксплуатации трещин, безопасных для прочности, долговечности и надежности конструкций зданий.

В связи с этим расчет конструкций на действие температуры по раскрытию трещин производится только для периода эксплуатации здания. Для строительного периода расчет конструкций производится, в основном, на прочность. Расчет по раскрытию трещин в этом случае является необязательным в связи с кратковременностью этого периода.

Допустимые величины раскрытия трещин в армированных и неармированных кладках в период эксплуатации здания приводятся в табл.1.

Таблица 1

ДОПУСТИМОЕ РАСКРЫТИЕ ТЕМПЕРАТУРНО-УСАДОЧНЫХ ТРЕЩИН, мм,

В НЕАРМИРОВАННЫХ И АРМИРОВАННЫХ КЛАДКАХ ВСЕХ ВИДОВ В ПЕРИОД ЭКСПЛУАТАЦИИ ЗДАНИЙ

#G0
Стены

Конструкции
наружные
внутренние



неармированные
армированные
неармированные
армированные

Несущие столбы и простенки
Не допускаются
0,4 (0,3)
Не допускаются
0,5 (0,3)

Поперечные и продольные стены в местах опирания перекрытий
0,5 + 1,5 (1)
0,4 (0,3)
0,5 + 1,5 (1)
0,5 (0,3)

Сплошные (без проемов) участки стен длиной 3 м и более; межоконные пояса, цоколи, фронтоны
1 + 2 (1,5)
0,4 (0,3)
1 + 2 (1,5)
0,5 (0,3)

Кладка стен, пилястр в местах опирания большепролетных (6 м) ферм, балок, прогонов и т.п.
Не допускаются
0,4 (0,2)
Не допускаются
0,4 (0,2)

Примечания: 1. Цифры без скобок относятся к зданиям с нормальным температурно-влажностным режимом эксплуатации, в скобках - с влажным и мокрым режимами.

2. Указанные в таблице допуски могут быть изменены при соответствующем обосновании, например, на основании использования опыта эксплуатации аналогичных конструкций.

3. - раскрытие трещин при усадке определяется по формуле (73) приложения.


3. Конструкции каменных зданий рассчитываются на наиболее неблагоприятный случай работы кладки - растяжение, которое возникает при понижении температуры (зимой) и при усадке. Расчет производится в упругой стадии на расчетные изменения средних приведенных температур сечения и перепадов температур по толщине с учетом влияния колебаний влажности воздуха, солнечной радиации и усадки, которые могут быть как в период строительства, так и эксплуатации здания. Расчетные значения средних температур и определяются в соответствии с указаниями пп.7-8 приложения.

4. Расчет на действие температуры производится при определении продольных сил и перемещений в плоскости конструкций; расчет на действие температуры производится для определения усилий и перемещений конструкций при их искривлении или изгибе из плоскости.

При одновременном действии температур и (например, для наружных стен отапливаемых зданий) соответствующие усилия и перемещения складываются на основании принципа независимости действия сил.

5. При образовании в неармированной кладке стен сквозных трещин расчетная схема здания (при наличии сборных перекрытий) может изменяться, так как при этом здание разделяется на отдельные несвязные блоки (черт.1, а, в). В армированных стенах образование трещин обычно не изменяет расчетную схему, изменяются только жесткостные характеристики стен и перекрытий (продольная и изгибная жесткость и т.п.).

Под армированной кладкой понимается кладка, содержащая непрерывную продольную арматуру как в виде отдельных стержней (армокирпичные пояса, рядовые перемычки), так и в виде арматуры железобетонных и стальных включений (балок, поясов, плит перекрытий, заделанных в стены и т. п.), которые при растяжении и сжатии работают совместно с кладкой.




Черт.1. Расчетные схемы многоэтажных зданий с регулярной конструктивной схемой

а - фасад; б - здание с поперечными несущими стенами и сборными перекрытиями (I тип);

в - то же, с продольными несущими стенами (II тип); г - поперечное сечение здания I и II типов


В противном случае кладка считается неармированной.

6. Расчет каменных конструкций на температурные воздействия следует выполнять для двух стадий работы кладки: до образования в кладке трещин (первая стадия), когда максимальные растягивающие напряжения не превышают временного сопротивления кладки при растяжении по перевязанному сечению = 2,25: (1)

и после образования трещин (вторая стадия), когда , (2)

где - расчетное сопротивление кладки растяжению по перевязанному сечению, проходящему по кирпичу или камню, см. табл.[10].

РАСЧЕТНЫЕ ТЕМПЕРАТУРЫ КОНСТРУКЦИЙ И

7. Расчетные значения приведенных средних температур и для наружных и внутренних конструкций отапливаемых и неотапливаемых зданий в строительный и эксплуатационный периоды определяются по формулам (3) - (8) табл.2 приложения.

8. Эквивалентная температура усадки многослойного (комплексного) сечения, состоящего из слоя кладки () и бетонного или железобетонного () включений (перемычки), при приведении к показателям кладки вычисляется по формуле , (10)

где , - коэффициенты температурного расширения кладки и бетона;

, - эквивалентные температуры усадки кладки и бетона, принимаемые по табл.3 приложения;

, - продольные жесткости кладки и бетона определяют по пп.23-30 приложения.