Требуется запроектировать усиление простенка в существующем жилом доме. Кладка простенков выполнена из глиняного кирпича пластического формования марки 75 на растворе марки 50. Размер сечения простенка 51´129 см, высота 180 см; расчетная высота стены – 3,3 м. Кладка простенка выполнена с утолщенными швами низкого качества, в кладке имеются небольшие начальные трещины в отдельных кирпичах и вертикальных швах. Это свидетельствует о том, что напряжение в кладке достигло примерно 0,7Ru (временного сопротивления). На простенок действует вертикальное усилие, равное 800 кН (80 тc), приложенное с эксцентриситетом 6 см по отношению к толщине стены.
Рис. 4. Схема усиления кирпичных столбов металлической обоймой.
1 – планка f1 сечением 40´8 мм; 2 – сварка
По архитектурным соображениям усиление кладки принимается посредством включения простенка в стальную обойму из уголков.
Необходимое увеличение несущей способности простенка за счет поперечной арматуры обоймы определяем из формулы:
,
Коэффициенты y и h при внецентренном сжатии:
; 
;
В формулах
N – продольная сила;
А – площадь сечения усиливаемой кладки;
A¢s – площадь сечения продольных уголков стальной обоймы или продольной арматуры железобетонной обоймы;
Аb – площадь сечения бетона обоймы, заключенная между хомутами и кладкой (без учета защитного слоя);
Rsw – расчетное сопротивление поперечной арматуры обоймы;
Rsc – расчетное сопротивление уголков или продольной сжатой арматуры;
j – коэффициент продольного изгиба (при определении j значение a принимается как для неусиленной кладки);
mg – коэффициент, учитывающий влияние длительного воздействия нагрузки, пп.[4.1, 4.7];
|
|
mk – коэффициент условий работы кладки, принимаемый равным 1 для кладки без повреждений и 0,7 – для кладки с трещинами;
mb – коэффициент условий работы бетона, принимаемый равным 1 – при передаче нагрузки на обойму и наличии опоры снизу обоймы, 0,7 – при передаче нагрузки на обойму и отсутствии опоры снизу обоймы и 0,35 – без непосредственной передачи нагрузки на обойму;
m – процент армирования хомутами и поперечными планками, определяемый по формуле
, (4.4)
где h и b – размеры сторон усиливаемого элемента;
s – расстояние между осями поперечных связей при стальных обоймах (h ³ s £ b, но не более 50 см) или между хомутами при железобетонных и штукатурных обоймах (s£15 см).
По п. [4.2, табл. 18] при l=5,2 и a=1000 j1»j=0,98; mg=1 принимаем согласно п. [4.7]; по п. [3.1, табл. 2] R=1,3 Мпа; mk=0,7.
Принимаем для обоймы сталь класса A-II. Вертикальная арматура обоймы (уголки) принимается по конструктивным соображениям 50´50 мм
А¢s=4×4,8=19,2см2.
По табл. 10 Rsc=55,0 Мпа и Rsw=190 Мпа.
По формуле
.
Согласно формуле
;
,
откуда m=0,48 %.
Принимаем расстояние между осями поперечных хомутов обоймы 48 см и определяем их сечение из условия 
%.
По формуле (4.4)
;
;
см2.
Принимаем полосу сечением 40´8 мм; Аs=3,2 см2; Ст A-I.
ЗАДАЧА №5.
Расчёт усиления металлической балки способом увеличения сечения.