Железобетонные и каменные конструкции (стр. 42 )

Рис. 86. К определению , и сжатых элементов

Значения коэффициентов и нужно принимать в соответствии с рис. 86: полученными по расчету, равными 1,0 или определяемыми интерполяцией.

5. Расчет каменных элементов при местном смятии

Местное смятие встречается, когда нагрузка приложена только к части поперечного сечения элемента. Сопротивление кладки местному смятию выше, чем осевому сжатию, так как ненагруженные участки кладки сдерживают поперечные деформации нагруженных.

Условие достаточной несущей способности:

, (2)

где – расчетная продольная сила от местной нагрузки;

– коэффициент полноты эпюры давления от местной нагрузки; если нагрузка передается на кладку через слой раствора, эпюра давления треугольная, ; если через бетонную подушку или пояся, эпюра давления – прямоугольная, ;

– коэффициент, учитывающий перераспределение напряжений из-за пластических свойств кладки;

– расчетное сопротивление кладки смятию: ; ;

– коэффициент увеличения прочности кладки и его граничное значение, определяемое по таблице норм;

– площадь сжатия, на которую передается нагрузка;

– расчетная площадь поперечного сечения элемента, определяемая по правилам норм; она включает площадь смятия и часть остальной площади поперечного сечения, размеры которой зависят от условий загружения.

6. Расчет внецентренно сжатых каменных элементов

Внецентренно сжатые элементы испытывают одновременно воздействия продольной сжимающей силы и изгибающего момента , что равноценно действию силы с эксцентриситетом . В расчетах также необходимо учитывать и случайный эксцентриситет, который принимают равным: см для не несущих стен, см – для самонесущих и – для несущих стен и перегородок и суммируют с эксцентриситетом продольной силы.

Условие достаточной несущей способности:

, (3)

где – коэффициент, учитывающий увеличение эксцентриситета из-за ползучести кладки при действии длительной нагрузки;

– эксцентриситет продольной силы от постоянной и временной длительной нагрузки;

– коэффициент продольного изгиба при внецентренном сжатии;

– то же, определяемые соответственно для всего сечения и только для сжатой зоны высотой ;

– площадь сжатой зоны сечения;

– полная площадь поперечного сечения элемента;

– коэффициент, учитывающий перераспределение напряжений из-за пластических свойств кладки.

7. Особенности армирования армокаменных конструкций

Основными видами армирования являются сетчатое и продольное.

Сетчатое армирование выполняется посредством укладки в горизонтальные швы сеток, которые сдерживают поперечные деформации кладки и повышают ее прочность. Сетчатое армирование технологично при устройстве и эффективно в работе, но имеет и недостатки: не повышает устойчивости конструкции и прочность растянутой кладки. Поэтому такое армирование применяют для коротких сильнонагруженных элементов при с небольшими экоцентритетами: при .

Диаметр сетчатой арматуры принимается в пределах 3–6 мм, расстояние между стержнями сетки 3–12 см, шаг сеток – не более 40 см и пяти рядов кладки, процент армирования – от 0,1% до 1,0%. Для контроля концы сеток должны выпускаться за поверхность кладки на 2-3 мм. Для армированной кладки применяют кирпич марки не ниже М75, камни марки не ниже М35 и раствор – марки М50 и выше; арматура – класса Вр-I (B500) и А-I (A240).

Продольное армирование применяют при большой гибкости элемента и двузначной эпюре напряжений; оно может быть внутренним и наружным. При внутренним армировании стержни устаналивают в специальные вертикальные швы в кладке, при наружном – в вертикальные штрабы с последующим их заполнением раствором. Наружное армирование также возможно посредством стальных или железобетонных обойм. Требования к каменным материалам и раствору – те же, что и при сетчатом армировании. Классы продольной арматуры-А-I (A240) и A - II (A300).

При передаче местной нагрузки на участок кладки, расположенный в пределах 1,0 м ниже распределительной плиты, следует армировать через 3 ряда сетками из проволоки диаметром не менее 3 мм с размером ячеек не более 60 мм.

8. Расчет сжатых армокаменных элементов

Условия прочности элементов:

– центрально сжатых с сетчатыми армированием

; (4)

где – расчетное сопротивление армированной сетками кладки, принимается не более ;

– процент армирования сетками;

– площадь одного стержня сетки;

– шаг стержней сетки и шаг сеток;

– расчетное сопротивление арматуры, принимаемое равным 161 для арматуры класса А240 и 249 – для В500;

– внецентренно сжатых с сетчатым армированием

; (5)

где – расчетное сопротивление армированной сетками кладки при внецентренном сжатии, принимается не более ;

– центрально сжатых с продольным армированием

,

где – расчетное сопротивление арматуры сжатию, принимаемое равным 183 для стали класса А240 и 189 – для сталей класса А300;

– площадь всей сжатой арматуры;

остальные обозначения – те же, что и для каменных конструкций.

– внецентренно сжатых с продольным армированием; расчет ведется по методике норм, аналогичной для расчета железобетонных конструкций с учетом величины эксцентриситета и коэффициентов условий работы кладки и арматуры.

9. Конструктивные схемы каменных зданий и особенности их расчета

Различают жесткие и упругие конструктивные схемы зданий.

К зданиям с жесткой конструктивной схемой относятся те, стены и столбы которых имеют опоры при расчете на горизонтальные нагрузки. За жесткие опоры следует принимать: поперечные каменные и бетонные стены толщиной не менее 12 см, контрфорсы, поперечные рамы с жесткими узлами, перекрытия и покрытия, ветровые пояса и другие конструкции, рассчитанные на восприятие горизонтальных нагрузок. Расстояние между жестокими опорами не должно превышать установленных нормами значений.