Научная статья на тему 'СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ РЕЗУЛЬТАТОВ РАСЧЕТА УСИЛЕНИЯ СТЕН МНОГОЭТАЖНОГО КАМЕННОГО ЗДАНИЯ ПОПЕРЕЧНЫМ АРМИРОВАНИЕМ ИЗ СТЕКЛОПЛАСТИКОВОЙ И СТАЛЬНОЙ АРМАТУРЫ'

СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ РЕЗУЛЬТАТОВ РАСЧЕТА УСИЛЕНИЯ СТЕН МНОГОЭТАЖНОГО КАМЕННОГО ЗДАНИЯ ПОПЕРЕЧНЫМ АРМИРОВАНИЕМ ИЗ СТЕКЛОПЛАСТИКОВОЙ И СТАЛЬНОЙ АРМАТУРЫ Текст научной статьи по специальности «Строительство и архитектура»

CC BY
68
17
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ПРОСТЕНОК / КОНСТРУКЦИЯ / СТЕКЛОПЛАСТИКОВАЯ АРМАТУРА / СТАЛЬНАЯ АРМАТУРА / КИРПИЧ / СТРОИТЕЛЬНАЯ ОТРАСЛЬ

Аннотация научной статьи по строительству и архитектуре, автор научной работы — Пиксайкина Анна Александровна, Лазарев Александр Львович, Бусаргин Дмитрий Александрович

Рассмотрена перспективность использования стеклопластиковой арматуры для усиления кирпичных элементов зданий и сооружений. Реконструкция зданий и сооружений зачастую связана с увеличением действующих нагрузок. В работе рассмотрен пример, в котором рассчитан простенок многоэтажного каменного здания и как результат принято решение об усилении. Рассмотрено два варианта усиления простенка поперечным армированием из стальной и стеклопластиковой арматуры. Проведено сравнение приведенных выше вариаций и сделан вывод.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по строительству и архитектуре , автор научной работы — Пиксайкина Анна Александровна, Лазарев Александр Львович, Бусаргин Дмитрий Александрович

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

COMPARATIVE ANALYSIS OF THE RESULTS OF CALCULATING THE REINFORCEMENT OF THE WALLS OF A MULTI-STOREY STONE BUILDING WITH TRANSVERSE REINFORCEMENT MADE OF FIBERGLASS AND STEEL REINFORCEMENT

The prospects of using fiberglass brace strengthening brick elements of buildings and structures are considered. Reconstruction of buildings and structures is often associated with an increase in operating loads. The paper examines an example in which the wall of a multi-storey stone building was calculated and a decision was made to strengthen it. Two options for streng-thening the pro-wall with transverse reinforcement of steel and fiberglass rein-forcement are considered. The above variations are compared and conclusion is drawn.

Текст научной работы на тему «СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ РЕЗУЛЬТАТОВ РАСЧЕТА УСИЛЕНИЯ СТЕН МНОГОЭТАЖНОГО КАМЕННОГО ЗДАНИЯ ПОПЕРЕЧНЫМ АРМИРОВАНИЕМ ИЗ СТЕКЛОПЛАСТИКОВОЙ И СТАЛЬНОЙ АРМАТУРЫ»

ф

Научная статья УДК 69

ГРНТИ: 67. Строительство и архитектура

ВАК: 2.1.5. Строительные материалы и изделия, 2.1.9. Строительная механика doi:10.51608/26867818_2022_2_57

СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ РЕЗУЛЬТАТОВ РАСЧЕТА УСИЛЕНИЯ СТЕН МНОГОЭТАЖНОГО КАМЕННОГО ЗДАНИЯ ПОПЕРЕЧНЫМ АРМИРОВАНИЕМ ИЗ СТЕКЛОПЛАСТИКОВОЙ И СТАЛЬНОЙ АРМАТУРЫ

© Авторы 2022 ПИКСАЙКИНА Анна Александровна, кандидат экономических наук,

SPIN: 1721-2206 доцент кафедры "Строительные материалы и технологии" AuthorID: 653207

