Строительные нормы и правила

Каменные и армокаменные конструкции

4. Расчет элементов конструкций по предельным состояниям первой группы (по несущей способности)

Косое внецентренное сжатие

4.12. Расчет элементов при косом внецентренном сжатии следует производить по формуле (13) при прямоугольной эпюре напряжений в обоих направлениях. Площадь сжатой части сечения А_с условно принимается в виде прямоугольника, центр тяжести которого совпадает с точкой приложения силы и две стороны ограничены контуром сечения элемента (рис. 7), при этом h_с = 2с_h; b_с = 2с_b и А_с = 4с_hс_b, где с_h и с_b - расстояния от точки приложения силы N до ближайших границ сечения.

В случаях сложного по форме сечения для упрощения расчета допускается принимать прямоугольную часть сечения без учета участков, усложняющих его форму (рис. 8).

Рис.7. Расчетная схема прямоугольного сечения при косом внецентренном сжатии

Рис. 8. Расчетная схема сложного сечения прикосом внецентренном сжатии; площади А₁ и А₂в расчете не учитываются

Величиныw,j₁и т_g определяются дважды:

а) при высоте сечения h или радиусе инерции i_h и эксцентриситете е_h в направлении h;

б) при высоте сечения b или радиусе инерции i_b и эксцентриситете е_b в направлении b.

За расчетную несущую способность принимается меньшая из двух величин, вычисленных по формуле (13)при двух значениях w,j₁и т_g.

Если е_b> 0,7 с_b или e_h > 0,7c_h,то кроме расчета по несущей способности должен производиться расчет по раскрытию трещин в соответствующем направлении по указаниям п. 5.3.

Смятие (местное сжатие)

4.13. Расчет сечений на смятие при распределении нагрузки на части площади сечения следует производить по формуле

N_с £ YdR_cA_c,                                                              (17)

где N_c - продольная сжимающая сила от местной нагрузки;

R_c - расчетное сопротивление кладки на смятие, определяемое согласно указаниям п. 4.14;

А_с - площадь смятия, на которую передается нагрузка;

d = 1,5 - 0,5 Y - для кирпичной и виброкирпичной кладки, а также кладки из сплошных камней или блоков, изготовленных из тяжелого и легкого бетонов;

d = 1 - для кладки из пустотелых бетонных или сплошных камней и блоков из крупнопористого и ячеистого бетонов;

Y - коэффициент полноты эпюры давления от местной нагрузки.

При равномерном распределении давления Y= 1, при треугольной эпюре давления у = 0,5.

Если под опорами изгибаемых элементов не требуется установка распределительных плит, то допускается принимать Y_d = 0,75- для кладок из материалов, указанных в поз. 1 и 2 табл. 21*, и Y_d= 0,5 - для кладок из материалов, указанных в поз. 3 этой таблицы.

4.14. Расчетное сопротивление кладки на смятие R_c следует определять по формуле

R_c = xR;                                                                  (18)

X = , (19)

Где А - расчетная площадь сечения, определяемая согласно указаниям п. 4.16;

x₁- коэффициент, зависящий от материала кладки и места приложения нагрузки, определяется по табл. 21*.

Таблица21*

При расчете на смятие кладки с сетчатым армированием расчетное сопротивление кладки R_c принимается в формуле(17)большим из двух значений: R_с, определяемого по формуле (18) для неармированной кладки, или R_c = R_sk, где R_sk- расчетное сопротивление кладки с сетчатым армированием при осевом сжатии, определяемое по формуле (27) или(28).

4.15. При одновременном действии местной (опорные реакции балок, прогонов, перекрытий и т.п.) и основной нагрузок (вес вышележащей кладки и нагрузка, передающаяся на эту кладку) расчет производится раздельно на местную нагрузку и на сумму местной и основной нагрузок, при этом принимаются различные значения x₁согласно табл. 21*.

При расчете на сумму местной и основной нагрузок разрешается учитывать только ту часть местной нагрузки, которая будет приложена до загружения площади смятия основной нагрузкой.

