Расчет неармированных каменных конструкций по несущей способности

Центрально-сжатые элементы.

Расчет элементов неармированных каменных конструкций при центральном сжатии производится по формуле:

где N — расчетная продольная сила;

m — коэффициент условий работы элемента конструкций;

m_K— коэффициент условий работы кладки;

? —коэффициент продольного изгиба, принимаемый по таблице 23.

R — расчетное сопротивление сжатию;

F — площадь сечения элемента.

Значения коэффициентов продольного изгиба ? принимаются по таблице 23 в зависимости от упругой характеристики кладки а и приведенной гибкости ?_пр или ?_пр:

где l₀ — расчетная высота конструкции,

а — меньший размер прямоугольного сечения,

r — радиус инерции сечения,

? — упругая характеристика кладки по таблице 24. Расчетная высота конструкции l₀ при определении коэффициента продольного изгиба принимается в зависимости от жесткости верхней

опоры:

при неподвижной верхней опоре l₀=H,

при упругой верхней опоре: для однопролетных зданий l₀ = 1,50H, для многопролетных зданий l₀= 1,25H,

для свободностоящих конструкций при отсутствии анкерной связи их с перекрытием или покрытием l₀=2H, где H — расстояние между перекрытиями или другими горизонтальными опорами.

Коэффициенты продольного изгиба

Приведенная гибкость		?	Приведенная гибкость		?	Приведенная гибкость		?
?пр	?пр		?пр	?пр		?пр	?пр
4	14	0,99	15	52,5	0,77	34	118	0,39
5	17,5	0,98	16	56	0,74	36	125	0,36
6	21	0,96	17	59,5	0,72	38	132	0,34
7	24,5	0,94	18	68	0,70	40	139	0,32
8	28	0,92	20	70	0,65	42	146	0,30
9	31,5	0,90	22	76	0,61	44	153	0,28
10	35	0,88	24	83	0,56	46	160	0,26
11	38,5	0,86	26	90	0,53	48	166	0,24
12	42	0,84	28	97	0,49	50	173	0,23
13	45,5	0.81	30	104	0,45	52	180	0,22
14	49	0,79	32	111	0,42	54	187	0,21

Внецентренно-сжатые элементы

Расчет внецентренно-сжатых элементов неармированной кладки при малых эксцентриситетах (рис. Ia) при е0 < 0,45y производится по формуле:

или для прямоугольного сечения:

где е₀ — эксцентриситет продольной силы относительно менее напряженной грани сечения;

h — высота сечения;

у — расстояние от центра тяжести сечения до края сечения в сторону эксцентриситета.

? — коэффициент продольного изгиба.

Таблица 24

Значения упругой характеристики а для неармированной кладки

Вид кладки	Марка раствора
	200-50	25—10	4	2
Из тяжелых естественных камней (бута) и бетонных камней на тяжелых растворах	2000	1000	750	500
Из кирпича, легкобетонных камней, легких естественных камней на тяжелых растворах	1000	750	500	350
То же, на легких растворах .	750	500	350	200

Примечание. Упругая характеристика бутобетона принимается равной а = 2000 при бетоне марок 100—50 и а =1500 при бетоне марки 35.

h — высота части элемента с однозначной эпюрой изгибающего момента.

Расчет внецентренно сжатых элементов неармированной кладки при больших эксцентриситетах (рис. 1б) при e₀> 0,45y производится по формуле:

Для таврового сечения при l0>0,45y можно приближенно принимать:

г

где F_c — площадь сжатой части сечения при прямоугольной эпюре

напряжений;

? — коэффициент продольного изгиба для всего сечения;

?_c— коэффициент продольного изгиба для части площади сечения F_c , определяемый для гибкости ?_с =h/a_c,

где а_с — высота части площади сечения F_c

Рис. 1, Внецентренное сжатие кладки:

а — при малых эксцентриситетах; б — при больших эксцентриситетах.

Изгибаемые элементы.

Расчет изгибаемых неармированных элементов производится по формуле:

где M — расчетный изгибающий момент,

W —момент сопротивления сечения кладки при упругой ее работе, для крайнего растянутого волокна

Rри— расчетное сопротивление кладки растяжению при изгибе

по перевязанному сечению. Расчет изгибаемых элементов на поперечную силу производится по формуле:

где b — ширина сечения,

z — плечо внутренней пары сил z = l/S; для прямоугольного сечения z = 2/3*h,

Rгл —расчетное сопротивление главным растягивающим усилиям.

Центрально-растянутые элементы.

Расчет элементов при центральном растяжении производится по формуле:

где Rp — расчетное сопротивление кладки растяжению по перевязанному сечению.

Примечание. Проектирование каменных конструкций, работающих на центральное растяжение, по неперевязанным сечениям не допускается.