SPIN: 4583-2960 ЛАЗАРЕВ Александр Львович, кандидат технических наук,

AuthorID: 660234 доцент кафедры "Строительные материалы и технологии"

БУСАРГИН Дмитрий Александрович, магистрант

Саратовский государственный технический университет им. Гагарина Ю.А. (410054, Россия, Саратов, ул. Политехническая, 77, e-mail: busargin20@mail.ruJ

Аннотация. Рассмотрена перспективность использования стеклопластиковой арматуры для усиления кирпичных элементов зданий и сооружений. Реконструкция зданий и сооружений зачастую связана с увеличением действующих нагрузок. В работе рассмотрен пример, в котором рассчитан простенок многоэтажного каменного здания и как результат принято решение об усилении. Рассмотрено два варианта усиления простенка поперечным армированием из стальной и стеклопластиковой арматуры. Проведено сравнение приведенных выше вариаций и сделан вывод.

Ключевые слова: простенок, конструкция, стеклопластиковая арматура, стальная арматура, кирпич, строительная отрасль

Для цитирования: Пиксайкина А.А., Лазарев А.Л., Бусаргин Д.А. Сравнительный анализ результатов расчета усиления стен многоэтажного каменного здания поперечным армированием из стеклопластиковой и стальной арматуры // Эксперт: теория и практика. 2022. № 2 (17). С. 57-65. doi:10.51608/26867818_2022_2_57.

Original article

COMPARATIVE ANALYSIS OF THE RESULTS OF CALCULATING THE REINFORCEMENT OF THE WALLS OF A MULTI-STOREY STONE BUILDING WITH TRANSVERSE REINFORCEMENT MADE OF FIBERGLASS AND STEEL REINFORCEMENT

© The Authors 2022 PIKSAIKINA Anna Aleksandrovna, Candidate of Economic Sciences,

Associate Professor of the Department "Building Materials and Technologies"

LAZAREV Alexander Lvovich, candidate of technical sciences,

Associate Professor of the Department "Building Materials and Technologies"

BUSARGIN Dmitry Alexandrovich, undergraduate Saratov State Technical University Gagarina Yu.A.

(410054, Russia, Saratov, Politekhnicheskaya st., 77, e-mail: busargin20@mail.ru)

Annotation. The prospects of using fiberglass brace strengthening brick elements of buildings and structures are considered. Reconstruction of buildings and structures is often associated with an increase in operating loads. The paper examines an example in which the wall of a multi-storey stone building was calculated and a decision was made to strengthen it. Two options for strengthening the pro-wall with transverse reinforcement of steel and fiberglass reinforcement are considered. The above variations are compared and conclusion is drawn.

Keywords: wall, construction, fiberglass reinforcement, steel reinforcement, brick

For citation: Piksaikina A.A., Lazarev A.L., Busargin D.A. Comparative analysis of the results of calculating the reinforcement of the walls of a multi-storey stone building with transverse reinforcement made of fiberglass and steel reinforcement // Expert: theory and practice. 2022. No. 2 (17). Pp. 57-65. (In Russ.). doi:10.51608/26867818_2022_2_57.

Реконструкция зданий и сооружений зачастую связана с проведением необходимых перепланировок, что связано, как правило с увеличением нагрузок. В этом случае необходимо проектирование методов усиления конструкций и проведение расчетов строительных конструкций с учетом совместной работы усиливаемых элементов и элементов усиления. В качестве перспективного материала для усиления различных конструктивных элементов используются различные типы стеклопластиков [1, 2, 17].

Стеклопластик, как материал ведет свою историю с 1870 г., когда была изобретена технология промышленного производства стекловолокна при помощи мощной струи пара. В 1936 году была запатентована технология получения полиэфирной смолы. Это время можно считать началом в развитии стеклопластика.

Изучение свойств и применение данного материала в нашей стране началось с 60-х годов прошлого века. Стеклопластик применялся в конструкциях из легких бетонов; при армировании свай, балок, фундаментов, конструкций пола, бетонных мостов [8, 22] и т.д.

Цель работы состояла в оценке целесообразности использования стеклопластиковой арматуры для усиления кирпичных элементов многоэтажного здания.

