4.3. Місцевий стиск (зминання)

У випадках, коли опирання конструкції відбувається не по всьому перерізу кам’яної кладки стіни, фундаменту тощо, а лише по його частині, спостерігається місцевий стиск (зминання) кладки (рис 4.6).

Рис. 4.6. Приклади навантаження при місцевому стиску

Опір кам’яної кладки місцевому стиску більший, ніж осьовому, оскільки прилеглі до завантаженої ділянки суміжні незавантажені зони перешкоджають його деформаціям і тим самим підвищують його несучу здатність. Виникає ефект „обойми”.

Розрахунковий опір кладки на місцевий стиск:

R_c =  R  ₁R , (4.13)

де  – коефіцієнт, який визначають за формулою:

, (4.14)

R – розрахунковий опір кладки на осьовий стиск;

A_c – площа зминання (місцевого стиску), на яку

безпосередньо передається навантаження (рис. 4.7);

A – розрахункова, так звана ефективна, площа перерізу при

місцевому стиску (рис.4.7);

₁ – граничний коефіцієнт, що залежить від матеріалу кладки,

місця і характеру прикладання навантаження (табл. 4.4).

Несучу здатність елемента при місцевому стиску перевіряють за формулою:

N_c  N_u ,

де N_c – поздовжня стискувальна сила від місцевого

навантаження;

N_u – граничне поздовжнє зусилля, що може сприйняти

певна конструкція, обчислюють за формулою:

N_u =  d R_loc A_loc , (4.15)

тут  – коефіцієнт повноти епюри тиску від місцевого

навантаження: при рівномірно розподіленому

навантаженні  = 1, при трикутній епюрі передачі

навантаження  = 0,5;

d – коефіцієнт, що враховує перерозподіл напружень у зоні

місцевого стиску:

для цегляної кладки, віброцегляної кладки, для кладки з суцільних каменів і блоків із важкого або легкого бетонів цей коефіцієнт становить: d = 1,5 - 0,5 ;

для кладки з порожнистих бетонних каменів або суцільних каменів і блоків із крупнопористого і ніздрюватого бетонів d = 1.

Якщо під опорами згинальних елементів не встановлюють розподільчі плити, то без спеціального розрахунку можна приймати :

 d = 0,75 – для кладок із суцільної та порожнистої цегли,

керамічного каменю, бутобетону і крупних блоків із

важкого бетону або бетону на пористих

заповнювачах марки 50 і вище;

Рис. 4.7. Визначення розрахункових (ефективних) площ перерізу кладки при місцевому стиску

 d = 0,5 – для порожнистих бетонних каменів і блоків,

суцільних каменів і блоків із бетону, каменів і

блоків із ніздрюватого бетону та природних каменів.

Таблиця 4.4

ЗНАЧЕННЯ КОЕФІЦІЄНТА ₁

Матеріал кладки	Схеми навантажень (до рис. 4.7)
	а, в, в1, д, ж		б, г, е, з
	місцеве	місцеве + основне	місцеве	місцеве + основне
Суцільна цегла, каміння і крупні блоки з важкого бетону, бетону на пористих заповнювачах марки 50	2,0	2,0	1	1,2
Керамічне каміння, порожниста цегла, бутобетон	1,5	2,0	1	1,2
Порожнисті бетонні камені і блоки, суцільне каміння і блоки з бетону, каміння і блоки з ніздрюватого бетону і природного каменю	1,2	1,5	1	1,0

Примітка. Для кладок усіх видів на розчині нульової міцності або на замороженому розчині у період його відтавання при зимовому муруванні, виконаному способом заморожування, приймають значення ₁ за п.3 таблиці. Для цегли, каменів і блоків порожнистістю понад 25% значення коефіцієнта ₁ = 1.

Розрахункову (ефективну) площу перерізу А визначають за такими правилами:

а) при дії місцевого навантаження на всю товщину стіни до розрахункової площі зминання включають додаткові ділянки, що мають довжину, не більшу за товщину стіни в кожний бік від завантаженої ділянки (рис. 4.7,а);

б) при розрахунку на місцеве крайове навантаження, прикладене по всій товщині стіни, розрахункову площу приймають такою, яка дорівнює площі зминання, а при розрахунку на суму місцевого і основного навантаження – сумі площ зминання і ділянки стіни завдовжки не більш, як товщина стіни в один бік (рис. 4.7,б);

в) при місцевому навантаженні у місцях опирання кінців прогонів і балок у розрахункову площу включають площу ділянки стіни шириною, яка дорівнює глибині закладання опорної ділянки прогону або балки, і довжиною, не більшою за відстань між осями двох сусідніх балок (рис. 4.7, в); якщо відстань між балками перевищує подвійну товщину стіни, то довжина розрахункової площі визначається як сума ширини балки і подвоєної товщини стіни (рис. 4.7, в₁);

г) при розрахунку на місцеве крайове навантаження, прикладене до кутової ділянки, розрахункову площу визначають як площу зминання, а при розрахунку на суму місцевого і основного навантаження – (а + в)² (рис. 4.7, г);

д) при місцевому навантаженні, прикладеному до частини стіни по довжині і товщині, розрахункова площа становить (2h + а)(2с + в) (рис. 4.7, д). Якщо це навантаження прикладене поблизу краю перерізу, то при розрахунку на суму місцевого і основного навантаження розрахункова площа береться не меншою, ніж така, що визначена в п. г (рис. 4.7, г);

е) при розрахунку на місцеве крайове навантаження, прикладене у межах пілястри, розрахункова площа дорівнює площі зминання, а при розрахунку на суму місцевого і основного навантаження вона становить в(а + в) (рис. 4.7, е);

ж) при місцевому навантаженні, прикладеному в межах пілястри і частини стіни або простінка, збільшення розрахункової площі у порівнянні з площею зминання враховують лише для навантаження, рівнодійна якого прикладена в межах стіни (полиці) або в межах пілястри (ребра) з ексцентриситетом e₀  L/6 у бік стіни (тут L – довжина площі зминання, а e₀ – ексцентриситет стосовно осі площі зминання). У цих випадках у розрахункову площу включають, крім площі зминання, частину площі перерізу стіни шириною с₁, яка дорівнює глибині закладання опорної плити у кладку стіни, завдовжки в кожен бік від краю плити не більше товщини стіни (рис.4.7, ж);

з) якщо переріз має складну форму, то при визначенні розрахункової площі перерізу не допускається враховувати ділянки, зв’язок яких із навантаженою ділянкою недостатній для перерозподілу тиску (наприклад, ділянки 1 і 2 на рис. 4.7, з). У цьому випадку розрахункова площа дорівнює площі зминання.

При одночасній дії на площу зминання місцевого навантаження (під кінцями балок, прогонів тощо) і основного навантаження (вага кладки, що розміщена вище, і навантаження, що передається на цю кладку), розрахунок виконують окремо на місцеве навантаження і на суму місцевого і основного навантажень. При розрахунку за кожним із цих двох варіантів приймають різні значення ₁ згідно з таблицею 4.4. При розрахунку на суму місцевого і основного навантажень слід враховувати лише ту частину місцевого навантаження, яка буде завантажувати площу зминання основним навантаженням.