11.2 Изгиб, срез и растяжение

На изгиб работают наружные стены многоэтажных зданий от действия ветровой нагрузки, наружные плиты контрофорсных подпорных стен и другие элементы. Нормами не допускается работа каменных элементов на изгиб по неперевязанному сечению. Расчет каменной кладки на изгиб производят в предположении ее упругой работы, т. е. используют формулы сопротивления материалов. При расчете каменной неармированной кладки на изгиб проверяют несущую способность кладки при восприятии нормальных напряжений по перевязанному шву и касательных напряжений — по наклонному сечению (косой штрабе).

Расчет изгибаемых элементов производится в предположении упругой работы кладки по формуле

M R_tbW, (11.4)

где M – момент от внешних нагрузок неармированных элементов

R_tb – расчетное сопротивление кладки растяжению при изгибе по перевязанному сечению; W — момент сопротивления сечения кладки при упругой работе.

Расчет на поперечную силу выполняется из условия:

Q R_twbz, (11.5)

где R_tw — расчетное сопротивление кладки главным растягивающим напряжениям при изгибе; b — ширина сечения; z — плечо внутренней пары сил (для прямоугольного сечения z = 2/3h).

Каменные конструкции, работающие на центральное растяжение (стенки круглых резервуаров, силосов и других емкостей), рассчитывают, исходя из прочности кладки по перевязанному сечению или по камню:

N R_tA_n, (11.6)

где N — расчетная осевая сила при растяжении от внешних нагрузок; R_t, — расчетное сопротивление кладки осевому растяжению по перевязанному сечению; А_п — расчетная площадь сечения кладки нетто.

На срез по горизонтальному шву работают, например, элементы каменной кладки, воспринимающие распор от затяжек сводов. Сопротивление каменной кладки срезу по горизонтальным швам складывается из собственной несущей способности кладки на срез и из сопротивления трению кладки по горизонтальному шву.

Расчетное усилие среза в неармированной кладке

Q (R_sq + 0,8n ) А, (11.7)

R_sq — расчетное сопротивление срезу (см. прилож. 15);

п — коэффициент, принимаемый равным 1,0 — для кладки из сплошного кирпича и камней; 0,5 — для кладки из пустотелого кирпича и камней; — коэффициент трения по шву кладки, принимаемый для кладки из кирпича и камней правильной формы, равным 0,7; — среднее напряжение сжатия в кладке при наименьшей расчетной продольной . нагрузке, определяемой с коэффициентом перегрузки 0,9; А — расчетная площадь сечения.

Расчет прочности неармированной каменной кладки на центральное растяжение производится по формуле:

,

(11.8)

где – площадь сечения за вычетом пустот, – расчетное сопротивление кладки по перевязанному сечению.

Вопросы для самоконтроля:

1. Какие варианты приложения на сжатые элементы?

2. Почему прочность на местное сжатие выше, нежели при сжатии по всей площади?

3. Какие конструктивные мероприятия обеспечивают (повышают) прочность на местное сжатие?

4. Возможно ли при местном сжатии образование растягивающих напряжений?

5. Какие разновидности стен и почему они работают на изгиб?

6. Как учитывается местное сжатие при расчете на сдвиг?