2.6. Розрахунок елементів з неармованої кладки за граничними станами другої групи

До розрахунків неармованої кладки за граничними станами другої групи відносяться розрахунки по утворенню і розкриттю тріщин (при дії розрахункових або нормативних навантажень) та за деформаціями (при дії нормативних навантажень).

Розрахунку за другою групою граничних стані підлягають такі елементи:

- позацентрово стиснуті елементи при e₀ > 0,7h;

- суміжні, що працюють спільно конструктивні елементи із матеріалів з різними деформаційними характеристиками (з різним модулем пружності, повзучістю, усадкою) або при суттєвій різниці напружень, які виникають в цих елементах;

- самонесучі стіни, які зв’язані з каркасом і працюють на поперечний згин, якщо несуча здатність стін недостатня для самостійного (без каркаса) сприйняття навантажень;

- стінові заповнення каркасів – на перекіс в площині стін;

- інші елементи будівель і споруд, в яких утворення тріщин не допускається або ж розкриття тріщин повинно бути обмеженим за умовами експлуатації.

Розрахунок неармованих кам’яних конструкцій за граничними станами другої групи виконують при дії нормативних навантажень за їхнім основним сполученням. Розрахунок позацентрово стиснутих елементів на розкриття тріщин при e₀ > 0,7h необхідно виконувати за дії розрахункових навантажень, при цьому необхідно дотримуватися таких положень:

- в розрахунках приймається лінійна епюра напружень стиску як для пружного тіла;

- розрахунок виконують по умовному крайовому напруженні розтягання, яке характеризує величину розкриття тріщин в розтягнутій зоні.

Розрахунок на розкриття тріщин (швів кладки) виконують за формулою

, (2.18)

де I – момент інерції перерізу в площині дії моменту;

y – віддаль від центру ваги перерізу до стиснутого його краю;

R_tb – розрахунковий опір кладки розтяганню при згині по

неперев’язаному перерізу;

γ_r – коефіцієнт умов роботи кладки при розрахунках на розкриття тріщин, значення якого наведені в табл. 2.5.

В штукатурних і плиткових покриттях низки кам’яних конструкцій під час експлуатації не допускається виникнення тріщин. Для їхнього запобігання виконують перевірку деформацій розтягнутих поверхонь, які не повинні перевищувати граничних значень ε_u, наведених в табл. 2.6. Деформації розтягнутих поверхонь визначають при дії нормативних навантажень, які починають діяти на конструкції після влаштування штукатурки чи інших покриттів.

Розрахунок по деформаціям розтягнутих поверхонь кам’яних конструкцій з неармованої кладки виконують за умови справедливості для кладки закономірностей опору пружних матеріалів за такими формулами:

- при роботі кладки на осьовий розтяг

; (2.19)

- при згині

; (2.20)

- при позацентровому стиску

; (2.21)

- при позацентровому розтяганні

, (2.22)

Таблиця 2.5

Коефіцієнт умов роботи кладки за розкриттям тріщин γ_r

Характеристика і умови роботи кладки	Коефіцієнт γr при прогнозованому терміні служби конструкцій, років
	100	50	25
1. Неармована позацентрово навантажена і розтягнута кладка	1,5	2,0	3,0
2. Те саме з декоративним оздобленням для конструкцій з підвищеними архітектурними вимогами	1,2	1,2	-
3. Неармована позацентрово навантажена з гідроізоляційною штукатуркою для конструкцій, що зазнають гідростатичного тиску рідини	1,2	1,5	-
4. Те саме кислототривкою штукатуркою або облицюванням на замазці на рідкому склі	0,8	1,0	1,0
Примітки: Коефіцієнт умов роботи при розрахунку поздовжньо армованої кладки на позацентрове стиснення, згин, осьове і позацентрове розтягання і головні розтягуючи напруження приймаються за цією таблицею з коефіцієнтами k = 1,25 при μ  0,1 %; k = 1 при μ ≤ 0,05 %. При проміжних процентах армування – за інтерполяцією за формулою К = 0,75 - 5 μ

N_n і M_n – поздовжня сила і згинальний момент від нормативних

навантажень, які починають діяти після влаштування на

поверхні кладки штукатурних або плиткових покриттів;

ε_u - граничні деформації розтягання (табл. 2.6);

(h – y) – віддаль від центра ваги перерізу кладки до найбільш

віддаленої грані покриття;

I – момент інерції поперечного перерізу;

E – модуль деформації кладки, який визначається за формулою

(1.12).

Таблиця 2.6

Граничні відносні деформації розтягання кладки ε_u

Вид і призначення покриття	Деформації εu
Гідроізоляційна цементна штукатурка для конструкцій, які піддаються дії гідростатичному тиску рідин Кислототривка штукатурка на рідкому склі або одношарові покриття із плиток кам’яного виливання (діабаз, базальт) на кислототривкій замазці Двох- і трьохшарових покриття х із прямокутних плиток кам’яного виливання на кислототривкій замазці: а) вздовж довгої сторони плиток б) те саме, вздовж короткої сторони плиток	0,8×10-4 0,5×10-4 1×10-4 0,8×10-4
При поздовжньому армуванню конструкцій, а також при штукатурці неармованих конструкцій по металевій сітці граничні відносні деформації εu допускається збільшувати на 25%.

ПРАКТИКУМ