Расчет каменных и армокаменных конструкций

Теория расчета и проектирования строительных конструкций Часть 1 Проектирование ограждающих конструкций Лекция 4 Расчет каменных и армокаменных конструкций Особенности расчета каменных конструкций с использованием высокопустотных бетонных камней Лектор - к.т.н., доцент А.М. Гайсин Центрально сжатые элементы При центральном сжатии напряжения равномерно распределяются по сечению элемента. Центрально сжатые элементы При центральном сжатии напряжения равномерно распределяются по сечению элемента. Центрально сжатые элементы Из условия равновесия усилий на вертикальную ось можно записать условие прочности: N = Ru A, где N – внешняя сила, А – площадь сечения кладки, Ru – предел прочности кладки. Это важно! Вследствие ползучести кладки продольный изгиб сжатых элементов с течением времени возрастает, что увеличивает эксцентриситет и, следовательно, уменьшает разрушающую нагрузку. Снижение несущей способности сечения учитывается коэффициентом mg. Расчет элементов неармированных каменных конструкций при центральном сжатии следует производить по формуле: N  тg RA, где R — расчетное сопротивление сжатию кладки, определяемое по таблицам 2-10 СП 15.13330.2012; тg — коэффициент, учитывающий влияние длительной нагрузки;  — коэффициент продольного изгиба; Коэффициент продольного изгиба  для элементов постоянного по длине сечения следует принимать в зависимости от гибкости элемента i = L0 / I или прямоугольного сплошного сечения при отношении h = L0 / h и упругой характеристики кладки , принимаемый по табл. 16 СП 15.13330.2012. Расчетные высоты стен и столбов L0 при определении коэффициентов продольного изгиба  в зависимости от условий опирания их на горизонтальные опоры следует принимать: а) при неподвижных шарнирных опорах L0 = Н; б) при упругой верхней опоре и жестком защемлении в нижней опоре: для однопролетных зданий L0 = 1,5H, для многопролетных зданий L0 = 1,25H; в) для свободно стоящих конструкций L0 = 2H. Коэффициент тg, учитывающий влияние длительной нагрузки, определяется по формуле N g  1,2  e0 g mg  1     1  N  h    где  - коэффициент, принимаемый в зависимости от гибкости элемента, вида камней и процента продольного армирования; Ng - расчетная продольная сила от длительных нагрузок (постоянных и длительно действующих временных); N - расчетная продольная сила; е0g - эксцентриситет от действия длительных нагрузок; h - высота сечения в плоскости действия изгибающего момента при внецентренном сжатии, или меньший размер при центральном сжатии. При меньшем размере прямоугольного поперечного сечения элементов h  30 см (или с меньшим радиусом инерции элементов любого сечения i  8,7 см) коэффициент тg следует принимать равным единице. Значения коэффициентов  и тg для стен и столбов, опирающихся на шарнирные неподвижные опоры при расчете сечений, расположенных в средней трети высоты L0 следует принимать постоянными, равными расчетным значениям  и тg, определенным для данного элемента. При расчете сечений на участках в крайних третях L0 коэффициенты  и тg увеличиваются по линейному закону до единицы на опоре. В месте пересечения продольной и поперечной стен, при условии их надежного взаимного соединения, коэффициенты  и тg разрешается принимать равными 1. Для промежуточных вертикальных участков коэффициенты  и тg принимаются по интерполяции. Для узких простенков, ширина которых меньше толщины стены, производится также расчет простенка в плоскости стены, при этом расчетная высота простенка принимается равной высоте проема. Внецентренно сжатые элементы Внецентренное сжатие наиболее распространенный вид напряженнодеформированного состояния. Характер