182. Расчёты несущей способности сечений конструкций с эксцентриситетом большим случайного. Первый и второй случаи внецентренного сжатия.

Расчет каменных и армокаменных конструкций ведут по предельным состояниям I и II групп. Расчет по предельным состояниям первой группы обычно связан с расчетом по несущей способности (прочности, устойчивости формы и положения). Этот вид расчета выполняют всегда, для каменных и армокаменных конструкций всех видов. Большими эксцентриситетами стенах и столбах), где по условиям совместной работы ограничиваются деформации (самонесущие стены, связанные с каркасом). О самонесущих стенах будет отдельный разговор. Расчет элементов каменных конструкций при различных видах напряженного состояния. Несущая способность сжатых элементов, каменных конструкций зависит от эксцентриситета продольной силы. Этот эксцентриситет обусловлен заранее предусмотренным (расчетным) или случайным смещением силы относительно центра тяжести сечения элемента. Наличие случайного эксцентриситета учитывается лишь в несущих и самонесущих стенах толщиной до 25 см. Его принимают равным 2 см для несущих стен (1 см для стен самонесущих) и суммируют с величиной.

В неармированной кладке суммарный эксцентриситет не должен быть более 0,9 у, а в стенах толщиной до 25 см включительно не должен быть более 0,8у, где у - расстояние от центра тяжести сечения до сжатой грани. При центральном сжатии напряжения равномерно распределяются по площади поперечного сечения. Если сила приложена с небольшим эксцентриситетом, то напряжения распределяются хотя и неравномерно, однако все сечение элемента сжато.

Первый случай внецентренного сжатия

Предельное состояние по несущей способности для сечений нормальных к оси элемента наступает тогда, когда бетон и арматура достигли предела прочности.

Под влиянием внешних сил N в сечении возникают внутренние напряжения. Эпюра напряжений и внутренние силы.

Рассмотрим работу элемента «прямоугольного сечения. Случай первый, или случай большихэксцентрицитетов, будет иметь место, если хК 0,55 h0 .

Второй случай внецентренного сжатия

Этот случай характеризуется тем, что все сечение сжато или имеется незначительное растяжение .

Предельное состояние начинает проявляться со стороны сжатой зоны, в которой бетон достигает предела прочности на сжатие, а напряжение в арматуре — предела текучести .

Вывод расчетных формул осложняется тем, что напряжения в растянутой арматуре в момент достижения сечением предельного состояния не известны, поэтому пользоваться одними уравнениями равновесия нельзя.

В основу расчетов для этого случая положена закономерность, найденная экспериментальным путем, и заключающаяся в том, что момент от усилия в бетоне D6 относительно менее напряженной грани сечения может с достаточной точностью для практических расчетов считаться величиной постоянной, не зависящей от величины эксцентрицитета е0 и равной

183. Расчётные сопротивления каменных кладок. Определение несущей способности кирпичных стен.

В расчетах каменных конструкций возможные снижения прочности, связанные с естественным разбросом механических свойств, учитываются коэффициентом безопасности. Для всех видов каменных кладок, работающих на сжатие (кроме вибрированной), принимается К=2, а при растяжении К = 2,25. Расчетное сопротивление R, принимаемое в расчетах конструкций:

R=R/K. 

Обстоятельства, которые не принимаются во внимание непосредственно при установлении расчетных характеристик, но могут повлиять на несущую способность или деформативность конструкции, учитываются коэффициентами условий работы т, т. е. расчетные сопротивления умножают на соответствующие коэффициенты. Так, при расчете прочности каменных и армокаменных конструкций площадью сечения 0,3 м2 и менее, расчетное сопротивление кладки умножают на коэффициент 0,8; при расчете кладки на сжатие при нагрузках, которые будут приложены после твердения раствора более одного года, коэффициент равен 1,1.

Наружные несущие стены должны быть, как минимум, рассчитаны  на прочность, устойчивость, местное смятие и сопротивление теплопередаче. Чтобы узнать, какой толщины должна быть кирпичная стена, нужно произвести ее расчет.

Несущими называются стены, которые воспринимают нагрузку от опирающихся на них плит перекрытий, покрытий, балок и т.д.

          Также следует учесть марку кирпича по морозостойкости. Так как каждый строит дом для себя, как минимум на сто лет, то при сухом и нормальном влажностном режиме помещений принимается марка (Мрз) от 25 и выше.

          При строительстве дома, коттеджа, гаража, хоз.построек и др.сооружений с сухим и нормальным влажностным режимом рекомендуется применять для наружных стен пустотелый кирпич, так как его теплопроводность ниже, чем у полнотелого. Соответственно, при теплотехническом расчете толщина утеплителя получится меньше, что сэкономит денежные средства при его покупке. Полнотелый кирпич для наружных стен необходимо применять только при необходимости обеспечения прочности кладки. 

          Армирование кирпичной кладки допускается только лишь в том случае, когда увеличение марки кирпича и раствора не позволяет обеспечить требуемую несущую способность.

          Пример расчета кирпичной стены.

          Исходные данные: Рассчитать стену первого этажа двухэтажного коттеджа на прочность. Стены выполнены из кирпича М75 на растворе М25 толщиной h=250мм, длина стены L=6м. Высота этажа H=3м.

          Решение.

          Несущая способность кирпичной кладки зависит от многих факторов - от марки кирпича, марки раствора, от наличия проемов и их размеров, от гибкости стен и т.д. Расчет несущей способности  начинается с определения расчетной схемы. При расчете стен на вертикальные нагрузки, стена считается опертой на шарнирно-неподвижные опоры. При расчете стен на горизонтальные нагрузки (ветровые), стена считается жестко защемленной. Важно не путать эти схемы, так как эпюры моментов будут разными.