Строительные нормы и правила

Каменные и армокаменные конструкции

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

Изгибаемые элементы

4.18*. Расчет изгибаемых неармированных элементов следует производить по формуле

M£R_tbW,                                                                (20)

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 (см. табл. 10 - 12).

Расчет изгибаемых неармированных элементов на поперечную силу следует производить по формуле

Q £ R_twbz,                                                                 (21)

Где R_tw - расчетное сопротивление кладки главным растягивающим напряжениям при изгибе, по табл. 11 - 12;

B - ширина сечения;

z - плечо внутренней пары сил, для прямоугольного сечения, z =h.

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

Центрально-растянутые элементы

4.19. Расчет элементов неармированных каменных конструкций на прочность при осевом растяжении следует производить по формуле

N£R_tA_n,                                                                 (22)

Где N - расчетная осевая сила при растяжении;

R_t - расчетное сопротивление кладки растяжению, принимаемое по табл. 10 - 12 по перевязанному сечению;

А_п - расчетная площадь сечения нетто.

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

Срез

4.20. Расчет неармированной кладки на срез по горизонтальным неперевязанным швам и перевязанным швам для бутовой кладки следует производить по формуле

Q £(R_sq + 0,8nms_o) А,                                                         (23)

Где R_sq - расчетное сопротивление срезу (см. табл. 10);

M - коэффициент трения по шву кладки, принимаемый для кладки из кирпича и камней правильной формы равным 0,7;

s₀ - среднее напряжение сжатия при наименьшей расчетной нагрузке, определяемой с коэффициентом перегрузки 0,9;

п - коэффициент, принимаемый равным 1,0 для кладки из полнотелого кирпича и камней и равным 0,5 для кладки из пустотелого кирпича и камней с вертикальными пустотами, а также для кладки из рваного бутового камня;

А - расчетная площадь сечения.

Расчет кладки на срез по перевязанному сечению (по кирпичу или камню) следует производить по формуле (23) без учета обжатия (2-й член формулы 23). Расчетные сопротивления кладки должны приниматься по табл. 11.

При внецентренном сжатии с эксцентриситетами, выходящими за пределы ядра сечения (для прямоугольных сечений е₀ > 0,17h), в расчетную площадь сечения включается только площадь сжатой части сечения А_с.

Многослойные стены (стены облегченной кладки и стены с облицовками)

4.21. Отдельные слои многослойных стен должны быть соединены между собой жесткими или гибкими связями (см. пп. 6.30 - 6.31). Жесткие связи должны обеспечивать распределение нагрузки между конструктивными слоями.

4.22. При расчете многослойных стен на прочность различаются два случая:

а) жесткое соединение слоев. Различную прочность и упругие свойства слоев, а также неполное использование прочности их при совместной работе в стене следует учитывать путем приведения площади сечения к материалу основного несущего слоя. Эксцентриситеты всех усилий должны определяться по отношению к оси приведенного сечения;

б) гибкое соединение слоев. Каждый слой следует рассчитывать раздельно на воспринимаемые им нагрузки, нагрузки от покрытий и перекрытий должны передаваться только на внутренний слой. Нагрузку от собственного веса утеплителя следует распределять на несущие слои пропорционально их сечению.

4.23. При приведении сечения стены к одному материалу толщина слоев должна приниматься фактической, а ширина слоев (по длине стены)изменяться пропорционально отношению расчетных сопротивлений и коэффициентов использования прочности слоев по формуле

b_red = b, (24)

где b_red - приведенная ширина слоя;

b - фактическая ширина слоя;

R;т - расчетное сопротивление и коэффициент использования прочности слоя, к которому приводится сечение;

R_i; m_i - расчетное сопротивление и коэффициент использования прочности любого другого слоя стены. Коэффициенты использования прочности слоев в многослойных стенах т и m_i приведены в табл. 22*.

4.24*. Расчет многослойных стен с жесткими связями следует производить:

а) при центральном сжатии по формуле (10);

б) при внецентренном сжатии по формуле (13).

В формулах (10) и (13) принимаются: площадь приведенного сечения A_red, площадь сжатой части приведенного сечения A_cred и расчетное сопротивление слоя, к которому приводится сечение, с учетом коэффициента использования его прочности mR.

Коэффициенты продольного изгиба j,j₁и коэффициент т_g следует определять по указаниям пп. 4.2 - 4.7 для материала слоя, к которому приводится сечение.

4.25. При расчете многослойных стен с гибкими связями (без тычковой перевязки) коэффициенты j,j₁ и т_g следует определять по пп. 4.2 - 4.7 для условной толщины, равной сумме толщин двух конструктивных слоев, умноженной на коэффициент 0,7.

При различном материале слоев принимается приведенная упругая характеристика кладки a_red, определяемая по формуле

a_red = , (25)

где a₁ и a₂- упругие характеристики слоев;

h₁ и h₂- толщина слоев.

4.26. В двухслойных стенах при жесткой связи слоев эксцентриситет продольной силы, направленной в сторону термоизоляционного слоя относительно оси, проходящей через центр тяжести приведенного сечения, не должен превышать0,5 у.

4.27. Многослойные стены с плитными утеплителями (минераловатные, полимерные и т. п. плиты), засыпками или заполнением бетоном с пределом прочности на сжатие 1,5 МПа (15 кгс/см²) и ниже следует рассчитывать по сечению кладки без учета несущей способности утеплителя.

4.28*. Расчет стен с облицовками, жестко соединенными с материалом стены, при наличии или отсутствии несущих теплоизоляционных слоев следует производить по правилам расчета многослойных стен (пп. 4.22 - 4.24), по площади сечения, приведенного к одному материалу, - по формуле (24). Сечение стен с облицовкой следует приводить к материалу основного несущего слоя стены.

В многослойных стенах с облицовками величину коэффициента использования прочности несущего слоя, к которому приводится сечение, следует принимать по табл. 22* и 23.

При эксцентриситете нагрузки в сторону облицовки коэффициент wв формуле (13) следует принимать равным единице.

Расчет по раскрытию швов облицовки на растянутой стороне сечения при эксцентриситете в сторону кладки, превышающем 0,7у относительно оси приведенного сечения, следует производить по указаниям п. 5.3.

Коэффициенты использования прочности слоев в стенах с облицовками т и т_i приведены в табл. 23.

Таблица22*

Таблица23

4.29*. При расчете стен с облицовками эксцентриситет нагрузки в сторону облицовки не должен превышать 0,25 у (у -расстояние от центра тяжести приведенного сечения до края сечения в сторону эксцентриситета). При эксцентриситете, направленном в сторону внутренней грани стены е₀ > у, но не менее 0,1 у, расчет по формулам (10)- (13) производится без учета коэффициентов т и m_i, приведенных в табл. 23, как однослойного сечения по материалу основного несущего слоя стены, при этом в расчет вводится вся площадь сечения элемента.