работы зависит от величины eо. Трещины в растянутой зоне не являются признаком разрушения. Влияние величины эксцентриситета приложения нагрузки на работу внецентренно сжатого кирпичного столба: а – при малых эксцентриситетах; б – при средних эксцентриситетах; в – при больших эксцентриситетах N eo фактическая расчетная R o hc x Ц. т. eo 0,5h-e o b Ac y 0,5h 0,5h ax  б Для упрощения расчетов фактическую криволинейную эпюру напряжений заменяют прямоугольной Расчет внецентренно сжатых неармированных элементов каменных конструкций следует производить по формуле N  тg 1 R Ac , где Аc - площадь сжатой части сечения при прямоугольной эпюре напряжений, определяемая из условия, что ее центр тяжести совпадает с точкой приложения расчетной продольной силы N. h фактическая расчетная 0,5h-e o N R eo e1 N eo hc x Ц. т. h-t) eo 0,5h-e o 0,5(h-t) Ac b 0,5h y 0,5h 0,5h max  а б Положение границы площади Аc определяется из условия равенства нулю статического момента этой площади относительно ее центра тяжести для прямоугольного сечения hc = h – 2 е0 , и Аc = А (1- 2е0/h). В формулах: h - высота сечения в плоскости действия изгибающего момента; e0 - эксцентриситет расчетной силы N относительно центра тяжести сечения; 1 - коэффициент продольного изгиба для сжатой части сечения в плоскости действия изгибающего момента 1= ( + c)/2 c - коэффициент продольного изгиба для сжатой части сечения, где hс = L0 / hс При расчете несущих и самонесущих стен толщиной 25 см и менее следует учитывать случайный эксцентриситет еv, который должен суммироваться с эксцентриситетом продольной силы. Величину случайного эксцентриситета следует принимать равной: для несущих стен - 2 см; для самонесущих стен, а также для отдельных слоев трехслойных несущих стен - 1 см; для перегородок и ненесущих стен, а также заполнений фахверковых стен случайный эксцентриситет допускается не учитывать. При е0 > 0,7y, кроме расчета внецентренно сжатых элементов по прочности необходимо выполнять расчет по раскрытию трещин в швах кладки. Расчет на смятие Расчет сечений каменных элементов на смятие при распределении нагрузки на части площади сечения производится по формуле N c    d  Rc  Ac где Nc - продольная сжимающая сила от местной нагрузки; Rc - расчетное сопротивление кладки на смятие, определяемое по формуле Rc    R;  3 A  1 Ac здесь А - расчетная площадь сечения, которая определяется в зависимости от схемы приложения местной нагрузки; 1 - коэффициент, зависящий от материала кладки и места приложения нагрузки; Ac - площадь смятия, на которую передается нагрузка; d = 1,5 − 0,5 - для кирпичной и виброкирпичной кладки, а также кладки из сплошных камней или блоков, изготовленных из тяжелого или легкого бетона; d=1 - для кладки из пустотелых бетонных или сплошных камней и блоков из крупнопористого и ячеистого бетона;  - коэффициент полноты эпюры давления от местной нагрузки: =1 - при равномерном распределении давления; =0,5 - при треугольной эпюре давления). Армокаменные конструкции Армированная каменная кладка Для увеличения несущей способности применяют армирование каменной кладки. Армированная каменная кладка Для увеличения несущей способности применяют армирование каменной кладки. Армирование бывает поперечным (сетчатым) и продольным. Для этого применяют арматуру классов А-I, А-II  6…40 мм; Вр-I 3…8мм. Поперечное (сетчатое) армирование выполняют укладкой арматурных сеток в горизонтальные швы. Применяют сетки прямоугольные (рис. а) и типа «зигзаг» (рис. б). Поперечное (сетчатое) армирование выполняют укладкой арматурных сеток в горизонтальные швы. Применяют сетки прямоугольные (рис. а) и типа «зигзаг» (рис. б). Расстояние s