Для изготовления стеклопластиковой арматуры используют различные виды синтетических смол и в большей степени эпоксидных [2, 24]. В последнее время разработаны составы полимерных композиций на основе более дешевых полиэфирак-рилатных, винилэфирных [9-11] и других смол.

Задачи исследований:

1. Рассмотреть пример оценки методов усиления кирпичной кладки многоэтажного здания;

2. Запроектировать усиление кирпичной кладки с помощью металлической и стеклопластико-вой арматуры;

3. Выполнить расчеты усиленных элементов по предельным состояниям;

4. Провести сравнение элементов усиления с применением металлической и стальной арматуры по экономическим показателям.

В качестве объекта рассматривали 9-этажный односекционный 27-квартирный жилой дом, расположенный по адресу ул. Старопосадская, г. Саранск, Республика Мордовия (рисунок 1), кладочный план первого этажа которого приведен на рисунке 2.

В качестве элементов усиления рассматривались:

- кирпичная кладка (рабочий простенок). Расчет элементов конструкций многоэтажного каменного здания [10]

Исходные данные:

- размеры здания в плане: длина - 14,62 м, ширина - 16,55 м;

- ширина наружной стены Й=38см ;

- количество этажей п = 9 ;

- высота этажа Нэт = 3м;

- временная нормативная нагрузка на перекрытие и = 1,625кН / м2;

- количество оконных проемов в пролете -/2 = 7,31: п0к = 2 ;

- ширина и высота оконного проема

Ьоп1

хЬоп1 = 1,69х 1,6м;Ьоп2 х ^п2 = 1,69х 1,6м;

- снеговая нагрузка (Район строительства -

Саранск (Ш) - Бд = 1,6кН/м2).

Расчет простенка первого этажа [10] Ширина и длина пролета (рисунок 3): /г = 6,81 м;/2 = 7,31м.

Нормативная нагрузка от веса 1м2 стены

равна:

(Йст-Рст + Йшт 'Ршт)-1 = (0,38-18 + 0,02• 22)-1 = 7,28кН/м: где Йст = 0,38м - толщина стены, Йшт = 0,02 - толщина штукатурки; рст = 18 кН / м3 - средняя плотность каменной кладки; ршт = 22 кН/м3 -средняя плотность штукатурки.

Ширина рабочего простенка: Ьпр = 1,94м.

Грузовая площадь покрытия равна: А = (0,5• 1 + Ист -0,19)-/2 = = (0,5-6,81 + 0,38 - 0,19)-7,31 = 26,27м2. Грузовая площадь перекрытия равна: А = (0,5 • /1 - 0,19)-/2 =(0,5-6,81 - 0,19)-7,31 = 23,5м2.

Грузовая площадь стены одного этажа равна (рисунок 4):

А = (Ьпр + Ьоп1 + Ьоп2 )- Нэт - Ьоп1- Иоп1 - Ьоп2 - Иоп2 =

= (1,94 +1,69 +1,69)-3-1,69-1,6-1,69-1,6 = 10,55 м2. Грузовая площадь надоконного участка равна (рисунок 4):

А = (Ьпр + Ьоп1 + Ьоп2) - У = (1,94 +1,69 +1,69) -1,1 = 5,85м2.

ЭКСПЕРТ:

ТЕОРИЯ И ПРАКТИКА

2022. № 2 (17)

Рис. 1. Продольный разрез жилого дома

Рис. 2. Кладочный план 1-го этажа

Таблица 1 - Сбор нагрузок на простенок

Вид нагрузок Нормативная нагрузка, кН/м2 Коэффициент надежности Расчетная нагрузка, кН/м2 Грузовая площадь, м2 Нагрузка на простенок, кН

Нагрузка от покрытия:

постоянная от веса сборной ж/б плиты 5,5 1,1 6,05 26,27 158,93

от кровли 3 1,3 3,9 26,27 102,453

снеговая 1,6 1,4 2,24 26,27 58,84

N = 320,22

Нагрузка от перекрытия:

постоянная от веса сборной ж/б плиты 5,5 1,1 6,05 23,5 142,2

от пола 1,2 1,3 1,56 23,5 36,7

временная от перекрытия 1,625 1,2 1,95 23,5 45,82

F = 224,7

Собственный вес стены одного этажа с учетом штукатурки 7,28 1,1 8,01 10,55 Nrn = 84,5

Вес надоконного участка 7,28 1,1 8,01 5,85 NHy = 46,86 ну '

Рис. 3. Фрагмент кладочного плана

Рис. 4. Грузовая площадь участков стен, принимаемых в расчет

ф

2022. № 2 (17)

Определение расчетных усилий [10] Собственный вес стены всех вышележащих в уровне пола второго этажа: Ы2-2 = Ыну + (п -1)-Ыст = 46,86 + (9 -1)-84,5 = 722,86кН,

где п = 9 - количество этажей здания.

Нагрузка от покрытия и перекрытий вышележащих этажей: Р2-2 = N + (п - 2)-Р = 320,22 + (9 - 2)-224,7 = 1893,12кН.

Общая нагрузка: N. = N2-2 +Р2-2 = 722,86+1893,12 = 2615,98кН . Расчетная продольная сила в сечении 1-1: ^^ = ^ +Р = 2615,98+224,7 = 2840,68кН .

где Р = 224,7 кН - нагрузка от перекрытия над первым этажом.

Эксцентриситет силы Р относительно центра тяжести стены е1 (рисунок 5):

с = 190мм - глубина заделки плиты перекрытия в кирпичную стену; с 0,19

e = - = 3

H

- = 29,21 •

2,7

= 26,29 кН • м.

M,

N,

26,29 " 2840,68 "

= 0,01м.

муле:

H я ^ = Нэт = 3

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

hc hc 0,36

= 8,33,

тогда коэффициент продольного изгиба сжатой части сечения равен фс = 0,91.

Коэффициент продольного изгиба при вне-центренном сжатии равен:

ф + фс _0,9222 + 0,91

Ф1 ="

= 0,9161.

- = 0,06м< 0,7м, поэтому принимаем

2 2 Площадь сжатой части сечения простенка: Ас = К -Ьпр = 0,36-1,94 = 0,7м2.

Определим коэффициент ю по таблице 20 СП 15.13330.2012 [12]: еп 0,01

ю = 1+— = 1+-= 1,03< 1,45 - условие выполня-

¡1 0,38

ется, принимаем ю=1,03.

Коэффициент, учитывающий длительность

действующей нагрузки тд1 = 1, так как 1 = 0,38 > 0,3м.

Находим несущую способность внецентренно сжатого простенка в сечении 1-1 по формуле: N < тд! - фг -Я - Ас - ю ,

е = 0,6м .

е1 = 0,5-1 -е = 0,5-0,38-0,06 = 0,13м .

Максимальный момент от силы Р : М = Р -е1 = 224,7-0,13 = 29,21кН - м. Момент в сечении 1-1, проходящий по низу оконной перемычки равен:

• У / •

условие не выполняется; в следствии чего вывод: внешняя нагрузка больше несущей способности простенка, значит необходимо его усиление.

Расчетные характеристики кладки [10] Принимаем кирпич керамический пустотелый утолщенный марки 175 и цементно-песчаный раствор марки 150 [6]. По таблице 2 СП 15.13330.2012 [12] находим расчетное сопротивление кладки Я =2,7 МПа , а по таблице 16 СП 15.13330.2012 [12] упругую характеристику кладки а = 1000 .

Расчетный эксцентриситет в сечении 1-1:

Высоту сжатой части стены находим по фор-

¡с = 1 - 2-е0 = 0,38 - 2-0,01 = 0,36м. Определяем гибкость простенка по формуле:

К =10 = — = 7,89, 1 ¡1 0,38

где 10 - расчетная длина простенка, зависящая от вида его закрепления (при шарнирном закреплении /0 = Нэт = 3 м, К=38см —толщина стены). Коэффициент продольного изгиба находим по таблице 19 СП 15.13330.2012 ф=0,9222 [12]. Гибкость сжатой части сечения:

Рис. 5. Конструктивная и расчетная схемы рабочего простенка, эпюра моментов

Усиление простенка поперечным армированием из стальной арматуры класса В500 [10]

Проверяем условие эффективности применения поперечного армирования:

- средняя высота ряда кладки 100мм< 150мм;

- расчетный эксцентриситет е0 = 0,01м = 10мм<0,17К = 0,17-380 = 64,6мм ;

- гибкость простенка Хь = 7,89 < 15.