Примечание. В случае, когда площадь сечения достаточна для восприятия одной лишь местной нагрузки, но недостаточна для восприятия суммы местной и основной нагрузок, допускается устранять передачу основной нагрузки на площадь смятия путем устройства промежутка или укладки мягкой прокладки над опорным концом прогона, балки или перемычки.

4.16. Расчетная площадь сечения А определяется по следующим правилам:

а) при площади смятия, включающей всю толщину стены, в расчетную площадь смятия включаются участки длиной не более толщины стены в каждую сторону от границы местной нагрузки (см. рис. 9, а);

б) при площади смятия, расположенной на краю стены по всей ее толщине, расчетная площадь равна площади смятия, а при расчете на сумму местной и основной нагрузок принимается также расчетная площадь, указанная на рис. 9, б пунктиром;

в) при опирании на стену концов прогонов и балок в расчетную площадь смятия включается площадь сечения стены шириной, равной глубине заделки опорного участка прогона или балки и длиной не более расстояния между осями двух соседних пролетов между балками (рис. 9, в); если расстояние между балками превышает двойную толщину стены, длина расчетной площади сечения определяется как сумма ширины балки b_с и удвоенной толщины стены h (рис.9, в₁);

г) при смятии под краевой нагрузкой, приложенной к угловому участку стены, расчетная площадь равна площади смятия, а при расчете на сумму местной и основной нагрузок принимается расчетная площадь, ограниченная на рис. 9, г пунктиром;

д) при площади смятия, расположенной на части длины и ширины сечения, расчетная площадь принимается согласно рис. 9, д. Если площадь смятия расположена вблизи от края сечения, то при расчете на сумму местной и основной нагрузок принимается расчетная площадь сечения, не меньшая, чем определяемая по рис. 9, г, при приложении той же нагрузки к угловому участку стены;

Рис.9. Определение расчетных площадей сечений при местном сжатии

а - з -различные случаи местного сжатия

е) при площади смятия, расположенной в пределах пилястры, расчетная площадь равна площади смятия, а при расчете на сумму местной и основной нагрузок принимается расчетная площадь, ограниченная на рис. 9, е пунктиром;

ж) при площади смятия, расположенной в пределах пилястры и части стены или простенка, увеличение расчетной площади по сравнению с площадью смятия следует учитывать только для нагрузки, равнодействующая которой приложена в пределах полки (стены) или же в пределах ребра (пилястры) с эксцентриситетом е₀> 1/6L в сторону стены (где L- длина площади смятия, е₀ - эксцентриситет по отношению к оси площади смятия). В этих случаях в расчетную площадь сечения включается кроме площади смятия часть площади сечения полки шириной С, равной глубине заделки опорной плиты в кладку стены и длиной в каждую сторону от края плиты не более толщины стены (рис. 9, ж);

з) если сечение имеет сложную форму, не допускается учитывать при определении расчетной площади сечения участки, связь которых с загруженным участком недостаточна для перераспределения давления (участки 1 и 2 на рис. 9,з).

Примечание. Во всех случаях, приведенных на рис. 9, в расчетную площадь сечения А включается площадь смятия А_c.

4.17. При опирании на край кладки изгибаемых элементов(балок, прогонов и т. п.) без распределительных плит или с распределительными плитами, которые могут поворачиваться вместе с концами элемента, длина опорного участка элемента должна приниматься по расчету. При этом плита обеспечивает распределение нагрузки только по своей ширине в направлении, перпендикулярном изгибаемому элементу.

Указания настоящего пункта не распространяются на расчет опор висячих стен, который производится согласно пп. 4.13 и 6.5.

Примечания: 1.При необходимости увеличения площади смятия под опорными плитами следует укладывать на них стальные прокладки, фиксирующие положение опорного давления.

2. Конструктивные требования к участкам кладки, загруженным местными нагрузками, приводятся в пп. 6.40 - 6.43.