Расчет на изгиб, центральное растяжение и на срез

 

РАСЧЕТ НА ИЗГИБ.

Расчет изгибаемых элементов каменных конструкций следует производить по формуле:

, (14)

 

где М - расчетный изгибающий момент; W - момент сопротивления сечения кладки при упругой ее работе; R_tb - расчетное сопротивление кладки растяжению при изгибе по перевязанному сечению.

Кроме этого, изгибаемые каменные элементы следует рассчитывать на поперечную силу по формуле:

 

, (15)

 

где R_tw - расчетная поперечная сила; W - расчетное сопротивление кладки главным растягивающим напряжениям при изгибе; Z - плече внутренней пары сил, для прямоугольного сечения Z = 2h/3.

Проектирование каменных конструкций, работающих на изгиб по неперевязанному сечению, не допускается.

 

РАСЧЕТ НА ЦЕНТРАЛЬНОЕ РАСТЯЖЕНИЕ.

 

Расчет центрально-растянутых каменных элементов на прочность следует выполнять по формуле:

, (16)

где R_t - расчетное сопротивление кладки растяжению по перевязанному шву; А_n - расчетная площадь сечения нетто.

Проектирование каменных элементов, работающих на осевое растяжение по неперевязанному сечению, не допускается.

 

РАСЧЕТ ЭЛЕМЕНТОВ НА СРЕЗ.

 

Расчет кладки на срез по перевязанному шву выполняется по формуле:

, (17)

 

где А - расчетная площадь сечения; R_sq - расчетное сопротивление кладки срезу по перевязанному сечению, проходящему по камню.

При расчете кладки на срез по неперевязанному шву сопротивление кладки будет осуществляться за счет касательного сцепления и за счет сил трения:

, (18)

 

где А - расчетная площадь сечения; р - коэффициент трения по шву кладки, принимаемый для кладки из кирпича и камней правильной формы равным 0,7; = Р/А - среднее напряжение сжатия при наименьшей расчетной нагрузке Р, определяемой с коэффициентом безопасности по нагрузке равным 0,9; - расчетное сопротивление кладки срезу по неперевязанному сечению.

Расчет кладки на срез по неперевязанному шву следует производить по формуле:

, (19)

 

где n - коэффициент, принимаемый для кладки из сплошных камней равным 1,0, а для кладки из пустотных камней равным 0,5.

 

Расчет по раскрытию трещин

 

Расчет по раскрытию трещин (швов кладки) внецентренно сжатых каменных элементов при e₀ > 0,7-у (рис. 26) следует выполнять по формуле:

. (20)

Эта формула получена при следующих допущениях:

1. Принимается линейная эпюра напряжений внецентренного сжатия как для упругого материала и, как следствие этого, можно применить формулу сопромата для определения нормальных напряжений:

 

. (21)

 

2. Расчет производится по условному краевому напряжению растяжения R_tb, которое характеризует величину деформаций растянутой зоны кладки, и тогда формула (21) примет вид с учетом обозначений рис. 26:

, (22)

 

где М = N е₀ - момент от внецентренного приложения нагрузки; W = J/(h-y) - момент сопротивления по растянутой зоне.

Далее, преобразуя, получаем:

 

, (23)

 

а из этого выражения определяется N:

 

. (24)

 

Вводя в формулу (24) коэффициент условий работы кладки при расчете по раскрытию трещин , получаем формулу (20).

 

Расчет по деформациям

Конструкции, в которых по условиям эксплуатации не может быть допущено появление трещин в штукатурках или других покры­тиях должны быть проверены на деформации растянутых поверхнос­тей:

при осевом растяжении:

 

; (25)

 

при внецентренном сжатии:

 

; (26)

 

 

при внецентренном растяжении:

 

; (27)

 

при изгибе:

 

, (28)

 

где - предельные величины относительных деформаций штукатурок и других покрытий; Е - модуль деформации кладки.

 

 

АРМОКАМЕННЬЕ КОНСТРУКЦИИ

 

Для увеличения несущей способности, монолитности и обес­печения совместной работы отдельных частей зданий и сооруже­ний, а также для увеличения сейсмостойкости каменных конструк­ций и зданий в целом применяются следующие виды армирования и усиления:

­- поперечное армирование с расположением арматурных сеток в швах кладки;

- продольное армирование с расположением арматуры внутри кладки или в бороздах, оставляемых в кладке;

- армирование (усиление) посредством включения в кладку железобетонных элементов - комплексные конструкции;

- усиление посредством включения каменных элементов в же­лезобетонную или металлическую из уголков обойму.