Внецентренное сжатие многослойной кладки

Расчет внецентренно сжатых многослойных элементов производится по формулам, аналогичным для однослойной кладки.

При внецентренном сжатии в случае малых эксцентрицитетов (е₀ ≤ 0,45у) должно быть удовлетворено условие

N ≤ [N] = (m_иφR_прF)/1+ (е₀/(а-у)). (1)

При больших эксцентрицитетах (е₀> 0,45у) необходимо обеспечить следующее неравенство:

N ≤ [N] = (m_иφ_иR_прF)³√(F_пр.с/F_пр)², (2)

где е₀- эксцентрицитет силы N относительно оси, проходящей через центр тяжести приведенного сечения;

а - высота сечения (толщина стены);

у - расстояние от центра тяжести приведенного сечения до края сечения в сторону эксцентрицитета;

φ - коэффициент продольного изгиба при малых эксцентрицитетах е₀ ≤ 0,45у, равный коэффициенту продольного изгиба для случая центрального сжатия;

φ_и- коэффициент продольного изгиба при внецентренном сжатии с большими эксцентрицитетами (е₀ ≤ 0,45у), равный

φ_и = φ+φ_c/2; (3)

φ_c- коэффициент продольного изгиба, определяемый по площади сечения F_пр.с; приближенно может определяться для гибкости

β_пр.с= (l`₀/2(y-e))√(1000/α); (4)

m_н- коэффициент, учитывающий влияние перевязки при внецентренном сжатии;

m_н= m₀(1 - e₀/4y); (5)

F_пр - площадь всего сечения, приведенного к одному материалу;

F_пр.с - часть площади приведенного сечения, уравновешивающая внецентренно приложенную силу при прямоугольной эпюре напряжений.

Для определения F_пр.с необходимо подсчитать высоту сжатой зоны, что можно сделать, исходя из условия равенства нулю статического момента приведенной сжатой площади относительно центра приложения нагрузки. Приближенно F_пр.с может определяться по формуле

F_пр.с= 2b_пр.с(y – e₀), (6)

где b_пр.с– ширина более сжатого края приведенного сечения.

Пример. Требуется определить несущую способность среднего по высоте стены сечения, кладка которой выполнена согласно данным предыдущего примера при условии, что продольная сила в этом сечении приложена с эксцентрицитетом е₀=14,5 см. Эпюра изгибающих моментов по высоте стены однозначная.

Решение. 1. Из предыдущего примера F = 5100 см²; F_А = 2 400 см²; F_Б = 2700 см²; т_А= 1; R_А = 11 кг/см²; т₀ = 1; R_Б = 15 кг\см²; R_np= 9,9 кг/см²; φ = 0,9.

2. По формуле (5) определяем т_и = 1- (14,5/(4·25,5)) = 0,86.

3. Так как e₀/y = 14,5/25,5 = 0,57 > 0,45, но ˂ e_пр/y = 0,7, то расчет сводится в случае больших эксцентрицитетов, при котором оценку несущей способности сечения производим по формуле (2). По приближенной формуле (6) определяем величину сжатой площади, учитывая при этом, что b_пр.с= b₁:

F_пр.с= 2·100 (25,5 – 14,5) = 2200 см².

4. По формуле (4) β_пр.с= 400 /(2(25,5 – 14,5)) √1000/750 = 21; φ_c= 0,63; φ_и= (0,9 + 0,63)/2 = 0,77.

5. По формуле (b_np_Б = b_Б (R_Б/R_А)) приведенная ширина бетонного слоя b_пр.б= 100 15/11 = 136 см, а площадь всего сечения F_пр= 2400 + 136·27 = 6070 см².

6. По формуле (2) определяем расчетную несущую способность элемента

[N] = 0,86·0,77·9,9·5100 ³√(2200 /6070)² = 17400 кг.

Таким образом, N должно быть меньше или равно 17,4 т.

http://prostro.ru/vnetsentrennoe-szhatie-mnogosloynoy-kladki/
Дата печати: 21:32 23-05-2014г.