между сетками по высоте элемента должно быть не более 40 см (через пять рядов кирпичной кладки). Количество арматуры в кладке (в процентах) для квадратной сетки из арматуры сечением Аs с размером ячейки с при расстоянии между сетками по высоте s определяется  = (2Аs / c s)100. Количество сетчатой арматуры, учитываемой в расчете, принимается не менее 0,1% и не более 1%. Процент армирования кладки сетчатой арматурой при центральном сжатии не должен превышать определяемого по формуле 0,1%   = 50R / Rs. Элементы с сетчатым армированием выполняются на растворах марки не ниже 50 при высоте ряда кладки не более 150 мм. Расчет элементов с сетчатым армированием при центральном сжатии следует производить по формуле N  mg  Rsk A, где Rsk  2R - расчетное сопротивление для армированной кладки из кирпича всех видов и керамических камней, определяемое при прочности раствора марки 25 (25 кгc/см2) и выше по формуле Rsk = R + p  Rs /100, p – коэффициент, принимаемый при пустотности камня до 20% включительно равным 2, при пустотности от 20% до 30% 1,5, при пустотности выше 30% равным 1.  — коэффициент продольного изгиба, определяемый по табл. 19 СП для h или i, при упругой характеристике кладки с сетчатым армированием sk, определяемой по формуле sk =  Ru / Rsku где  – упругая характеристика неармированной кладки; Ru и Rsku - средний предел прочности соответственно неармированной и армированной кладок. Расчет внецентренно сжатых элементов с сетчатым армированием при малых эксцентриситетах, не выходящих за пределы ядра сечения (для прямоугольного сечения е0  0,17 h), следует производить по формуле N  mg 1 Rskb Ac , или для прямоугольного сечения N  mg 1 Rskb A (1 - 2е0 / h) , где Rskb  2R - расчетное сопротивление армированной кладки при внецентренном сжатии, определяемое при марке раствора 50 и выше по формуле Rskb = R1 + p  Rs (1 - 2e0 / y) / 100, где R1 – расчетное сопротивление сжатию неармированной кладки в рассматриваемый срок твердения раствора. При эксцентриситетах, выходящих за пределы ядра сечения (для прямоугольных сечений е0 >0,17h), а также при h>15 или i>53 применять сетчатое армирование не целесообразно. При эксцентриситетах, выходящих за пределы ядра сечения (для прямоугольных сечений е0 >0,17h), а также при h>15 или i>53 применять сетчатое армирование не целесообразно. Процент армирования кладки сетчатой арматурой при внецентренном сжатии не должен превышать определяемого по формуле  = 50 R / [Rs (1-2e0/y)]  0,1 % . При армировании меньше 0,1% сечение рассматривается как неармированное. Продольное армирование устраивается в виде стержней  не менее 8 мм. Для обеспечения совместной работы продольная арматура должна быть связана с кладкой хомутами. Продольную арматуру устанавливают либо внутри кладки, либо снаружи в слое раствора. Продольное армирование устраивается в виде стержней  не менее 8 мм. Для обеспечения совместной работы продольная арматура должна быть связана с кладкой хомутами. Продольную арматуру устанавливают либо внутри кладки, либо снаружи в слое раствора. Возможно усиление кладки обоймами, если ее несущая способность недостаточна и нет возможности увеличить ее сечение. Стальная обойма состоит из вертикальных стальных уголков, установленных по углам элемента и соединенных друг с другом полосовой сталью через 20 – 50 см по высоте элемента. Проектирование каменных конструкции Продольные и поперечные стены каменных зданий вместе с перекрытиями и покрытиями образуют пространственную систему, работающую на восприятие всех нагрузок, действующих на здание. Пространственная жесткость каменных зданий зависит от жесткости всех элементов, составляющих эти здания: стен, столбов, перекрытий и покрытий. Жесткость же самих элементов, образующих здание, зависит в свою очередь от размеров поперечных сечений, от размеров пролетов (высот) и условий сопряжения отдельных элементов между собой. При расчете на горизонтальные нагрузки, внецентренное или центральное сжатие каменные стены и столбы принимаются опертыми в горизонтальном направлении на междуэтажные перекрытия, покрытия и поперечные стены. При расчете на горизонтальные нагрузки, внецентренное или центральное сжатие каменные стены и столбы принимаются опертыми в горизонтальном направлении на междуэтажные перекрытия, покрытия и поперечные стены. Эти опоры делятся на жесткие (несмещаемые) и упругие. За несмещаемые или жесткие опоры принимаются: поперечные каменные и бетонные стены толщиной не менее 12 см, железобетонные толщиной не менее 6 см, контрфорсы, поперечные рамы с жесткими узлами, покрытия и междуэтажные перекрытия, ветровые пояса, фермы, ветровые связи, железобетонные обвязки и другие конструкции, рассчитанные на восприятие горизонтальной нагрузки. По степени пространственной жесткости здания с несущими стенами подразделяются на две конструктивные схемы: По степени пространственной жесткости здания с несущими стенами подразделяются на две конструктивные схемы: • с жесткой пространственной конструктивной схемой; По степени пространственной жесткости здания с несущими стенами подразделяются на две конструктивные схемы: • с жесткой пространственной конструктивной схемой; • с упругой пространственной конструктивной схемой. Конструктивные схемы зданий: а – с жесткой; б – упругой пространственными конструктивными схемами К зданиям с жесткой конструктивной схемой относятся многоэтажные промышленные и гражданские здания с часто расположенными поперечными стенами. К зданиям с жесткой конструктивной схемой относятся многоэтажные промышленные и гражданские здания с часто расположенными поперечными стенами. К зданиям с упругой конструктивной схемой относятся в основном одноэтажные промышленные здания, у которых при отсутствии жестких горизонтальных связей, поперечные устойчивые конструкции располагаются на расстояниях, превышающих Lпред. Расчет несущих стен зданий с жесткой конструктивной схемой В многоэтажных зданиях с жесткой конструктивной схемой стены и столбы рассматриваются как вертикальные неразрезные многопролетные балки, опертые на неподвижные опоры – перекрытия. С целью упрощения расчета допускается рассматривать стену или столб расчлененными по высоте на однопролетные балки с расположением опорных шарниров в уровне низа плит или балок перекрытий. Нагрузка, действующая на стену или столб каждого этажа, состоит из нагрузки от вышележащих этажей N и нагрузки от перекрытия N1, опирающегося на стену или столб рассматриваемого этажа. N  тg 1 R Ac  Продольное усилие, действующее в рассматриваемом сечении x Продольное усилие, действующее в рассматриваемом сечении x N x  N  N1  N 2 Продольное усилие, действующее в рассматриваемом сечении x N x  N  N1  N 2 и изгибающий момент  x   M x  N1  e1 1   H st  Выбор расчетного сечения зависит от наличия и размеров проемов. В глухих стенах за расчетное принимается сечение I-I на уровне низа перекрытия с продольной силой NI-I=N+N1 и максимальным изгибающим моментом MI. В стенах с проемами опасным является сечение II-II на уровне низа перемычки, где изгибающий момент несколько меньше, но гораздо меньше площадь поперечного сечения элемента и   1. Часто наиболее опасным может оказаться сечение III-III, расположенное на расстоянии 1/3 высоты этажа от низа верхнего перекрытия, где значение коэффициента  достигает минимума. Для опасных сечений определяется эксцентриситет Mx e0  Nx , и расчет ведется как внецентренно сжатых элементов. Особенности расчета каменных конструкций с использованием высокопустотных бетонных камней Особенностью пустотной кладки является отсутствие сплошности растворной постели камня, которое приводит к формированию в швах пустотной кладки нормальных сжимающих напряжений, концентрирующихся на площади контакта камня и кладочного раствора. Блок высокопустотный рядовой БС 1.1 с пустотностью 50 % Особенностью пустотной кладки является отсутствие сплошности растворной постели камня, которое приводит к формированию в швах пустотной кладки нормальных сжимающих напряжений, концентрирующихся на площади контакта камня и кладочного раствора. Учитывая эту особенность, для расчѐта несущей способности пустотной кладки принята система расчѐтных характеристик, отнесѐнных к площади контакта камня и кладочного раствора (площади нетто). Номенклатура стеновых изделий, производимая предприятиями Башкирии, представлена в ТСН 51-303-2000. РБ «Каменные и армокаменные конструкции на основе вибропрессованных бетонных изделий» Высокопустотные вибропрессованные бетонные блоки стеновые БС 1 (размеры основного блока БС 1.1 390190190 мм) Высокопустотные вибропрессованные бетонные блоки стеновые БС 2 (размеры основного блока БС 2.1 390240190 мм) Высокопустотные вибропрессованные бетонные блоки стеновые БС 3 (размеры основного блока БС 3.1 390290190 мм) Полнотелые вибропрессованные бетонные блоки БС 4 (размеры основного блока БС 4.1 39019090 мм) Пустотные вибропрессованные бетонные блоки БС 5 (размеры основного блока БС 5.1 390190190 мм) Вибропрессованные бетонные блоки перегородочные и облицовочные (размеры основного блока БП (БО) 1.1 39090190 мм, пустотность блоков БП 1 и БО 1 составляет около 30%) Центрально сжатые элементы Центрально сжатые элементы Расчѐт элементов каменных конструкций из высокопустотных вибропрессованных бетонных блоков по вариантам компоновок 1.1.1, 1.2.1 (пустотных кладок) следует производить по формуле: Центрально сжатые элементы Расчѐт элементов каменных конструкций из высокопустотных вибропрессованных бетонных блоков по вариантам компоновок 1.1.1, 1.2.1 (пустотных кладок) следует производить по формуле: N  mgRm Am , где Rm — расчѐтное сопротивление (нетто) сжатию кладки, назначаемое с учѐтом коэффициентов условий работы mi; Марка блока нетто Расчѐтное сопротивление нетто Rm, МПа ( кгс/см2 ), сжатию кладки из высокопустотных вибропрессованных бетонных блоков БС 1БС 3 при высоте ряда кладки 200 мм при марке раствора при нулевой прочности раствора 250 200 150 100 75 50 10 500 7,1 (71) 6,9 (69) 6,5 (65) 5,8 (58) 5,1 (51) 4,2 (42) 2,0 (20) 1,2 (12) 400 5,9 (59) 5,7 (57) 5,4 (54) 5,1 (51) 4,5 (45) 3,7 (37) 1,8 (18) 1,0 (10) 300 4,6 (46) 4,5 (45) 4,2 (42) 4,0 (40) 3,8 (38) 3,2 (32) 1,5 (15) 0,7 (7) 250 3,9 (39) 3,8 (38) 3,6 (36) 3,4 (34) 3,2 (32) 2,9 (29) 1,3 (13) 0,6 (6) 200 — 3,1 (31) 3,0 (30) 2,8 (28) 2,7 (27) 2,5 (25) 1,2 (12) 0,5 (5) 150 — 2,4 (24) 2,3 (23) 2,2 (22) 2,1 (21) 1,9 (19) 1,0 (10) 0,4 (4) Am - расчѐтная площадь поперечного сечения пустотной кладки, назначаемая в зависимости от принятого варианта компоновки стен; Вариант компоновки кладки 1.1.1 1.1.2 1.1.3 1.2.1 1.2.2 Толщина кладки, h , мм Параметры сечения кладок Расчётные геометрические характеристики поперечного сечения на погонный метр кладки a , мм n Am , см2 Ab , см2 Ix , см4 rx , см 190 232 — 640 — 40488 7,95 240 235 — 700 — 74258 10,30 290 238 — 760 — 121572 12,65 190 232 1 640 101 41822 7,51 190 232 2 640 202 43155 7,16 190 232 3 640 302 44489 6,87 190 232 4 640 403 45822 6,63 190 232 5 640 504 47156 6,42 240 235 1 700 136 77533 9,63 240 235 2 700 272 80809 9,12 240 235 3 700 408 84084 8,71 240 235 4 700 544 87359 8,38 240 235 5 700 680 90635 8,10 290 238 1 760 171 128106 11,73 290 238 2 760 342 134639 11,05 290 238 3 760 514 141173 10,53 290 238 4 760 685 147706 10,11 290 238 5 760 856 154240 9,77 190 — — 1900 — 57158 5,48 240 — — 2400 — 115200 6,93 290 — — 2900 — 203241 8,37 390 432 — 1280 — 208977 12,78 390 432 1 1280 202 231804 12,51 390 432 2 1280 403 254631 12,30 390 432 3 1280 605 277459 12,13 390 432 4 1280 806 300286 12,00 390 432 5 1280 1008 323113 11,88 1.2.3 390 — — 3900 — 494325 11,26 2.1.1, 3.1.1 190 — — 1900 — 57158 5,48 2.2.1, 3.2.1 390 — — 3900 — 494325 11,26 4.1.1 190 — — 943 — 44892 6,90 4.2.1 390 — — 1886 — 278440 12,15 4.2.2 290 — — 2900 — 203241 8,37  — коэффициент продольного изгиба; тg — коэффициент, учитывающий влияние длительной нагрузки. Коэффициент продольного изгиба  для элементов постоянного по длине сечения следует принимать в зависимости от гибкости элемента i = L0 / I и упругой характеристики кладки , принимаемый по табл. 16 СП 15.13330.2012. Вариант компоновки кладки 1.1.1 1.1.2 1.1.3 1.2.1 1.2.2 Толщина кладки, h , мм Параметры сечения кладок Расчѐтные геометрические характеристики поперечного сечения на погонный метр кладки a , мм n Am , см2 Ab , см2 Ix , см4 rx , см 190 232 — 640 — 40488 7,95 240 235 — 700 — 74258 10,30 290 238 — 760 — 121572 12,65 190 232 1 640 101 41822 7,51 190 232 2 640 202 43155 7,16 190 232 3 640 302 44489 6,87 190 232 4 640 403 45822 6,63 190 232 5 640 504 47156 6,42 240 235 1 700 136 77533 9,63 240 235 2 700 272 80809 9,12 240 235 3 700 408 84084 8,71 240 235 4 700 544 87359 8,38 240 235 5 700 680 90635 8,10 290 238 1 760 171 128106 11,73 290 238 2 760 342 134639 11,05 290 238 3 760 514 141173 10,53 290 238 4 760 685 147706 10,11 290 238 5 760 856 154240 9,77 190 — — 1900 — 57158 5,48 240 — — 2400 — 115200 6,93 290 — — 2900 — 203241 8,37 390 432 — 1280 — 208977 12,78 390 432 1 1280 202 231804 12,51 390 432 2 1280 403 254631 12,30 390 432 3 1280 605 277459 12,13 390 432 4 1280 806 300286 12,00 390 432 5 1280 1008 323113 11,88 1.2.3 390 — — 3900 — 494325 11,26 2.1.1, 3.1.1 190 — — 1900 — 57158 5,48 2.2.1, 3.2.1 390 — — 3900 — 494325 11,26 4.1.1 190 — — 943 — 44892 6,90 4.2.1 390 — — 1886 — 278440 12,15 4.2.2 290 — — 2900 — 203241 8,37 Коэффициент тg, учитывающий влияние длительной нагрузки, определяется согласно требования СП 15.13330.2012. При расчете сечений на участках в крайних третях L0 коэффициенты  и тg увеличиваются по линейному закону до единицы на опоре. Расчѐт центрально сжатых элементов неармированных каменных конструкций из вибропрессованных бетонных блоков по вариантам компоновок 2.1.1, 2.2.1, 3.1.1, 3.2.1 следует производить по формуле Расчѐт центрально сжатых элементов неармированных каменных конструкций из вибропрессованных бетонных блоков по вариантам компоновок 2.1.1, 2.2.1, 3.1.1, 3.2.1 следует производить по формуле N  m g  R m Am , Вариант компоновки кладки 1.1.1 1.1.2 1.1.3 1.2.1 1.2.2 Толщина кладки, h , мм Параметры сечения кладок Расчётные геометрические характеристики поперечного сечения на погонный метр кладки a , мм n Am , см2 Ab , см2 Ix , см4 rx , см 190 232 — 640 — 40488 7,95 240 235 — 700 — 74258 10,30 290 238 — 760 — 121572 12,65 190 232 1 640 101 41822 7,51 190 232 2 640 202 43155 7,16 190 232 3 640 302 44489 6,87 190 232 4 640 403 45822 6,63 190 232 5 640 504 47156 6,42 240 235 1 700 136 77533 9,63 240 235 2 700 272 80809 9,12 240 235 3 700 408 84084 8,71 240 235 4 700 544 87359 8,38 240 235 5 700 680 90635 8,10 290 238 1 760 171 128106 11,73 290 238 2 760 342 134639 11,05 290 238 3 760 514 141173 10,53 290 238 4 760 685 147706 10,11 290 238 5 760 856 154240 9,77 190 — — 1900 — 57158 5,48 240 — — 2400 — 115200 6,93 290 — — 2900 — 203241 8,37 390 432 — 1280 — 208977 12,78 390 432 1 1280 202 231804 12,51 390 432 2 1280 403 254631 12,30 390 432 3 1280 605 277459 12,13 390 432 4 1280 806 300286 12,00 390 432 5 1280 1008 323113 11,88 1.2.3 390 — — 3900 — 494325 11,26 2.1.1, 3.1.1 190 — — 1900 — 57158 5,48 2.2.1, 3.2.1 390 — — 3900 — 494325 11,26 4.1.1 190 — — 943 — 44892 6,90 4.2.1 390 — — 1886 — 278440 12,15 4.2.2 290 — — 2900 — 203241 8,37 Расчѐт элементов каменных конструкций из высокопустотных вибропрессованных бетонных блоков с внутренним бетонным каркасом, формируемым обетонированием вертикальных полостей кладки, образованных пустотами блоков, по вариантам компоновок 1.1.2, 1.2.2 (комплексных кладок) Расчѐт элементов каменных конструкций из высокопустотных вибропрессованных бетонных блоков с внутренним бетонным каркасом, формируемым обетонированием вертикальных полостей кладки, образованных пустотами блоков, по вариантам компоновок 1.1.2, 1.2.2 (комплексных кладок) N  mgRm Am  Ab , где Rm — расчѐтное сопротивление (нетто) сжатию кладки, назначаемое с учѐтом коэффициентов условий работы mi; Am - расчѐтная площадь поперечного сечения пустотной кладки, назначаемая в зависимости от принятого варианта компоновки стен; Ab - расчѐтная площадь поперечного сечения комплексной кладки по бетону обетонирования полостей кладки, назначаемая в зависимости от числа обетонированных полостей кладки; Вариант компоновки кладки 1.1.1 1.1.2 1.1.3 1.2.1 1.2.2 Толщина кладки, h , мм Параметры сечения кладок Расчётные геометрические характеристики поперечного сечения на погонный метр кладки a , мм n Am , см2 Ab , см2 Ix , см4 rx , см 190 232 — 640 — 40488 7,95 240 235 — 700 — 74258 10,30 290 238 — 760 — 121572 12,65 190 232 1 640 101 41822 7,51 190 232 2 640 202 43155 7,16 190 232 3 640 302 44489 6,87 190 232 4 640 403 45822 6,63 190 232 5 640 504 47156 6,42 240 235 1 700 136 77533 9,63 240 235 2 700 272 80809 9,12 240 235 3 700 408 84084 8,71 240 235 4 700 544 87359 8,38 240 235 5 700 680 90635 8,10 290 238 1 760 171 128106 11,73 290 238 2 760 342 134639 11,05 290 238 3 760 514 141173 10,53 290 238 4 760 685 147706 10,11 290 238 5 760 856 154240 9,77 190 — — 1900 — 57158 5,48 240 — — 2400 — 115200 6,93 290 — — 2900 — 203241 8,37 390 432 — 1280 — 208977 12,78 390 432 1 1280 202 231804 12,51 390 432 2 1280 403 254631 12,30 390 432 3 1280 605 277459 12,13 390 432 4 1280 806 300286 12,00 390 432 5 1280 1008 323113 11,88 1.2.3 390 — — 3900 — 494325 11,26 2.1.1, 3.1.1 190 — — 1900 — 57158 5,48 2.2.1, 3.2.1 390 — — 3900 — 494325 11,26 4.1.1 190 — — 943 — 44892 6,90 4.2.1 390 — — 1886 — 278440 12,15 4.2.2 290 — — 2900 — 203241 8,37  - коэффициент приведения площади бетона обетонирования полостей к площади кладки   bRb Rm , Rb - расчѐтное сопротивление сжатию бетона обетонирования полостей кладки, назначаемое согласно СП 63.13330.2011; b - коэффициент использования бетона обетонирования полостей по прочности на сжатие, определяемый графически в зависимости от расчѐтного сопротивления бетона обетонирования Rb, 1,0 0,9 Kоэффициент  b 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0,0 5 10 15 20 Pасчётное сопротивление бетона Rb, МПа 25 при этом b  bi , где bi - коэффициент условий работы бетона обетонирования согласно СП 63.13330.2011. Если условие не выполняется, то расчѐт ведѐтся при b = bi . Расчѐт центрально-сжатых элементов армокаменных конструкций из высокопустотных вибропрессованных бетонных блоков с армированным внутренним бетонным каркасом по вариантам компоновок 1.1.2, 1.2.2 (комплексная кладка) Расчѐт центрально-сжатых элементов армокаменных конструкций из высокопустотных вибропрессованных бетонных блоков с армированным внутренним бетонным каркасом по вариантам компоновок 1.1.2, 1.2.2 (комплексная кладка) N   mg Rm Am  Ab   Rsc As ’, Вариант компоновки кладки 1.1.1 1.1.2 1.1.3 1.2.1 1.2.2 Толщина кладки, h , мм Параметры сечения кладок Расчётные геометрические характеристики поперечного сечения на погонный метр кладки a , мм n Am , см2 Ab , см2 Ix , см4 rx , см 190 232 — 640 — 40488 7,95 240 235 — 700 — 74258 10,30 290 238 — 760 — 121572 12,65 190 232 1 640 101 41822 7,51 190 232 2 640 202 43155 7,16 190 232 3 640 302 44489 6,87 190 232 4 640 403 45822 6,63 190 232 5 640 504 47156 6,42 240 235 1 700 136 77533 9,63 240 235 2 700 272 80809 9,12 240 235 3 700 408 84084 8,71 240 235 4 700 544 87359 8,38 240 235 5 700 680 90635 8,10 290 238 1 760 171 128106 11,73 290 238 2 760 342 134639 11,05 290 238 3 760 514 141173 10,53 290 238 4 760 685 147706 10,11 290 238 5 760 856 154240 9,77 190 — — 1900 — 57158 5,48 240 — — 2400 — 115200 6,93 290 — — 2900 — 203241 8,37 390 432 — 1280 — 208977 12,78 390 432 1 1280 202 231804 12,51 390 432 2 1280 403 254631 12,30 390 432 3 1280 605 277459 12,13 390 432 4 1280 806 300286 12,00 390 432 5 1280 1008 323113 11,88 1.2.3 390 — — 3900 — 494325 11,26 2.1.1, 3.1.1 190 — — 1900 — 57158 5,48 2.2.1, 3.2.1 390 — — 3900 — 494325 11,26 4.1.1 190 — — 943 — 44892 6,90 4.2.1 390 — — 1886 — 278440 12,15 4.2.2 290 — — 2900 — 203241 8,37 где Rsc - расчѐтное сопротивление сжатию арматуры, назначаемое согласно СП 63.13330.2011 с учѐтом коэффициентов условий работы арматуры cs; где Rsc - расчѐтное сопротивление сжатию арматуры, назначаемое согласно СП 63.13330.2011 с учѐтом коэффициентов условий работы арматуры cs; As’ - расчѐтная площадь сечения сжатой арматуры. Внецентренно сжатые элементы Внецентренно сжатые элементы Расчет внецентренно сжатых неармированных элементов каменных конструкций из высокопустотных вибропрессованных бетонных блоков следует производить по формулам: по вариантам компоновок 1.1.1, 1.2.1 N  mg 1Ce Rm Am , где Ce - коэффициент, учитывающий влияние эксцентричности нагружения элемента и назначаемый в зависимости от относительного эксцентриситета eo /h приложения расчѐтной продольной силы N по вариантам компоновок 2.1.1, 2.2.1, 3.1.1, 3.2.1 N  mg 1Rm Amc , где  - коэффициент полноты эпюры сжимающих напряжений, назначаемый по таблице 20 СП 15.13330.2012 в зависимости от эксцентриситета расчѐтной продольной силы N относительно центра тяжести поперечного сечения элемента; Amc - расчѐтная площадь сжатой части поперечного сечения кладки при прямоугольной эпюре напряжений, определяемая исходя из условия совпадения еѐ центра тяжести с точкой приложения расчетной продольной силы N. по вариантам компоновок 1.1.2, 1.2.2 N  mg 1Ce Rm Am  Ab , и N  1Ce mg Rm Am  Ab   Rsc As ’, где Ce - коэффициент, учитывающий влияние эксцентричности нагружения элемента и назначаемый в зависимости от относительного эксцентриситета eo /h приложения расчѐтной продольной силы N hc , С при  = 0,81,5 и количестве обетонированных пустот n h е е h 1 2 hc h Се hc h Се 0,05 0,97 0,91 0,96 0,91 0,10 0,94 0,83 0,93 0,15 0,92 0,75 0,20 0,90 0,25 hc h 3 4 5 Се hc h Се hc h Се hc h Се 0,96 0,91 0,95 0,90 0,94 0,90 0,94 0,90 0,82 0,92 0,82 0,91 0,82 0,89 0,82 0,88 0,81 0,90 0,75 0,88 0,75 0,86 0,74 0,84 0,74 0,82 0,73 0,69 0,87 0,69 0,85 0,68 0,82 0,67 0,75 0,66 0,71 0,65 0,88 0,64 0,85 0,63 0,80 0,62 0,70 0,61 0,64 0,60 0,60 0,58 0,30 0,86 0,59 0,83 0,58 0,65 0,56 0,57 0,54 0,52 0,51 0,49 0,49 0,33 0,85 0,56 0,72 0,55 0,56 0,52 0,49 0,49 0,44 0,46 0,42 0,44