5. Расчет по несущей способности внецентренно сжатых элементов каменных конструкций.

При расчете каменных элементов, работающих на внецентренное сжатие, учитывается фактически несущая способность сжатой зоны кладки. При этом необходимо отметить, что прочность этой зоны вследствие сдерживающего влияния окружающей растянутой или растрескавшейся кладки (эффекта обоймы), как и при местном сжатии, выше по сравнению с прочностью кладки при испытании на центральное сжатие. Этот эффект тем больше, чем меньше относительная высота сжатой зоны, то есть чем больше величина эксцентриситета.

Ширина и глубина раскрытия трещин в кладке, естественно, должны быть ограничены.

При е₀>0,7·у, кроме расчета внецентренно сжатых элементов по прочности необходимо выполнять расчет по раскрытию трещин в швах кладки.

Уравнение для расчета неармированной кладки на внецентренное сжатие получается из суммы проекций всех сил на продольную ось элемента(рис. 4.2, б). С учетом гибкости, длительности действия нагрузки и эффекта обоймы расчет внецентренно сжатых неармированных элементов каменных конструкций производится по формуле:

;

,

где R – расчетное сопротивление кладки сжатию; А_с – площадь сжатой части сечения; ω – коэффициент, определяемый по формулам, приведенным в таблице ; φ – коэффициент продольного изгиба для всего сечения в плоскости действия изгибающего момента, определяемый по расчетной высоте элемента l₀;

φ_с – коэффициент продольного изгиба для сжатой части сечения, определяемый по фактической высоте элемента Н в плоскости действия изгибающего момента при отношении или гибкости , где h_с и i_с – высота и радиус инерции сжатой части поперечного сечения (площадь А_с) в плоскости действия изгибающего момента.

6. Армированные каменные конструкции

Поперечное арми­рование каменной кладки производят стальными сетка­ми, укладываемыми в горизонтальные швы. Применяют сетки прямоугольные (рис. 20.1, а) и типа «зигзаг» (рис. 20.1, б). Сетки изготавливают из холоднотянутой прово­локи класса В_Р-1 диаметром не менее 3 и не более 5 мм при пересечении стержней в швах и 8 мм — без пересе­чения. Расстояние между стержнями сетки (размер яче­ек) принимается в пределах 30. ..120 мм.

Шаг сеток по высоте элемента кладки s должен быть не более 400 мм. Сетки типа «зигзаг» должны быть уло­жены таким образом, чтобы в двух смежных горизон­тальных сечениях направление стержней было взаимно перпендикулярным. Толщина швов кладки должна пре­вышать диаметр арматуры не менее, чем на 4 мм. Для армокаменных конструкций рекомендуется применять раствор марки не ниже 50. Количество арматуры в клад­ке принято определять процентом армирования по объе­му элемента

Продольное армирование используют в каменных конструкциях, работающих на изгиб, растяжение и внецентренное сжатие, если расчетная несущая способность неармированной кладки недостаточна. Иногда продоль­ное армирование назначается по конструктивным требо­ваниям для повышения устойчивости и прочности в центрально-сжатых элементах большой гибкости (λ≥15 или λ_і≥53), а также в тонких стенах и перегородках и конструкциях, находящихся под воздействием значи­тельных вибраций. Продольную арматуру устанавливают снаружи кладки в слое раствора (рис. 20.1, в) или вну­три (рис. 20.1,г). Совместная работа стержней и кладки обеспечивается установкой хомутов. Если арматура рас­положена снаружи кладки, то расстояние между хому­тами принимают не более 15 диаметров продольного стержня (2...3 ряда кирпичной кладки), при расположе­нии арматуры внутри кладки это расстояние принимают не более 25 диаметров; конструктивная арматура и ар­матура, работающая на растяжение, должны связывать­ся хомутами не реже чем через 80 диаметров, но не бо­лее чем через 50 см.