Расчет элементов конструкций по предельным состояниям

первой группы (по несущей способности)

Центрально-сжатые элементы

7.1. Расчет элементов неармированных каменных конструкций при центральном сжатии следует производить по формуле

, (10)

где N - расчетная продольная сила;

R - расчетное сопротивление сжатию кладки, определяемое по таблицам 2 - 10;

- коэффициент продольного изгиба, определяемый по 7.2;

A - площадь сечения элемента;

- коэффициент, учитывающий влияние длительной нагрузки и определяемый по формуле (16) при .

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

7.2. Коэффициент продольного изгиба для элементов постоянного по длине сечения следует принимать по таблице 19 в зависимости от гибкости элемента

(11)

или прямоугольного сплошного сечения при отношении

(12)

и упругой характеристики кладки , принимаемой по таблице 17, а для кладки с сетчатым армированием - по формуле (4).

В формулах (11) и (12):

- расчетная высота (длина) элемента, определяемая согласно указаниям 7.3;

i - наименьший радиус инерции сечения элемента;

h - меньший размер прямоугольного сечения.

Таблица 19

┌────────────────┬────────────────────────────────────────────────────────┐

│ Гибкость │ Коэффициент продольного изгиба фи при упругих │

│ │ характеристиках кладки альфа │

├───────┬────────┼───────┬───────┬───────┬───────┬───────┬───────┬────────┤

│лямбда │лямбда │ 1500 │ 1000 │ 750 │ 500 │ 350 │ 200 │ 100 │

│ h│ i │ │ │ │ │ │ │ │

├───────┼────────┼───────┼───────┼───────┼───────┼───────┼───────┼────────┤

│ 4 │ 14 │ 1 │ 1 │ 1 │ 0,98 │ 0,94 │ 0,9 │ 0,82 │

│ 6 │ 21 │ 0,98 │ 0,96 │ 0,95 │ 0,91 │ 0,88 │ 0,81 │ 0,68 │

│ 8 │ 28 │ 0,95 │ 0,92 │ 0,9 │ 0,85 │ 0,8 │ 0,7 │ 0,54 │

│ 10 │ 35 │ 0,92 │ 0,88 │ 0,84 │ 0,79 │ 0,72 │ 0,6 │ 0,43 │

│ 12 │ 42 │ 0,88 │ 0,84 │ 0,79 │ 0,72 │ 0,64 │ 0,51 │ 0,34 │

│ 14 │ 49 │ 0,85 │ 0,79 │ 0,73 │ 0,66 │ 0,57 │ 0,43 │ 0,28 │

│ 16 │ 56 │ 0,81 │ 0,74 │ 0,68 │ 0,59 │ 0,5 │ 0,37 │ 0,23 │

│ 18 │ 63 │ 0,77 │ 0,7 │ 0,63 │ 0,53 │ 0,45 │ 0,32 │ - │

│ 22 │ 76 │ 0,69 │ 0,61 │ 0,53 │ 0,43 │ 0,35 │ 0,24 │ - │

│ 26 │ 90 │ 0,61 │ 0,52 │ 0,45 │ 0,36 │ 0,29 │ 0,2 │ - │

│ 30 │ 104 │ 0,53 │ 0,45 │ 0,39 │ 0,32 │ 0,25 │ 0,17 │ - │

│ 34 │ 118 │ 0,44 │ 0,38 │ 0,32 │ 0,26 │ 0,21 │ 0,14 │ - │

│ 38 │ 132 │ 0,36 │ 0,31 │ 0,26 │ 0,21 │ 0,17 │ 0,12 │ - │

│ 42 │ 146 │ 0,29 │ 0,25 │ 0,21 │ 0,17 │ 0,14 │ 0,09 │ - │

│ 46 │ 160 │ 0,21 │ 0,18 │ 0,16 │ 0,13 │ 0,1 │ 0,07 │ - │

│ 50 │ 173 │ 0,17 │ 0,15 │ 0,13 │ 0,1 │ 0,08 │ 0,05 │ - │

│ 54 │ 187 │ 0,13 │ 0,12 │ 0,1 │ 0,08 │ 0,06 │ 0,04 │ - │

├───────┴────────┴───────┴───────┴───────┴───────┴───────┴───────┴────────┤

│ Примечания. 1. Коэффициент фи при промежуточных величинах гибкостей│

│определяется интерполяцией. │

│ 2. Коэффициент фи для отношений лямбда , превышающих предельные│

│ h │

│(9.16 - 9.20), следует принимать при определении фи (7.7) в случае│

│ c │

│расчета на внецентренное сжатие с большими эксцентриситетами. │

│ 3. Для кладки с сетчатым армированием величины упругих характеристик,│

│определяемые по формуле (4), могут быть менее 200. │

└─────────────────────────────────────────────────────────────────────────┘

7.3. Расчетные высоты стен и столбов при определении коэффициентов продольного изгиба в зависимости от условий опирания их на горизонтальные опоры следует принимать:

