72. Расчет армированных элементов конструкции каменной кладки на изгиб и/или продольном усилии

(1)P В предельном состоянии по прочности расчетное значение усилия E_d, действующего на армированный строительный элемент каменной кладки, должно быть меньше или равно расчетному значению прочности элемента конструкции R_d:

E_d ≥ R_d (6.21)

(2) Расчет проводят согласно условиям, указанным в 6.1.1. Относительную деформацию при растяжении арматуры ε_s следует ограничивать значением 0,01.

(3) При определении изгибающего момента воспринимаемого сечением, упрощенно можно исходить из прямоугольной эпюры напряжений в сжатой части сечения, как показано на рисунке 6.4.

1. Сечение

2. Эпюра деформаций

3. Расчетная схема внутренних усилий в сечении

Рисунок 6.4 – Расчетная схема деформаций и усилий в сечении изгибаемого

Элемента

(4) Для армированного прямоугольного сечения при чистом изгибе прочность сечения M_Rd допускается рассчитывать следующим образом:

M_Rd = A_sf_yd z (6.22)

В этом случае на основании показанного на рисунке 6.4 упрощения плечо внутренней пары сил в сечении изгибаемого армокаменного элемента z при условии, что в поперечном сечении одновременно достигается максимальное растягивающее и сжимающее усилие, допускается определить следующим образом:

, (6.23)

где b ширина поперечного сечения;

d рабочая высота поперечного сечения;

A_s площадь поперечного сечения растянутой арматуры;

f_d меньшее значение из расчетного сопротивления сжатию каменной кладки в направлении нагрузки согласно 2.4.1 и 3.6.1 и расчетного сопротивления на сжатие бетона для заполнения согласно 2.4.1 и 3.3;

f_yd расчетное сопротивление при растяжении арматурной стали.

Примечание - Специальный случай изгиба консолей с армированной каменной кладкой см. (5).

(5) При определении прочности сечения при действии изгибающего момента M_Rd элемента каменной кладки расчетное сопротивление сжатию f_d на рисунке 6.4 допускается принимать на отрезке λx, измеренном от сжатой грани сечения. Прочность сечения при действии изгибающего момента M_Rd должна быть не более, чем:

MRd ≤ 0,4 fd b d2

для камней (блоков) группы1 кроме блоков из легкого бетона

(6.24a)

и

MRd ≤ 0,3 fd b d2

для камней (блоков) групп 2, 3 и 4 и блоков из легкого бетона группы 1

(6.24b)

Где f_d расчетное сопротивление сжатию каменной кладки в соответствующем направлении;

b ширина поперечного сечения;

d рабочая высота поперечного сечения;

x высота сжатой зоны сечения.

(6) Если в сечении арматура локально сосредоточена так, что строительный элемент нельзя рассматривать как элемент с непрерывным армированием, то при расчете армокаменного сечения следует принимать участок стены с шириной не более трехкратной толщины каменной кладки (см. рисунок 6.5).

1) Арматура

Рисунок 6.5 – Ширина поперечного сечения в армокаменных элементах с локально сосредоточенной арматурой

(7) Армированные элементы конструкции каменной кладки с принятой согласно 5.5.1.4 гибкостью > 12 рассчитывают по принципам и правилам применения для неармированной каменной кладки согласно 6.1. В этом случае эффекты теории второго порядка учитывают посредством дополнительного расчетного момента M_ad:

(6.25)

где N_Ed расчетное значение от действующей вертикальной нагрузки ;

h_ef расчетная (эффективная) высота элемента конструкции;

t толщина элемента конструкции каменной кладки.

(8) Армированные элементы конструкции каменной кладки при действии поперечной нагрузки (изгибающих моментов) с малым продольным усилием допускается рассчитывать чисто на изгиб, если сжимающее напряжение от расчетных вертикальных (продольных) нагрузок:

σ_d ≤ 0,3 f_d (6.26)

где f_d расчетное сопротивление сжатию каменной кладки в соответствующем направлении.

(9) Если в стенах с арматурными сетками в горизонтальных швах, служащими для повышения прочности кладки опорных зон при нагрузке от плит, для определения коэффициента изгибающего момента α (см. 5.5.5) учитывают прочность арматуры горизонтальных швов при работе пояса кладки на изгиб, то допускается применять повышенное расчетное сопротивление растяжению при изгибе каменной кладки в плоскости перпендикулярной горизонтальным швам (по перевязанному сечению) f_xd2,app посредством приравнивания воспринимаемого изгибающего момента армированной зоны горизонтальных швов с неармированной зоной такой же толщины по формуле (6.27):

(6.27)

где f_yd расчетное сопротивление арматуры горизонтальных швов;

A_s площадь поперечного сечения растянутой арматуры горизонтальных швов на метр;

t толщина стены;

z плечо внутренней пары сил в сечении изгибаемого армокаменного элемента z согласно (6.23).