Внецентренно сжатые элементы

4.7.Расчет внецентренно сжатых неармированных элементов каменных конструкций следует производить по формуле

N £ m_gj₁RA_cw, (13)

где А_с - площадь сжатой части сечения при прямоугольной эпюре напряжений (рис. 5), определяемая из условия, что ее центр тяжести совпадает с точкой приложения расчетной продольной силы N. Положение границы площади А_с определяется из условия равенства нулю статического момента этой площади относительно ее центра тяжести для прямоугольного сечения

A_c = A , (14)

j₁ = . (15)

В формулах (13) - (15):

R - расчетное сопротивление кладки сжатию;

А - площадь сечения элемента;

h - высота сечения в плоскости действия изгибающего момента;

е₀ - эксцентриситет расчетной силы N относительно центра тяжести сечения;

j - коэффициент продольного изгиба для всего сечения в плоскости действия изгибающего момента, определяемый по расчетной высоте элемента l₀ (см. пп. 4.2, 4.3) по табл. 18;

j_с - коэффициент продольного изгиба для сжатой части сечения, определяемый по фактической высоте элемента Н по табл. 18 в плоскости действия изгибающего момента при отношении

l_hc =

или гибкости

l_ic =

где h_c и i_с - высота и радиус инерции сжатой части поперечного сечения А_с в плоскости действия изгибающего момента.

Для прямоугольного сечения h_c = h - 2e_o.

Для таврового сечения (при е₀ > 0,45y) допускается приближенно принимать А_с = 2(у - е₀)b и h_c = 2(у - е₀),где у - расстояние от центра тяжести сечения элемента до его края в сторону эксцентриситета; b - ширина сжатой полки или толщина стенки таврового сечения в зависимости от направления эксцентриситета.

Рис. 5. Внецентренное сжатие

Рис. 6. Знакопеременная эпюра изгибающего момента для внецентренно сжатого элемента

При знакопеременной эпюре изгибающего момента по высоте элемента (рис. 6) расчет по прочности следует производить в сечениях с максимальными изгибающими моментами различных знаков. Коэффициент продольного изгиба j_с следует определять по высоте части элемента в пределах однозначной эпюры изгибающего момента при отношениях или гибкостях

l_h1c = или l_i1c =

и l_h2c = или l_i2c = ,

где Н₁ и Н₂ - высоты частей элемента с однозначной эпюрой изгибающего момента;

h_с1; i_с1 и h_с2; i_с2 - высоты и радиусы инерции сжатой части элементов в сечениях с максимальными изгибающими моментами;

w - коэффициент, определяемый по формулам, приведенным в табл. 19*;

т_g - коэффициент, определяемый по формуле

т_g = 1 - h , (16)

где N_g - расчетная продольная сила от длительных нагрузок;

h - коэффициент, принимаемый по табл. 20;

е_0g - эксцентриситет от действия длительных нагрузок.

Таблица 19*

Вид кладки	Значения w для сечений
произвольной формы	прямоугольного
1. Кладка всех видов, кроме указанных в поз. 2	1 + £ 1,45	1 + £ 1,45
2. Кладка из керамических кирпича, камней и блоков пустотностью более 25 %; из камней и крупных блоков, изготовленных из ячеистых и крупнопористых бетонов; из природных камней (включая бут)
Примечание. Если 2у < h, то при определении коэффициента w вместо 2у следует принимать h.

Таблица 20

Гибкость	Коэффициент h для кладки
lh	li	из керамических кирпича и камней; из камней и крупных блоков из тяжелого бетона; из природных камней всех видов	из силикатного кирпича и силикатных камней; камней из бетона на пористых заполнителях; крупных блоков из ячеистого бетона
при проценте продольного армирования
0,1 и менее	0,3 и более	0,1 и менее	0,3 и более
£ 10	£ 35
		0,04	0,03	0,05	0,03
		0,08	0,07	0,09	0,08
		0,12	0,09	0,14	0,11
		0,15	0,13	0,19	0,15
		0,20	0,16	0,24	0,19
		0,24	0,20	0,29	0,22
		0,27	0,23	0,33	0,26
		0,31	0,26	0,38	0,30
Примечание. Для неармированной кладки значения коэффициента h следует принимать как для кладки с армированием 0,1 % и менее. При проценте армирования более 0,1 и менее 0,3 коэффициент h определяется интерполяцией.

При h ³ 30 см или i ³ 8,7 см коэффициент т_g следует принимать равным единице.

4.8.При е₀ > 0,7у, кроме расчета внецентренно сжатых элементов по формуле (13), следует производить расчет по раскрытию трещин в швах кладки согласно указаниям п. 5.3.

4.9. При расчете несущих и самонесущих стен (см. п. 6.6) толщиной 25 см и менее следует учитывать случайный эксцентриситет e_v, 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.

4.10. Наибольшая величина эксцентриситета (с учетом случайного) во внецентренно сжатых конструкциях без продольной арматуры в растянутой зоне не должна превышать: для основных сочетаний нагрузок - 0,9 у, для особых - 0,95 у; в стенах толщиной 25 см и менее: для основных сочетаний нагрузок - 0,8 у, для особых - 0,85 у, при этом расстояние от точки приложения силы до более сжатого края сечения для несущих стен и столбов должно быть не менее 2 см.

4.11. Элементы, работающие на внецентренное сжатие, должны быть проверены расчетом на центральное сжатие в плоскости, перпендикулярной к плоскости действия изгибающего момента в тех случаях, когда ширина их поперечного сечения b < h.