26.Расчеты конструкций по 1-й и 2-й группам расчетным предельным состояниям

    Каменные конструкции рассчитываются по двум расчетным предельным состояниям: I – по несущей способности (прочность и устойчивость),  II – по пригодности к нормальным условиям эксплуатации (деформации, перемещения и трещиностойкость).

    Строительные нормы устанавливают величины нормативных нагрузок, которые соответствуют нормальным условиям эксплуатации [4].

    Отклонение нормативных нагрузок в большую или меньшую сторону учитывается коэффициентами надежности по нагрузке  .

    Расчетные нагрузки принимаются равными произведению нормативных на коэффициенты   и, как правило, превышают величины нормативных нагрузок, а соответствующие им расчетные усилия являются максимально вероятными.

    Нагрузки, в зависимости от продолжительности их действия, делятся на длительные и кратковременные [4].

    К постоянным нагрузкам относится вес частей здания, перекрытий, перегородок, стен.

    К длительным нагрузкам относятся: вес временных перегородок, вес стационарного оборудования, нагрузки на перекрытия от складируемых материалов в складах, холодильниках, книгохранилищах; нагрузки от людей на перекрытиях с понижающими значениями [4, табл. 3]; снеговые нагрузки с учетом понижающих коэффициентов [4, п. 1.7].

    К кратковременным нагрузкам относятся: нагрузки от людей на перекрытиях зданий с полными нормативными значениями, нагрузки от подъемно-транспортного оборудования, снеговые нагрузки с полным нормативным значением, ветровые нагрузки.

    К особым нагрузкам относят сейсмические и взрывные воздействия и аварийные.

    Расчет каменных конструкций следует выполнять с учетом неблагоприятных сочетаний нагрузок или соответствующих им усилий. Различают два основных и одно особое сочетания нагрузок.

    В первое основное сочетание входят постоянные и одна временная нагрузка с коэффициентом сочетаний  .

    Во второе основное сочетание кроме постоянных входят не менее двух временных нагрузок, которые умножаются на коэффициенты, равные для длительных нагрузок  , для кратковременных – 

    В особое сочетание нагрузок включаются постоянные, временные нагрузки и одна из особых. При этом для длительных коэффициент сочетаний принимается равным   для кратковременных – 

    При расчете конструкций следует учитывать коэффициенты надежности  , принимаемые согласно Правилам учета степени ответственности зданий и сооружений, которые, как правило, вводятся множителями на величины нагрузок.

    Расчет усилий  , возникающих в элементах конструкции от внешней нагрузки, производится в предположении упругой работы кладки.

    Расчет несущей способности выполняется с учетом неупругих свойств кладки и с учетом образования трещин на действие расчетных нагрузок.

    В расчетах каменных конструкций возможное снижение прочности, связанное с естественным разбросом механических свойств, учитывается коэффициентом безопасности К. Для всех видов кладок, работающих на сжатие, К = 2, за исключением кладки из блоков ячеистого бетона, для которой К = 2.25. Расчетное сопротивление принимается равным 

    Факторы, которые отражают особенности формы и размеров сечений, а также материала конструкций, особенности зимней кладки, влияние срока набора прочности и другие, учитываются коэффициентами условий работы   Например, при расчете столбов и простенков площадью сечения 0.3 м² и менее множителем к расчетному сопротивлению вводится  , а при расчете кладки из крупных блоков и камней 

    Коэффициенты условий работы могут учитываться одновременно и независимо друг от друга.

    Итак, расчетная прочность кладки равна произведению среднего (ожидаемого) предела прочности   на коэффициенты  , деленному на коэффициент безопасности  : 

    Расчетные сопротивления арматуры R_s, принимаемые в соответствии с главой СниП по проектированию бетонных и железобетонных конструкций следует умножать в зависимости от вида армирования конструкций на коэффициенты условий работы  , приведенные в [1, табл. 13].

    По величинам расчетной прочности кладки, расчетных сопротивлений арматуры, геометрических характеристик сечения, гибкости и другим параметрам определяется минимальная расчетная несущая способность каменной конструкции.

    Поэтому смысл расчета по первому предельному состоянию заключается в том, что максимально вероятное усилие в конструкции не должно превышать минимально вероятной несущей способности.

    Расчет по деформациям выполняется на действие нормативных нагрузок, например при расчете армокаменных перекрытий для проверки их прогиба или при проверке горизонтальных перемещений самонесущей стены каркасного здания с целью ограничения деформаций, при которых в кладке стены могут возникнуть недопустимые трещины.

    Расчеты по образованию и раскрытию трещин выполняются для каменных конструкций, в которых по условиям эксплуатации образование трещин недопустимо или их раскрытие должно быть ограничено. Например, при расчете неармированной кладки при больших эксцентриситетах продольной силы необходимо ограничить ширину раскрытия трещины в горизонтальных швах кладки. Несмотря на то, что прочность кладки при этом определяется сжатой зоной, допущение превышения расчетного сопротивления на растяжение по неперевязанному сечению может привести к значительному раскрытию трещин, опасных по причине развития больших поперечных деформаций, и возможности размораживания кладки по наружной поверхности стен.

    Расчет на раскрытие трещин внецентренно сжатых конструкций выполняется на действие расчетных нагрузок.