3.5. Расчет на изгиб, центральное растяжение и на срез расчет на изгиб.
Расчет изгибаемых элементов каменных конструкций следует производить по формуле:
, (14)
где М - расчетный изгибающий момент; W - момент сопротивления сечения кладки при упругой ее работе; Rtb - расчетное сопротивление кладки растяжению при изгибе по перевязанному сечению.
Кроме этого, изгибаемые каменные элементы следует рассчитывать на поперечную силу по формуле:
, (15)
где Rtw - расчетная поперечная сила; W- расчетное сопротивление кладки главным растягивающим напряжениям при изгибе; Z - плече внутренней пары сил, для прямоугольного сечения Z = 2h/3.
Проектирование каменных конструкций, работающих на изгиб по неперевязанному сечению, не допускается.
РАСЧЕТ НА ЦЕНТРАЛЬНОЕ РАСТЯЖЕНИЕ.
Расчет центрально-растянутых каменных элементов на прочность следует выполнять по формуле:
,
(16)
где Rt - расчетное сопротивление кладки растяжению по перевязанному шву; Аn - расчетная площадь сечения нетто.
Проектирование каменных элементов, работающих на осевое растяжение по неперевязанному сечению, не допускается.
РАСЧЕТ ЭЛЕМЕНТОВ НА СРЕЗ.
Расчет кладки на срез по перевязанному шву выполняется по формуле:
, (17)
где А - расчетная площадь сечения; Rsq - расчетное сопротивление кладки срезу по перевязанному сечению, проходящему по камню.
При расчете кладки на срез по неперевязанному шву сопротивление кладки будет осуществляться за счет касательного сцепления и за счет сил трения:
, (18)
где А
- расчетная площадь сечения; р
- коэффициент трения по шву кладки,
принимаемый для кладки из кирпича и
камней правильной формы равным 0,7;
= Р/А
- среднее напряжение сжатия при наименьшей
расчетной нагрузке Р,
определяемой с коэффициентом безопасности
по нагрузке равным 0,9;
- расчетное сопротивление кладки срезу
по неперевязанному сечению.
Расчет кладки на срез по неперевязанному шву следует производить по формуле:
, (19)
где n - коэффициент, принимаемый для кладки из сплошных камней равным 1,0, а для кладки из пустотных камней равным 0,5.
3.6. Расчет по раскрытию трещин
Расчет по раскрытию трещин (швов кладки) внецентренно сжатых каменных элементов при e0 > 0,7-у (рис. 26) следует выполнять по формуле:
.
(20)
Эта формула получена при следующих допущениях:
1. Принимается линейная эпюра напряжений внецентренного сжатия как для упругого материала и, как следствие этого, можно применить формулу сопромата для определения нормальных напряжений:
.
(21)
2. Расчет производится по условному краевому напряжению растяжения Rtb, которое характеризует величину деформаций растянутой зоны кладки, и тогда формула (21) примет вид с учетом обозначений рис. 26:
,
(22)
где М = N е0 - момент от внецентренного приложения нагрузки; W = J/(h-y) - момент сопротивления по растянутой зоне.
Далее, преобразуя, получаем:
,
(23)
а из этого выражения определяется N:
.
(24)
Вводя в формулу
(24) коэффициент условий работы кладки
при расчете по раскрытию трещин
,
получаем формулу (20).