а) при неподвижных шарнирных опорах (рисунок 4, а);

б) при упругой верхней опоре и жестком защемлении в нижней опоре: для однопролетных зданий , для многопролетных зданий (рисунок 4, б);

в) для свободно стоящих конструкций (рисунок 4, в);

г) для конструкций с частично защемленными опорными сечениями - с учетом фактической степени защемления, но не менее , где H - расстояние между перекрытиями или другими горизонтальными опорами, при железобетонных горизонтальных опорах - расстояние между ними в свету.

а - шарнирно опертых на неподвижные опоры;

б - защемленных внизу и имеющих верхнюю упругую опору;

в - свободно стоящих

Рисунок 4. Коэффициенты и по высоте

сжатых стен и столбов

Примечания. 1. При жестких опорах (см. 9.7) и заделке в стены сборных железобетонных перекрытий принимается , а при монолитных железобетонных перекрытиях, опираемых на стены по четырем сторонам, .

2. Если нагрузкой является только собственная масса элемента в пределах рассчитываемого участка, то расчетную высоту сжатых элементов, указанную в 7.3, следует уменьшить путем умножения на коэффициент 0,75.

7.4. Значения коэффициентов и для стен и столбов, опирающихся на шарнирные неподвижные опоры, с расчетной высотой (см. 7.3) при расчете сечений, расположенных в средней трети высоты , следует принимать постоянными, равными расчетным значениям и , определенным для данного элемента. При расчете сечений на участках в крайних третях коэффициенты и увеличиваются по линейному закону до единицы на опоре (рисунок 4, а).

Для стен и столбов, имеющих нижнюю защемленную и верхнюю упругую опоры, при расчете сечений нижней части стены или столба до высоты 0,7H принимаются расчетные значения и , а при расчете сечений верхней части стены или столба значения и для этих сечений увеличиваются до единицы по линейному закону (рисунок 4, б).

Для свободно стоящих стен и столбов при расчете сечений в их нижней части (до высоты 0,5H) принимаются расчетные значения и , а в верхней половине значения и увеличиваются до единицы по линейному закону (рисунок 4, в).

В месте пересечения продольной и поперечной стен, при условии их надежного взаимного соединения, коэффициенты и разрешается принимать равными 1. На расстоянии H от пересечения стен коэффициенты и определяются по 7.1 - 7.3. Для промежуточных вертикальных участков коэффициенты и принимаются интерполяцией.

7.5. В стенах, ослабленных проемами, при расчете простенков коэффициент принимается по гибкости стены.

Для узких простенков, ширина которых меньше толщины стены, производится также расчет простенка в плоскости стены, при этом расчетная высота простенка принимается равной высоте проема.

7.6. Для ступенчатых стен и столбов, верхняя часть которых имеет меньшее поперечное сечение, коэффициенты и определяются:

а) при опирании стен (столбов) на неподвижные шарнирные опоры - по высоте (H - высота стены или столба согласно 7.3) и наименьшему сечению, расположенному в средней трети высоты H;

б) при упругой верхней опоре или при ее отсутствии - по расчетной высоте , определенной согласно 7.3, и сечению у нижней опоры, а при расчете верхнего участка стены (столба) высотой - по расчетной высоте и поперечному сечению этого участка; определяется так же, как , но при .