9.3. Розрахунок центрально-стиснутих кам'яних стовпів

При центральному стиску напруження за перерізом елемента розподіляються рівномірно. Руйнування таких елементів відбувається залежно від їх гнучкості: або в результаті вичерпання міцнісних властивостей кладки (s= fu) при коротких елементах або у результаті

втрат стійкості при критичних напруженнях ( s = scr), менших, ніж

межа міцності кладки fu при довгих елементах. На значення зусиль,

що руйнуються, впливає також тривалість дії навантаження.

Розрахунок центрально-стиснутих елементів у самому загальному випадку проводять за формулою

де N - розрахункова поздовжня сила; fms - розрахунковий опір

кладки стиску; р- коефіцієнт поздовжнього вигину; А - площа

перерізу елемента; mg - коефіцієнт, що враховує вплив прогину

стиснутих елементів на їх несучу здатність при тривалому навантаженні.

Коефіцієнт р залежить від пружної характеристики кладки a й гнучкості елементу 1i = l0/ i (або 1h = l0/ h - для прямокутного суцільного перерізу) і приймається за табл. 15 [ ].

Коефіцієнт mg відображає вплив повзучості при

довготривалому навантаженню, залежить від рівня завантаження, він визначається за формулою:

mg = 1 -hNg /N, (9.6)

де Ng - розрахункова поздовжня сила від довготривалих

навантажень; h - коефіцієнт, який приймають за табл. 20 [7].

При h > 300 мм або i > 8,7 мм коефіцієнт mg треба приймати

рівним одиниці.

Розрахункову висоту /0 кам'яних стін і стовпів при визначенні

коефіцієнтів р та mg приймають залежно від умов спирання вказаних

елементів на горизонтальні й вертикальні опори:

при шарнірному спиранні на нерухомі у горизонтальному напрямку опори, що має місце в житлових, громадських і часто у багатоповерхових промислових будівлях, /0 = Н (рис. 9.5,а);

при пружній верхній опорі й жорсткому защемленні у нижній опорі: для одно прольотних будівель /0 = 1,5Н ; для багато

прольотних будівель /0 = 1,25Н (рис. 9.5,б);

для вільно стоячих конструкцій при відсутності сполучення їх з перекриттям або іншими горизонтальними опорами /0 = 2Н (рис. 9.5,в);

-           для конструкцій з частково защемленими опорними перерізами - з урахуванням фактичної ступені защемлення, але не менш /0 = 0,8Н .

Якщо опори жорсткі, то розрахункову висоту приймають: при збірних залізобетонних перекриттях l0 = 0,9Н; при монолітних,

опертих на стіни з чотирьох сторін, l0 = 0,8Н. Тут Н - відстань від

перекриттям або іншими горизонтальними опорами у світу.

Якщо навантаженням є тільки власна вага елементу в межах розраховує мої ділянки, то вказану розрахункову висоту стиснутих елементів слід помножити на коефіцієнт 0,75.

Значення коефіцієнтів j і mg для стін і стовпів, які спираються на шарнірні нерухомі опори, з розрахунковою висотою l0 = Н при розрахунку перерізів, розташованих у середній треті висоти l0 , слід приймати постійними й рівними розрахунковим значенням j і mg ,

визначеним для даного елементу. При розрахунку перерізів на ділянках у крайніх третинах l0 , коефіцієнти j і mg збільшуються за лінійним

законом до одиниці на опорах (см. рис. 9.5,а).

Для стін і стовпів, що мають нижню защемлену й верхню пружну опору, при розрахунку перерізів нижньої частини довжиною 0,7Н приймають розрахункові значення j та mg , а при розрахунку

перерізів верхньої частини (0,3Н) значення j та mg збільшуються за

лінійним законом до одиниці (див. рис. 9.5,б).

Для вільно стоячих стін і стовпів при розрахунку перерізів у межах нижньої половини висоти Н приймають розрахункові значення j і mg , при розрахунку перерізів верхньої половини j і mg

збільшують за лінійним законом до одиниці на верхньому кінці (див. рис. 9.5,в).

Наведені вказівки з визначення розрахункового значення коефіцієнтів j і mg відносяться до ділянок стін, розташованих на

відстані від місць їх взаємного перерізу, рівному висоті Н й більш. У місцях перерізу поздовжньої і поперечної стін, при умові їх надійного з'єднання, ці коефіцієнти дозволяється приймати рівними одиниці. Для проміжних дільниць стін коефіцієнти j та mg визначаються за

інтерполяцією.

Приклад 9.1. На цегляні стовпи усередині виробничої будівлі вільно спирається площадка під устаткування. Розрахункове навантаження, яке діє на один стовп перерізом 38 х 38 см, N = 140 кН. Висота стовпа H = 3 м. Цегла глиняна пластичного пресування марки 75, розчин марки 25. Необхідно перевірити несучу здатність стовпа.

При заданих умовах спирання розрахункова довжина (висота) l0 = 1,25Н = 1,25 • 3 = 3,75 м.

Згідно з табл. 2 [6] розрахунковий переріз кладки R = 1,1 МПа, а за табл. 15 пружна характеристика a = 1000 . Оскільки площа стовпа A = 0,38 • 0,38 = 0,145 м2 < 0,3 м2, то розрахунковий переріз необхідно помножити на коефіцієнт ус = 0,8 .

Оскільки h = 38 см > 30 см, то mg = 1. При відношенні

1h = l0/ h = 3,75/0,38 = 9,8 за табл. 8 j = 0,884.

Несуча здатність за формулою (9.5) NRd = 1-0,884-1,1-38 • 38 • 0,8 100 = 140,4 кН > N = 140 кН. тобто забезпечена.


Авторы: 239 А Б В Г Д Е З И Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Э Ю Я

Книги: 268 А Б В Г Д Е З И Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Э Ю Я