Пример 3. Расчет внецентренно сжатой неармированной кладки прямоугольного сечения (по методике дбн в.2.6-162:2010).
Исходные данные для данного примера приняты аналогичными примеру 2. Расчетные сечения I-I, II-II, III-III, IV-IV приняты в соответствии с рис. 2.2.
Усилия в расчетных сечениях стены:
– сечение I-I:
=196,4 кН
=9,2 кНм;
– сечение II-II:
=209 кН
=4,6 кНм;
– сечение III-III:
=35,3 кН
=5,9 кНм;
– сечение IV-IV:
=47,8 кН
=2,9 кНм;
Определяем требуемое расчетное сопротивление кладки нижнего этажа.
Сечение I-I:
Случайный эксцентриситет:
=0,7 см.
Эксцентриситет приложения нагрузки:
=5,4 см
=2 см.
Коэффициент уменьшения несущей способности стены:
=0,73.
Требуемое расчетное сопротивление кладки в сечении I-I:
=0,83
МПа.
Сечение II-II:
Случайный эксцентриситет:
=0,7 см.
Эксцентриситет от внешних нагрузок в уровне середины высоты стены:
=2,9 см.
Эксцентриситет в уровне середины высоты стены вследствие ползучести кладки:
,
т.к. для кладки из природных камней
предельное значение коэффициента
ползучести каменной кладки
.
Эксцентриситет в уровне середины высоты стены:
=2,9 см>
=2 см.
=0,85.
=0,31.
Коэффициент уменьшения в средней части стены:
=0,89.
Требуемое расчетное сопротивление кладки в сечении II-II:
=0,72
МПа.
Принимаем кладку из камня прочностью
=3,5 МПа
на растворе прочности
=1,0 МПа
(расчетное сопротивление кладки
=0,85 МПа,
(табл. 4, прил. Р /3/).
Определяем требуемое расчетное сопротивление кладки верхнего этажа.
Сечение III-III:
Случайный эксцентриситет:
=0,7 см.
Эксцентриситет приложения нагрузки:
=17,4 см
=2 см.
Коэффициент уменьшения несущей способности стены:
=0,13.
Требуемое расчетное сопротивление кладки в сечении I-I:
=0,83
МПа.
Сечение IV-IV:
Случайный эксцентриситет:
=0,7 см.
Эксцентриситет от внешних нагрузок в уровне середины высоты стены:
=7,9 см.
Эксцентриситет в уровне середины высоты стены вследствие ползучести кладки:
,
т.к. для кладки из природных камней
предельное значение коэффициента
ползучести каменной кладки
.
Эксцентриситет в уровне середины высоты стены:
=7,9 см>
=2 см.
=0,66.
=0,37.
Коэффициент уменьшения в средней части стены:
=0,70.
Требуемое расчетное сопротивление кладки в сечении II-II:
=0,21
МПа.
Принимаем кладку из камня прочностью =3,5 МПа на растворе прочности =1,0 МПа (расчетное сопротивление кладки =0,85 МПа, (табл. 4, прил. Р /3/).
3. Каменные конструкции с сетчатым армированием
3.1. Центральное сжатие
Расчет элементов с сетчатым армированием (рис. 3.1) при центральном сжатии следует производить по формуле (26) /1/:
,
где
- расчетная продольная сила;
- расчетное сопротивление кладки с
сетчатым армированием при центральном
сжатии, определяемое для армированной
кладки из кирпича всех видов и керамических
камней со щелевидными вертикальными
пустотами по формуле:
.
- процент армирования по объему. Для
сеток с квадратными ячейками из арматуры
сечением
с размером ячейки
при расстоянии между сетками по высоте
.
Рис. 3.1. Поперечное (сетчатое) армирование каменных конструкций
1 - арматурная сетка; 2 - выпуск арматурной сетки для контроля ее укладки
,
- коэффициент, определяемый по формуле
(1.1);
и
- соответственно объемы арматуры и
кладки;
- коэффициент продольного изгиба,
определяемый по табл. 18 /1/ для
или
при упругой характеристике кладки с
сетчатым армированием
,
определяемой по формуле (4) /1/:
.
Примечание: 1. Процент армирования кладки сетчатой арматурой при центральном сжатии должен быть не менее 0,1% и не должен превышать определяемого по формуле:
.
- временное сопротивление (средний
предел прочности) сжатию кладки,
определяемое по формуле (3) /1/:
,
где k - коэффициент, принимаемый по табл. 3.1.
- временное сопротивление (средний
предел прочности) сжатию армированной
кладки из кирпича или камней при высоте
ряда не более 150 мм, определяемое для
кладки с сетчатой арматурой по формуле:
,
- нормативные сопротивления арматуры
в армированной кладке, принимаемые для
сталей классов А-I и А-II
в соответствии со СНиП по проектированию
бетонных и железобетонных конструкций,
а для стали класса Вр-I -
с коэффициентом условий работы 0,6 по
тому же СНиП.