2.2. Розрахунок кам’яної кладки на місцеве стискання (зминання)

Місцевий стиск є одним із найбільш розповсюдженим видом навантаження кам’яних конструкцій. Кінці балок, плит, перемичок майже завжди опираються не на увесь переріз кладки, а на його частину. В промислових будівлях місцеве навантаження має місце під опорними подушками ферм або балок, на опорах підкранових балок.

Руйнуючі напруження стискання, що визначаються діленням навантаження на площу, на якій воно передається на кладку, може бути значно більшим, ніж межа міцності кладки при осьовому стисненні. Це пояснюється тим, що суміжні ненавантажені ділянки кладки чинять опір деформаціям безпосередньо навантажених ділянок і цим самим збільшують місцевий опір кладки.

Розрахунок перерізів кам’яної кладки на місцевий стиск (зминання) при розподілі навантаження на частині площі перерізу виконують за формулою (рис. 2.3)

(2.5)

де N_c - подовжня стискаюча сила від місцевого навантаження;

R_c - розрахунковий опір кладки на зминання;

A_c - площа зминання, на яку передається навантаження;

А – розрахункова площа перерізу кладки;

d = 1,5 – 0,5ψ - для цегляної і віброцегляної кладки, а також для

кладки із суцільних каменів чи блоків, виготовлених з важкого і

легкого бетону;

d = 1 - для кладки з пустотілих бетонних чи суцільних каменів і

блоків із крупно пористого і ніздрюватого бетону;

ψ - коефіцієнт повноти епюри тиску від місцевого навантаження

(при рівномірному розподілу тиску ψ = 1; за трикутної епюри

тиску – ψ = 0,5).

Розрахунковий опір кладки на зминання R_c визначають за формулою

, (2.6)

де ; (2.7)

ξ₁- коефіцієнт, що залежить від матеріалу кладки і місця прикладання навантаження, визначається по табл. 2.2.

Розрахункова площа поперечного перерізу А визначається за наступними правилами:

- при площі зминання, що включає всю товщину стіни, у розрахункову площу зминання включається ділянка довжиною не більше товщини стіни h в кожну сторону від границі місцевого навантаження – A = h(2h + a) (рис. 2.4а);

Таблиця 2.2

Значення коефіцієнта ξ₁

Матеріал кладки	ξ1 для навантажень за схемами
	рис. 2.4 а, в, г, е, ж		рис. 2.4 б, д, є
	місцеве наванта-ження	сума місцевого і основного навантаження	місцеве наван-таження	сума місцевого і основного навантаження
1 Повнотіла цегла, суцільні камені і великі блоки з важкого бетону чи бетону на пористих заповнювачах М50 і вище	2,0	2,0	1,0	1,2
2. Керамічні камені з щілинними порожнинами, дірчаста цегла, бутобетон	1,5	2,0	1,0	1,2
3. Пустотілі бетонні камені і блоки. Суцільні камені і блоки з бетону М35. Камені і блоки з ніздрюватого бетону і природного каменю	1,2	1,5	1,0	1,0
Примітка. Для кладок усіх видів на не отверділому розчині чи на замороженому розчині в період його відтавання при зимовій кладці, виконаної способом заморожування, приймаються значення ξ1,зазначені в позиції 3 даної таблиці.

-при площі зминання, розташованої на краю стіни по всій її товщині, розрахункова площа дорівнює площі зминання - A = A_c = h×a, а при розрахунку на суму місцевого і основного навантажень приймається також розрахункова площа, зазначена на рис. 2.4б пунктиром - A = h(h + a);

- при обпиранні на стіну кінців прогонів і балок у розрахункову площу зминання включається площа перерізу стіни шириною, рівній глибині закладення опорної ділянки чи прогону балки і довжиною не більш відстані між осями двох сусідніх прольотів між балками – A = b×c (рис. 2.4в); якщо відстань між балками перевищує подвійну товщину стіни, довжина розрахункової площі перетину визначається як сума ширини балки і подвійної товщини стіни – A = c(2h + a) (рис. 2.4г);

- при зминанні під крайовим навантаженням, прикладеним до кутової ділянки стіни, розрахункова площа дорівнює площі зминання - A = A_c, а при розрахунку на суму місцевого й основного навантажень приймається розрахункова площа, обмежена на рис. 2.4д пунктиром – A = (a + b)²;

- при площі зминання, розташованої на частині довжини і ширини перерізу, розрахункова площа приймається згідно рис. 2.4е – A = (2h + a) × (2a + b). Якщо площа зминання розташована поблизу від краю перерізу, то при розрахунку на суму місцевого й основного навантажень приймається розрахункова площа перетину, не менша, ніж вказана на рис. 2.4д при прикладанні того ж навантаження до кутової ділянки стіни;

- при площі зминання, розташованої в межах пілястри, розрахункова площа дорівнює площі зминання - A = A_c = b×c, а при розрахунку на суму місцевого й основного навантажень приймається розрахункова площа, обмежена на рис. 2.4є пунктиром – A = b(c + d);

- при площі зминання, розташованої в межах пілястри і частини стіни чи простінка, збільшення розрахункової площі в порівнянні з площею зминання належить враховувати тільки для навантаження, рівнодіюча якого прикладена в межах полиці (стіни) або ж у межах ребра (пілястри) з ексцентриситетом e₀ > l убік стіни (де l - довжина площі зминання, e₀ - ексцентриситет по відношенню до осі площі зминання). У цих випадках у розрахункову площу перетину включається, крім площі зминання, частина площі перетину полки шириною с, рівній глибині закладання опорної плити в кладку плити і довжиною в кожну сторону від краю плити не більше товщини стіни – A = b×l + 2(h×c )(рис 2.4ж).