3

M1-1 = М

Нэт 3

^ =

0

Армируем сетками из арматуры класса В500. Расчетное сопротивление арматуры Rs = 415МПа по таблице 6.14 СП 63.13330.2018 [13]. Нормативное сопротивление арматуры Rsn = 500МПа по таблице 6.14 СП 63.13330.2018 [13]. Диаметр арматуры принимаем 5 мм, тогда площадь поперечного сечения одного стержня Ast = 0,196см2 по таблице приложения 2 ГОСТ 6727-80 [7]. Размер ячейки предварительно принимаем 5 см. Коэффициент условий работы арматуры каменной кладки ycs = 0,6 по таблице 14 СП 15.13330.2012 [12].

Тогда, расчетное сопротивление арматуры каменной кладки с учетом коэффициента условий работы: Rs = Rs 'Jes = 415-0,6 = 249МПа.

Нормативное сопротивление арматуры каменной кладки с учетом коэффициента условий работы:

Rsn = Rsn 'Jes = 500- 0,6 = 300МПа.

Принимаем предварительно коэффициент продольного изгиба равным q = 0,9161.

Требуемое расчетное сопротивление сжатию армированной кладки:

N 2840,68

R

1skb ■

mg1 • фг Ac • ю 1-0,9161-0,7-1,03-103

= 4,3 МПа,

50 • (Rskb -R) _ 50 • (4,33-2,7)

(Rs-il - 260 |) I 249 • |1

2 • 0,01

= 0,36%%,

y J { V 0,19 где y = 0,5h = 0,5-0,38 = 0,19м.

Находим расчетный шаг арматурных сеток:

s =

A

!!• c

2^ 0,196 400 100 =---= 21,78.

2Ast S • c

„„„ 2^ 0,196 • 100 100 =-:-= 0,4 %.

20 - 5

Максимальный процент армирования кладки: 50 - R 50 - 2,7

(Rs-il - 260 |)

249 • 1

2 • 0,01

= 0,61 %%.

Временное сопротивление сжатию армированной кладки:

Rsku -

Rs,

2^ 0,4 ^300

100 100 Упругая характеристика армированной кладки: a-Ru _ 1000-5,4

xsk -

R

sku

7,8

= 692,3 « 692;

Гибкость простенка: ХЙ = 7,89; Гибкость сжатой части сечения: ХЙс = 8,33. Определяем ф методом интерполяции:

- при а = 692 и ХЙ = 7,89, ф= 0,891;

- при а = 692 и ХЙс = 8,33, фс = 0,878. Коэффициент продольного изгиба армированной кладки равен:

ф + фс _ 0,891 + 0,878

ф1 =-

= 0,8845.

2 2 Расчетное сопротивление армированной кладки:

Rskb = R + 1 -

skb 100 V y

2-0,4-249 ( 2-0,01 = 2,7 +----1---— = 4,48 МПа.

Я5кь = 4,3 МПа < 2Н = 2-2,7=5,4МПа - условие выполняется.

Требуемый процент армирования кладки:

0,36-5

Ставим стеки через 2 ряда кладки с шагом 5 = 2-10 = 20см.

Проверка прочности армированного простенка [10]

Фактический процент армирования кладки:

У ^ 0,19

Процент армирования кладки ^ должен находиться в пределах:

т = 0,61 % >ц = 0,4 >цт,п = 0,1 %. Временное сопротивление сжатию неарми-рованной кладки:

ни = к-Я = 2-2,7 = 5,4 МПа,

где к = 2 по таблице 15 СП 15.13330.2012 [12].

100 ^ 0,19

Проверяем выполнения условия. Несущая способность армированной внецентренно сжатой кладки:

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

N < тд1 -ф1- я3кЬ - Ас = 2840,68 кН < 1 - 0,8845 - 4,48 - 0,7 -1,03 -103 = 2857 кН - условие выполняется.

