Расчет сжатых и изгибаемых КК, основные положения

Расчет каменных и армокаменных конструкций ведут по двум группам предельных состояний. I группа — по несущей способности. Этот расчет выполняется во всех случаях по условию

Расчетное усилие N определяют от наиболее невыгодного сечения расчетных нагрузок с учетом коэффициентов надежности по нагрузке. Расчетную несущую способность F_u находят c учетом геометрических размеров сечения, расчетного сопротивления кладки R_u и коэффициентов условий работы γ_c. Расчетное сопротивление кладки составляет часть предела ее прочности

где k — коэффициент надежности кладки (k=2…2,25).

Прочность кладки зависит от большого числа факторов, влияние которых учитывается с помощью неармированных элементов.

II группа — по образованию и раскрытию трещин и деформациям, Эти расчёт выполняются только в специальных случаях, оговоренных нормами.

Расчет по деформациям, когда по условиям эксплуатации не допускается появление трещин на растянутых гранях выполняется по следующим формулам:

при осевом растяжении

при изгибе

при внецентренном сжатии и растяжении

Расчет по раскрытию трещин выполняется для внецентренно-сжатых элементов при эксцентриситетах е_о>0,7у (у — расстояние от центра тяжести сечения до сжатой грани).

Центральное сжатие.

Прочность центрально-сжатого элемента проверяется из условия

где R —расчетное сопротивление кладки;

А—площадь поперечного сечения;

φ – коэффициент продольного изгиба, определяется по таблице в зависимости от гибкости элемента и упругой характеристики кладки α;

m_{g –} коэффициент, учитывающий влияние прогиба при действующей нагрузке.

Местное сжатие кладки происходит в зонах опирания балок, прогонов, ферм, колонн, плит покрытий и перекрытий и т.д. Нагрузка в этом случае воспринимается не всем поперечным сечением, а частью этого сечения, поэтому несущая способность кладки при местном сжатии всегда выше, чем при осевом, когда в работе участвует все сечение. Несущую способность при местном сжатии рассчитывают по условию

здесь A_c — площадь смятия;

R_c — расчетное сопротивление кладки при местном сжатии;

Ψ, β – соответственно коэффициент полноты эпюры давления от местного загружения и коэффициент, учитывающий вид кладки;

R — расчетное сопротивление кладки осевому сжатию,

ξ — коэффициент, учитывающий возможное увеличение R_c по сравнению с R и зависящий от схемы расположения площади смятия и вида кладки, ξ₁=1÷2.

Наиболее распространенный вид работы конструкций из каменной кладки —внецентренно-сжатые. Несущая способность проверяется по условию

где A_c – площадь сжатой части сечения, A_c=A(1-2e₀/h);

ω – коэффициент, учитывающий увеличение расчетного сопротивления кладки осевому сжатию, ω=1…1,45;

m_g,e и φ₁ - коэффициент, учитывающий влияние прогиба, и коэффициент продольного изгиба с учетом расчетного экцентриситета е₀.

Расчет изгибаемых элементов выполняется только для перевязанных сечений. Работа кладки на изгиб по неперевязанному сечению не допускается. При изгибе в сечении действуют два усилия: изгибающий момент и поперечная сила.

Поэтому необходимо перевязать два условия:

и

где R_tb - расчетное сопротивление кладки при изгибе соответственно растяжению и главным растягивающим напряжениям;

W – упругий момент сопротивления кладки;

b – ширина сечения;

z – плечо внутренней пары сил.

Поиск по сайту: