Необходимо подобрать арматуру для кирпичного столба.
Сетчатая арматура (рисунок 8.6) принимается для повышения несущей способности кладки из кирпича.
Рисунок 8.6 – Армирование кирпичного столба
При центральном сжатии в расчете должно выполняться следующее условие:
где φ – коэффициент продольного изгиба по таблице 8.9, определяемый в зависимости от приведенной гибкости по формуле:
где l 0 – расчетная высота элемента; (для нашего столба l 0 =3 м, так как примем закрепление шарнир-шарнир)
А=B=0,51 м – высота прямоугольного сечения (рисунок 8.7);
Рисунок 8.7 – Кирпичный столб, сечение столба
Таблица 8.9 – Значения коэффициента φ
ξ - коэффициент приведения, принимаемый по таблице 8.10; ξ =1 для кирпича;
Таблица 8.10 – значения коэффициента приведения
1. Рассчитаем приведенную гибкость по формуле 8.11:
Теперь по таблице 8.9 с помощью интерполяции получаем φ=0,965
F – площадь сечения элемента; F = 0,51 · 0,51 = 0,2601 м² ;
m – коэффициент условий работы, принимается равным 0,8 при F ≤ 0,3 м²;
mk – коэффициент условий работы кладки, принимаемый по таблице 8.11;
Производим армирование сетчатой арматурой. Коэффициент условий работы кладки mk определяем по таблице 8.11; mk = 1.
Таблица 8.11 – Коэффициент условий работы кладки
2. Rа.к.с – расчетное сопротивление армированной кладки, вычисляемое по формуле:
где R – расчетное сопротивление кирпича сжатию, по таблице 8.12;
Примем марку кирпича 100, тогда R=1,5 МПа (15 кг/см²=1,5 МПа)
Таблица 8.12 – Сопротивление кирпича сжатию
ma – коэффициент условий работы арматуры по таблице 8.11;
примем арматуру маркой стали Ст3, тогда ma = 0,7
Rs – расчетное сопротивление арматуры по таблице 8.13
Для расчета примем арматуру класса АIII (А400), диаметром 12 мм = 0,012 м
Тогда Rs = 350 МПа
Таблица 8.13 – Расчетное сопротивление арматуры (Таблица 6.14 СП 6313330.2012)
3. рс – процент армирования, определяемый по формуле:
где fa – площадь поперечного сечения одного стержня арматуры;
fa = (πd²)/4 = (3,14 · 0,0122)/4 = 0,0001 м²
с – расстояние между соседними стержнями сетки с квадратными ячейками;
с = 5 см = 0,05 м,
s – расстояние между соседними сетками по высоте столба. Армирование будем производить через каждые 4 ряда кирпича (65 мм – сторона кирпича, 10 мм – толщина раствора).
Значит S = 65·4+10·3 = 290 мм = 0,29 м. (рис. 8.8).
Рисунок 8.8 – Армирование столба (размеры в мм.)
Рассчитаем процент армирования по формуле (8.13):
4. Теперь рассчитаем расчетное сопротивление армированной кладки по формуле 8.12:
Проверяем условие (8.12):
2,7 МПа < 2·1,5 МПа
5. Далее проверяем условие (8.10):
250 · 103 ≤ 0,8 · 0,965 · 2,7 · 106 · 0,2601
250000 ≤ 342152,4 – условие выполняется.
В результате получили армирование кирпичного столба сетчатой арматурой, диаметром 12 мм с квадратными ячейками, стороной 5 см. Шаг сеток 290 мм.