Относительный эксцентриситет: е0 = 0,01м < 0,7у = 0,7-0,19 = 0,133м, поэтому расчет по второй группе предельных состояний не требуется.

2857 - 2840,68 ......

Запас прочности:--100 = 1%.

2840,68

Усиление простенка поперечным армированием из стеклопластиковой арматуры АКП-СП [10, 11]

Проверяем условие эффективности применения поперечного армирования:

- средняя высота ряда кладки 100мм< 150мм ;

- расчетный эксцентриситет е0 = 0,01м = 10мм<0,17И = 0,17-380 = 64,6мм ;

- гибкость простенка ХЙ = 7,89 < 15.

Армируем сетками из стеклопластиковой арматуры АКП-СП. Расчетное сопротивление арматуры Я5 =1000МПа по таблице 3 Фролов Н.П. "Стек-лопластиковая арматура и стеклопластбетонные конструкции" [19].

Нормативное сопротивление арматуры Я5п = 1200МПа по таблице 3 Фролов Н.П. "Стеклопла-стиковая арматура и стеклопластбетонные конструкции" [19]. Диаметр арматуры принимаем 4 мм, тогда площадь поперечного сечения одного стержня

ЭКСПЕРТ:

ТЕОРИЯ И ПРАКТИКА

2022. № 2 (17)

Аа = 0,108см2 по таблице 3.2 ТУ 2296-001-306049442012 [17]. Размер ячейки предварительно принимаем 6 см. Коэффициент условий работы арматуры каменной кладки ус5 = 0,6 по таблице 14 СП 15.13330.2012 [12].

Тогда, расчетное сопротивление арматуры каменной кладки с учетом коэффициента условий работы:

= - ус5 = 1000 - 0,6 = 600 МПа.

Нормативное сопротивление арматуры каменной кладки с учетом коэффициента условий работы:

Я5п = Я5п-Ус5 = 1200-0,6 = 720 МПа.

Принимаем предварительно коэффициент продольного изгиба равным ф1 = 0,9161.

Требуемое расчетное сопротивление сжатию армированной кладки:

N 2840,68

Rskb ="

mg1 •Ф1 • Ac 'ю 1 • 0,9161 • 0,7• 1,03-10'

- = 4,3 МПа,

Язкь = 4,3МПа<2Н = 2-2,7 = 5,4МПа - условие выполняется.

Требуемый процент армирования кладки: 50 -^кь - Я) _ 50-(4,3-2,7)

2ег

2^ 0,01

= 0,15%,

е0 I) 1600-|1--

У ) | I 0,19

где У = 0,51 = 0,5-0,38 = 0,19м.

Находим расчетный шаг арматурных сеток:

2АсГ V™ 2-0,196-100

й |-100 =---= 43,55.

(Rs

Б =

ц-с ) 0,15-6

Ставим стеки через 4 ряда кладки с шагом Б = 4-10 = 40 см.

Проверка прочности армированного простенка [10]

Фактический процент армирования кладки:

Ц =

2A,

St I 2^0,196-100 st 1 100 =-:-= 0,17%.

Б - с ) 40 - 6

Максимальный процент армирования кладки:

Рис. 6. Схемы армирования стальной арматурой (В500) и стеклопластиковой (АКП-СП) простенка

© АНО "Институт судебной строительно-технической экспертизы", 2022 63

50-R

50-2,7

(Rs

1 - 20 )

У

600 - 1 -

2-0,01 0,19

= 0,25%.

Процент армирования кладки ц должен находиться в пределах:

Цтах = 0,25 % > ц = 0,17 > цтп = 0,1 % Временное сопротивление сжатию неарми-рованной кладки:

Яи = к-Я = 2-2,7 = 5,4 МПа,

где к = 2 по таблице 15 СП 15.13330.2012 [12].

Временное сопротивление сжатию армированной кладки:

Rsku = k-R +

2ц- Rsn

= 2- 2,7 + -

2-0,17-720

100 100 Упругая характеристика кладки:

= 2,45 МПа.

