Расчет кирпичной перегородки на сейсмику 7 балов

Расчет перегородки при сейсмической нагрузке

Кирпичная перегородка толщиной 120 мм  длиной 6000 мм, высотой 5000 мм. Перегородка выполнена из кирпича марки М75 на растворе марки М50 армированная арматурой ø5 ВрI , оштукатурена с 2-х сторон по 20 мм, расчетная сейсмичность 7 баллов.

                Определение допустимой высоты стены.

Отношение высоты к толщине кирпичной перегородки не должны превышать указанных в п. 9.17-9.20  СП 15.13330.2012

β≤H/h;H≤βh

β=25 таблица 29

Согласно п. 9.19 отношение β может быть увеличено на коэффициент К=1.2 по таблице 30

h=120 мм – толщина кирпичной перегородки

H=5000≤βh=25∙1,2∙120=3600 – условие не выполняется, необходимы раскрепляющие стойки.

При L≤kβh=1,2∙25∙120=3600 высота кирпичной перегородки неограниченна.

 Примем шаг раскрепляющих стоек  3000 мм.

1. Определение усилий в стене от действия местной сейсмической нагрузки.

   Величину местной сейсмической нагрузки определяем по формулам (1) и (2) СП14.13330.2014

   

   K₀ = 1,5 – коэффициент, учитывающий назначение сооружения и его ответственность, принимаемый по таблице 3 СП 14.13330.2014.

   К₁ =0,4 – коэффициент, учитывающий допускаемые повреждения зданий и сооружений, принимаемый по таблице 4 СП14.13330.2014.

     - значение сейсмической нагрузки для i-й формы собственных колебаний здания или сооружения, определяемое в предположении упругого деформирования конструкции по формуле.

   

   - Масса кирпичной кладки с учетом оштукатуривания, определенная с учетом расчетных нагрузок на конструкцию согласно п 5.1 СП14.13330.2014.

   

   

    – коэффициент надежности по ответственности

    – коэффициент надежности по нагрузки для кирпичной кладки

    – коэффициент надежности по нагрузки для штукатурного слоя

    – коэффициент сочетания нагрузок

    – значение ускорения в уровне основания для расчетной сейсмичности 7 баллов.

    =3,8 – произведение коэффициентов принято по табл. 4 Инструкции по определению расчетной сейсмической нагрузки для зданий и сооружений( второй этаж 2-ух этажного здания).

S₀=313∙1,0∙3,8=1190 Н⁄м²

S=1,5∙0,4∙1042=714 Н⁄м²

Расчетную схему стены принимаем как шарнирно опертую балку в направлении короткого пролета

Расчетный изгибающий  момент формуле

 

Определение несущей способности кладки.

Расчет кладки без учета штукатурного слоя. Изгибающий момент, действующий на 1 м кладки,

M=804 Нм = 8040 кг∙см.

При расчете, в запас прочности, ведем расчет без учета работы арматуры в сжатой зоне сечения. Подбор сечения арматуры проводим по указаниям п 3.19 пособия к СП 52-101-2003 как для прямоугольного сечения  b=1м, h=12 см, h0=10 см.

На основании пункта 7.30 СП 15.13330.2012 исходя из минимального процента армирования( не менее 0,1%) определяем:

Примем армирование ø5ВрI каждые 3 ряда кладки, на 1 м кладки получаем 8∙0,196=1,568см²

По таблице 6.14 СП 63.13330.2012 принимаем расчетное сопротивление арматуры из стали класса Вр500, Rs=415 Мпа = 4150 кг/см²

По таблице 2 СП 15.13330.2012 принимаем расчетное сопротивление кирпичной кладки R_K=1,3Мпа = 13 кг/см²  

По формуле 3.16 пособия к  СП 52-101-2003 определяем высоту сжатой зоны:

При

 

 – условие выполняется, прочность кладки обеспечена

1. Расчет раскрепляющих стоек.

   Расчетную схему стойки примем как шарнирно опертую балку. Определение нагрузок на балку

   

 5.           Выводы:

1)            При шаге раскрепляющих стоек 3 м высота кирпичной перегородки толщиной 120 мм неограниченна. Минимальный профиль раскрепляющих стоек в зависимости от высоты кирпичной перегородки приведен в таблице

2) Кирпичная перегородка толщиной 120 мм из кирпича марки М75 на растворе марки М50 рассчитана при сейсмичности 7 баллов как балка по шарнирной схеме опирания на металлические стойки. Продольное армирование на всю длину стены арматурой ø5Вр500 через каждые 3 ряда кладки удовлетворяет требованию п. 6.5.5 СП 14.13330.2014( перегородка армирована на всю длину не реже, чем через 700мм по высоте арматурными стержнями общим сечением в шве не менее 0.2 см²)