4.7. Расчет внецентренно сжатых неармированных элементов каменных конструкций следует производить по формуле
N ≤ тgφ1 RAcw, (13)
где Аc — 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 Аc определяется из условия равенства нулю статического момента этой площади относительно ее центра тяжести для прямоугольного сечения
(14), (15)
В формулах (13) ‑ (15):
R — расчетное сопротивление кладки сжатию;
A — площадь сечения элемента;
h — высота сечения в плоскости действия изгибающего момента;
e0 — эксцентриситет расчетной силы N относительно центра тяжести сечения;
φ — 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;
φc — коэффициент продольного изгиба для сжатой части сечения, определяемый по фактической высоте элемента Н по табл. 18 в плоскости действия изгибающего момента при отношении
или гибкости
где hc и ic — высота и радиус инерции сжатой части поперечного сечения Аc в плоскости действия изгибающего момента.
Рис. 5. Внецентренное сжатие
Рис. 6. Знакопеременная эпюра изгибающего момента для внецентренно сжатого элемента
Для прямоугольного сечения hc = h — 2e0. Для таврового сечения (при e0 > 0,45y) допускается приближенно принимать Аc = 2(у — e0)b и hс = 2(у — e0), 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.
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 φc следует определять по высоте части элмента в пределах однозначной эпюры изгибающего момента при отношениях или гибкостях
где H1 и H2 — высоты частей элемента с однозначной эпюрой изгибающего момента;
hc1; ic1 и hс2; ic2 — высоты и радиусы инерции сжатой части элементов в сечениях с максимальными изгибающими моментами;
w — коэффициент, определяемый по формулам, приведенным в табл. 19;
mg — коэффициент, определяемый по формуле
где Ng — расчетная продольная сила от длительных нагрузок;
η — коэффициент, принимаемый по табл. 20;
e0g — эксцентриситет от действия длительных нагрузок.
При h ≥ 30 см или i ≥ 8,7 см коэффициент mg следует принимать равным единице.
Таблица19
| Вид кладки | Значения w для сечений | |
| произвольной формы | прямоугольного | |
| 1. Кладка всех, видов, кроме указанных в поз. 2 |  |
 |
| 2. Кладка из камней и крупных блоков, изготовленных из ячеистых и крупнопористых бетонов; из природных камней (включая бут) | 1 | 1 |
| Примечание. Если 2у < h, то при определении коэффициента w вместо 2у следует принимать h. | ||
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.
Таблица 20
| Гибкость | Коэффициент η для кладки | |||||
|
λh |
λi |
из глиняного кирпича и керамических 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
12 14 16 18 20 22 24 26 |
≤35
42 49 56 63 70 76 83 90 |
0
0,04 0,08 0,12 0,15 0,20 0,24 0,27 0,31 |
0
0,03 0,07 0,09 0,13 0,16 0,20 0,23 0,26 |
0
0,05 0,09 0,14 0,19 0,24 0,29 0,33 0,38 |
0
0,03 0,08 0,11 0,15 0,19 0,22 0,26 0,30 |
|
| Примечание. Для неармированной кладки значения коэффициента η следует принимать как для кладки с армированием 0,1 % и менее. При проценте армирования более 0,1 и менее 0,3 коэффициент η определяется интерполяцией. | ||||||
4.9. При расчете несущих и самонесущих стен (см. п. 6.6) толщиной 25 см и менее следует учитывать случайный эксцентриситет еv, 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.