армированном

a -Ru 1000-5,4

Ask -

R

:sku

2,45

: 2204;

так как в таблице 19 СП 15.13330.2012 [12] при определении коэффициента продольного изгиба ф -атах = 1500, а полученная упругая характеристика армированной кладки превышает это значение, то ф находим по а ^ = 1500.

Гибкость простенка: Хй = 7,89;

Гибкость сжатой части сечения: ХЛс = 8,33.

Определяем ф методом интерполяции:

- при а = 1500 и Хй = 7,89, ф= 0,952;

- при а = 1500 и ХЛс = 8,33,фс = 0,945.

Коэффициент продольного изгиба армированной кладки равен:

ф + фс 0,952 + 0,945 _ог. ф1 =т Тс -;-= 0,9485.

Расчетное кладки:

сопротивление армированной

о , Rs

100

2ег

2- 0,01 , 1---— = 4,5 МПа.

Запас прочности:

2840,68

-100 = 8,3 %.

Таблица 2 - Сравнительная таблица стоимости стеклопластиковой и стальной арматуры

Арматура/ материал Диаметр арматуры, мм Стоимость 1 п. м., руб.

Стеклопластик/сталь А400 4,0/6,0 8,7/15,3

Стеклопластик/сталь А400 6,0/8,0 12,6/26,0

Стеклопластик/сталь А400 7,0/10,0 15,9/39,77

Стеклопластик/сталь А400 8,00/12,00 20,3/53,5

Стеклопластик/сталь А400 10,0/14,0 28,6/71,78

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Стеклопластик/сталь А400 12,0/16,0 39,4/92,76

Стеклопластик/сталь А400 14,0/18,0 52,4/117,44

Стеклопластик/сталь А400 16,0/20,0 66,0/145,3

Стеклопластик/сталь А400 18,0/22,0 85,4/175,78

Стеклопластик/сталь А400 20,0/25,0 106,0/226,21

Стеклопластик/сталь В500 4,0/5,0 8,7/14,43

2-0,17-600

= 2,7 +----

100 ^ 0,19

Проверяем выполнения условия. Несущая способность армированной внецентренно сжатой кладки:

N < mg1 -ф1 -КзкЬ-Ас N1-1 = 2840,68 кН < 1 - 0,9485 - 4,5 - 0,7 -1,03 -103 = 3077,41 кН - условие выполняется.

Относительный эксцентриситет: в0 = 0,01м < 0,7у = 0,7-0,19 = 0,133м, поэтому расчет по второй группе предельных состояний не требуется.

3077,41 - 2840,

Выводы. Исходя из проведенных выше расчетов, можно смело сказать о том, что стеклопластико-вую арматуру целесообразно применять для армирования кирпичной кладки. Т.к. по полученным результатам - размер ячейки сетки из стеклопластиковой арматуры 6 см, что больше на 1 см, чем размер ячейки сетки из стальной - это говорит нам о меньшем расходе арматуры; шаг сеток из стеклопластика - 4 ряда, а в сетках из стали всего 2 ряда, при этом запас прочности не просто сохраняется, а еще и возрастает в 8,3 раза; так как масса сетки из стеклопластика на 3,665 кг меньше, то выходит, что стальная сетка дороже сетки из стеклопластика на 121 рубль.

Список источников

1. Арматура композитная полимерная / В.Ф. Степанова, А.Ю. Степанов, Е.П. Жирков. - М.: АСВ, 2013. 200 с.

2. Армированные каркасные композиты для зданий и сооружений: монография / В.Т. Ерофеев, В.И. Рим-шин [и др.]. - Саранск: Изд-во Мордов. ун-та, 2015. 360 с.

3. Бетонные конструкции с неметаллическим армированием / Г.Ш. Салия, А.Л. Шагин. - М.: Стройиздат, 1990. 144 с.

4. Высокоармированный сталефибробетон / А.С. Бочарников, В.В. Прозоров // Энергетическое строительство. 1989. № 5. С. 30-32.

