47. Расчёт внецентренно сжатых элементов

Внецентр сжатие наиболее распростр вид напряжённого состояния каменных конструкций. Эксперим показали, что такие элем разрушаются при более высоких нагрузках, чем показывают расчётные сопротивления материалов (в 1,5 – 2 раза).

Такое расхождение можно объяснить криволинейностью эпюры напряжений, при внецентр сж, в то время как расч фор-лы предполаг упругую работу мат-ла при const модуле упругости.

Одновременно опыты показали, что при разрушении кладки деформации кладки значительно больше таковых при разрушении от центрального сжатия. Это объясняется тем, что менее нагруженная часть сечения в какойто мере помагает работе более нагруженной части и происходит перераспределение напряжений.

При ↑ эксцентриситета в растянутой зоне раскрываются трещины, что сильно сказывается на работе сечения, т.к. с раскрытием трещин ↓действующий эксцентриситет, что легко доказать.

d – ширина сечения; c - глубина трещины; е₀ – эксцентриситет усилия N относительно оси сечения; е₁ – эксцентриситет усилия относительно новой оси; ∆ - разница эксцентриситетов.

Из рисунка следует, что

0,5(d –c)- е₁ = 0.5d – е₀ ; е₀ - е₁ =0,5с = ∆.

При е₁ = 0 будет иметь место центральное сжатие рабочего сечения, тогда е₀ =0,5с, т.е. при раскрытии трещины до с = 2 е₀ , действующая нагрузка будет центральной по отношению к оставшемуся сечению (d –c).Раскрытие трещин влияет на несущ способ элемента. Причём происходящее ↓ М сказывается больше, чем потеря сечения за счёт образования трещин. Создаётся более равномерное распределение усилий по сечению за счёт ↓ е_0.

Р асчёт элементов неармированной кладки при внецентренном сжатии производится на основе эксперим данных из усл равновесия внешнего усилия и прямоугольной эпюрой напряжений в элементе, симметричной относительно оси действия внешней нагрузки. В этом случае центр тяжести сжатой эпюры напряжений совпадает с осью действ усилия.

Условие прочности записывается так :

N ≤ m_g φ₁ R A_с ω,(6) где A_с – площадь сжатой части сечения;

φ_{1 =} (φ + φ_с )/2; - коэф прод изг

m_g = 1- η N_g /N( 1 + 1,2е₀/h);

е₀ - эксцентриситет от действия длительных нагрузок.

46. Расчёт элементов неармированной кладки при центральном сжатии

Расчёт элементов неармированной кладки при центральном сжатии следует производить из условия:

N ≤ m_g φ R A,(1) где N – расчётная продольная сила;

R – расчётное сопротивление сжатию кладки, А – площадь сечения элемента;φ – коэффициент продольного изгиба, зависит от гибкости элемента λ_i = √ (1000/α)*(l₀ /i) l₀ – расчётная длина элемента, I – наименьший радиус инерции сечении; α – упругая характеристика кладки, m_g – коэффициент, учитывающий влияние длительной нагрузки и определяемый по формуле:

m_g = 1- N_g /N, (2)где N_g – расчётная продольная сила от длительных нагрузок.

Расчёт на растяжение, срез и изгиб

Расчёт элементов неарм кладки на осевое растяжение произв из условия:N ≤ R_t A_n,(1) N – расчётная осевая сила при растяжении:

R_t - расчётное сопротивление кладки растяжению по перевязанному сечению, A_n - расчётная площадь сечения нетто.

Расчёт неармированной кладки на срез по горизонтальным неперевязанным сечениям произв по формуле:

Q ≤ (R_st + 0.8nμσ₀)A,(3) R_st - расч R срезу, опред по СНиП

μ – коэффициент трения по шву кладки, принимаемый из кирпичей и камней правильной формы равным 0,7; σ₀ – среднее значение сжатия при наименьшей расчётной нагрузке, определяемой с коэффициентом надёжности по нагрузке 0,9;

n – коэффициент, = 1,0 для кладки из полнотелого кирпича и камней и = 0,5 для кладки из пустотелого кирпича и камней с вертикальными пустотами, а также из рваного бутового камня;

А – расчётная площадь сечения.

Расчёт изгибаемых неарм эл: М ≤ R W, (4)

М - расчётный изгибающий момент;

W – момент R сечения кладки при её упругой работе;

R - расчётное сопротивление кладки растяжению при изгибе по перевязанному сечению

Расчёт изгибаемых неарм элем на поперечную силу: Q ≤ R_sw bz, (5) R_sw - расч R кладки главным растягивающим напряжениям при изгибе, b - ширина сечения; z – плечо внутренней пары сил, для прямоугольного сечении z = 2/3 h.