3. Расчет элементов каменных конструкций по предельным состояниям первой и второй групп

3.1. Основные положения расчета

Под предельным принимают такое состояние, при котором конструкция перестает удовлетворять предъявляемым к ней эксплуатационным требованиям, то есть теряет способность сопротивляться внешним нагрузкам и воздействиям или получает недопустимые деформации или местные повреждения.

Каменные конструкции должны отвечать требованиям прочности. устойчивости, выносливости (предельные состояния первой группы), а также требованиям пригодности к нормальной эксплуатации (предельные состояния второй группы).

Расчет по первой группе предельных состояний должен предотвратить конструкцию от:

- разрушения (расчет на прочность);

- потери устойчивости формы (расчет на продольный изгиб, расчет устойчивости тонкостенных конструкций и т.п.);

- потери устойчивости положения (расчет на опрокидывание, скольжение, всплытие);

- усталостного разрушения (расчет на выносливость при многократно повторных нагрузках);

- разрушения при совместном воздействии силовых факторов и неблагоприятных влияний внешней среды (попеременного замораживания-оттаивания, увлажнения-высушивания, действия агрессивной среды).

Расчет по второй группе предельных состояний должен предотвратить конструкции от:

- чрезмерных деформаций;

- недопустимого раскрытия трещин;

- расслоения многослойной кладки (отслоения облицовки)

НАГРУЗКИ подразделяются на постоянные и временные.

В свою очередь временные подразделяются на: длительно действующие, кратковременные и особые.

Постоянные нагрузки: вес несущих и ограждающих конструкций, масса и давление грунта.

Временные длительно действующие нагрузки: вес стационарного оборудования (станки, сыпучее в емкости, нагрузки в складах, архивах, библиотеках и т.п.).

Кратковременные нагрузки: снеговые, ветровые, вес людей и т.п.

Особые нагрузки: сейсмические, взрывные, неравномерность деформаций оснований и т.п.

При расчете конструкций пользуются сочетаниями нагрузок.

Основные сочетания первой группы: (постоянные)+(одна длительная) или (одна из кратковременных).

Основные сочетания второй группы: 0,95(постоянные + длительные) +0,9(одна и более кратковременных).

Особые сочетания: 0,95(постоянные + длительные) + 0,8(возможные кратковременные) + (одна из особых).

Нормативные нагрузки g_n устанавливаются нормами при нормальной эксплуатации зданий и сооружений, поэтому этими нагрузками пользуются чаще всего при расчетах по второй группе предельных состояний.

Расчетные нагрузки g определяются с учетом возможности отклонения от нормативных значений в большую или меньшую сторону. Это отклонение учитывается умножением нормативной нагрузки на коэффициент надежности по нагрузке - : . Расчетные нагрузки используются, главным образом, в расчетах по первой группе предельных состояний. Численные значения чаще всего больше единицы, однако встречается ряд неблагоприятных состояний, когда принимается меньше единицы.

РАСЧЕТНЫЕ СОПРОТИВЛЕНИЯ КЛАДКИ.

Прочностные характеристики каменной кладки, принимаемые в расчетах, определяются на основании многочисленных испытаний образцов кладки.

Нормативное сопротивление кладки определяется как минимальное контролируемое значение предела прочности кладки при гарантированной прочности с обеспеченностью 0,95.

Расчетное сопротивление кладки получается из нормативного делением на коэффициент безопасности по материалу.

Расчетные сопротивления кладки сжатию в ряде случаев умножают на коэффициент условия работы - , величина которого больше единицы при благоприятных условиях и меньше единицы при неблагоприятных условиях.