5. ГОСТ 31938-2012 Арматура композитная полимерная для армирования бетонных конструкций. Общие технические условия. URL: https://docs.cntd.ru/ document/1200101115

6. ГОСТ 530-2012 Кирпич и камень керамические. Общие технические условия. URL: http://docs.cntd.ru/ document/1200100260.

7. ГОСТ 6727-80 Проволока из низкоуглеродистой стали холоднотянутая для армирования железобетонных конструкций. Технические условия. URL: https://docs.cntd.ru/document/1200004104

8. Композитная стеклопластиковая арматура. URL: http://komplex-snab.ru/armatura-d10-d12-d14-d16/

9. Оптимизация содержания компонентов винил-эфирных композитов / В.Т. Ерофеев [и др.] // Региональная архитектура и сроительство.2012. №1. С. 22-31.

2022. № 2 (17)

10. Оптимизация содержания отверждающих компонентов в винилэфирных композитах. / В.Т. Ерофеев [и др.] // Известия Юго-Западного государственного университета. 2011. №5-2 (38). С. 427-433.

11. Оптимизация составов полиэфиракрилатных композитов / А.В. Мышкин, В.Т. Ерофеев // Региональная архитектура и строительство. 2013. №3. С. 56-61.

12. Примеры расчета железобетонных и каменных конструкций / В.М. Бондаренко, В.И. Римшин. - М.: Высш. шк., 2009. 589 с.

13. Расчет элементов конструкций многоэтажного каменного здания: методические указания / В.П. Селяев, Л.И. Куприяшкина, К.В. Оськин. - Саранск: Изд-во Мордов. ун-та, 2019. 36 с.

14. Рекомендации к расчету конструкций со стекло-пластиковой арматурой / К.В. Зеленский [и др.] - М.: НИИЖБ, 1978. 21 с.

15. СП 15.13330.2012 Каменные и армокаменные конструкции. Актуализированная редакция СНиП П-22-81*. - М.: Минрегион России, 2013. 86 с.

16. СП 63.13330.2018 Бетонные и железобетонные конструкции. Основные положения. Актуализированная редакция СНиП 52.01-2003. - М.: Минрегион России, 2018. 161 с.

17. Стеклопластиковая арматура в современном домостроении / В.А. Башара, В.Ф. Савин // Строительные материалы. 2000. № 4. С. 6-8.

18. Стеклопластиковые связи в теплозащитных стенах / В.Н. Иконников // Строит. газ. 2000. № 11. С. 9.

19. СТО 83269053-001-2010. Применение в транспортном строительстве неметаллической композитной арматуры периодического профиля. - Пермь: УралСпецАр-матура, 2010. 58 с.

20. Технические условия. ТУ-2296-001-30604955-2012. Арматура композитная полимерная. URL: http://plast-komposit.ru/documents/gost/tu_2296_001_ 30604955_2013

21. Усиление железобетонных конструкций композиционными материалами / А.А. Шилин, В.А. Пшеничный, Д.В. Кутузов. - М: Стройиздат, 2004. 144 с.

22. Фролов Н.П. Стеклопластиковая арматура и стеклопластбетонные конструкции. - М.: Стройиздат, 1980. 104 с.

23. Development of the recommendations on selection of glass-fiber reinforced polyurethanes for vehicle parts. Shafigullin, L.N., Bobrishev, A.A., Erofeev V.T., Treshchev A.A., Shafigullina, A.N. 2015. International Journal of Appli ed Engineering Research 10(23), p. 43758-43762

24 Эпоксидные полимербетоны, модифицированные нефтяными битумами, каменноугольной и карбомид-ной смолами и аминопроизводными соединениями / В.Т. Ерофеев [и др.]. - М.: Палеотип, 2008. 244 с.

Вклад авторов: все авторы сделали эквивалентный вклад в подготовку публикации. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Статья поступила в редакцию 21.02.2022; одобрена после рецензирования 10.03.2022; принята к публикации 15.03.2022.

Contribution of the authors: the authors contributed equally to this article. The authors declare no conflicts of interests.

The article was submitted 21.02.2022; approved after reviewing 10.03.2022; accepted for publication 15.03.2022.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.