Расчет каменных конструкций по предельным состояниям первой группы

Расчет по первой группе предельных состояний выполняется всегда и для всех видов конструкций.

Расчет прочности сжатых элементов

Рис.6.5. К расчету каменных конструкций на сжатие:

а) центрально сжатые элементы; б) внецентренно - сжатые элементы.

Расчет элементов неармированных каменных конструкций при центральном сжатии (рис.6.5.а) следует производить по формуле

N £ m_g j RA, (6.4)

где N - расчетная продольная сила; R - расчетное сопротивление сжатию кладки; j - коэффициент продольного изгиба, зависящий от гибкости элемента и упругой характеристики; А - площадь сечения элемента; m_g - коэффициент, учитывающий влияние длительной нагрузки.

При меньшем размере прямоугольного поперечного сечения элементов h ³ 30 см (или с меньшим радиусом инерции элементов любого сечения i ³ 8,7 см) коэффициент m_g следует принимать равным единице.

Гибкость элемента любой формы представляет собой отношение расчетной длины к радиусу инерции сечения l _i = l_o / i, а прямоугольного сплошного сечения – к наименьшему размеру сечения l _i = l_o / h . В конструкциях, имеющих неподвижные горизонтальные опоры, расчетная длина равна высоте этажа (в стенах и столбах многоэтажных зданий). В стенах и столбах одноэтажных зданий, имеющих упругую верхнюю опору, l_o=1,25Н. В свободно стоящих столбах и стенах l_o= 2Н.

Расчет внецентренно сжатых неармированных элементов (рис.6.5.б) каменных конструкций следует производить по формуле

N £ m_g j ₁ RA_cw , (6.5)

где m_g –коэффициент, учитывающий снижение прочности кладки из-за деформаций ползучести; j ₁-коэффициент продольного изгиба; А_с - площадь сжатой части сечения; R - расчетное сопротивление кладки сжатию; w- коэффициент, учитывающий неравномерность распределения напряжений в сжатой зоне кладки и работу растянутой ее части.

Площадь сжатой части сечения при прямоугольной эпюре напряжений (рис.6.6), определяемая из условия, что ее центр тяжести совпадает с точкой приложения расчетной продольной силы N.

Площадь сжатой части сечения

; (6.6)

где А - площадь сечения элемента; h - высота сечения в плоскости действия изгибающего момента; е₀ - эксцентриситет расчетной силы N относительно центра тяжести сечения.

Коэффициент продольного изгиба

; (6.7)

где j - коэффициент продольного изгиба для всего сечения в плоскости действия изгибающего момента; j _с - коэффициент продольного изгиба для сжатой части сечения, определяемый по фактической высоте элемента в плоскости действия изгибающего момента.

Рис.6.6. К расчету каменных конструкций на внецентренное сжатие

Коэффициент т _g, определяется по формуле

, (6.8)

где N-расчетное продольное усилие от всех нагрузок; N_g - расчетная продольная сила от длительных нагрузок; h - коэффициент, принимаемый в зависимости от гибкости элемента и вида кладки; е₀ _g - эксцентриситет от действия длительных нагрузок.

Коэффициент для сечения произвольной формы

_w₌; (6.9)

где у - расстояние от центра тяжести сечения элемента до его края в сторону эксцентриситета.

При расчете несущих и самонесущих стен толщиной 25 см и менее следует учитывать случайный эксцентриситет e _а.. Величину случайного эксцентриситета следует принимать равной: для несущих стен - 2см; для самонесущих стен, а также для отдельных слоев трехслойных несущих стен - 1см; для перегородок и ненесущих стен, а также заполнений фахверковых стен случайный эксцентриситет допускается не учитывать. Случайный эксцентриситет e _а. должен суммироваться с эксцентриситетом продольной силы. Наибольшая величина эксцентриситета во внецентренно сжатых конструкциях без продольной арматуры в растянутой зоне не должна превышать: для основных сочетаний нагрузок - 0,9 у; для особых сочетаний - 0,95 у. В стенах толщиной 25 см и менее наибольшая величина эксцентриситета не должна превышать: для основных сочетаний нагрузок - 0,8 у, для особых - 0,85 у.

Расстояние от точки приложения силы до более сжатого края сечения для несущих стен и столбов должно быть не менее 2см. Если ширина поперечного сечения b < h, то элементы, работающие на внецентренное сжатие, должны быть проверены расчетом на центральное сжатие в плоскости, перпендикулярной к плоскости действия изгибающего момента.

Расчет на местное сжатие

Рис.6.7. К расчету каменных конструкций на местное сжатие (смятие)

Расчет сечений на смятие при распределении нагрузки на части площади сечения следует производится по формуле

N _с £ Y dR_cA_c , (6.10)

где N_c - продольная сжимающая сила от местной нагрузки; R_c - расчетное сопротивление кладки на смятие; А_с - площадь смятия, на которую передается нагрузка; d - коэффициент, учитывающий пластическую работу материала; для кирпичной и виброкирпичной кладки d = 1,5 - 0,5 Y; Y - коэффициент полноты эпюры давления от местной нагрузки.

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

Расчетное сопротивление кладки на смятие R_c следует определять по формуле

R_c = x R ; (6.11)

, (6.12)

где А - расчетная площадь сечения кладки, включая площадь смятия и площадь соседних участков, определяемая согласно нормам [1]; x ₁ - коэффициент, зависящий от материала кладки и места приложения нагрузки, x ₁=1…2.

Дата добавления: 2019-09-13; просмотров: 732; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

⇐ Предыдущая 17 18 19 20 212223 24 25 26 Следующая ⇒

Мы поможем в написании ваших работ!