Поскольку каменная кладка обладает относительно невысокой прочностью при растяжении, в особенности перпендикулярно горизонтальным швам, она может воспринимать нагрузки, вызывающие поперечный изгиб, только при условии достаточного обжатия вертикальными усилиями, и поэтому применяется преимущественно для устройства стен. Усилия, воспринимаемые несущими стенами, обусловлены постоянными и временными нагрузками. При осевом приложении продольного или с небольшим эксцентриситетом силикатные стены способны выдерживать нагрузки достаточно высокого уровня, при этом расчет несущей способности кладки выполняется относительно простым способом.
При увеличении гибкости каменных конструкций оценку несущей способности необходимо выполнять с учетом эффектов II порядка — влияния продольного изгиба на увеличение эксцентриситета сжимающего усилия. Согласно DIN 1053 к коротким стенам относят конструкции с площадью поперечного сечения не более 1000 см2 и не менее 400 см2. Несущие столбы и пилоны следует возводить по возможности из цельных кладочных элементов, при этом не допускается устройство пазов, штраб и других элементов, ослабляющих кладку.
Каменные стены, кроме восприятия нагрузок и воздействий на здание, обеспечивают также его пространственную жесткость при неравномерных осадках оснований, ветровых воздействиях, землетрясениях и др. Элементы жесткости из каменной кладки должны иметь соответствующие размеры поперечных сечений и суммарную длину, достаточные для сопротивления горизонтальным усилиям сдвига.
Величину воспринимаемой стенами сдвиговой нагрузки определяют на основе технической теории изгиба, принимая в расчет условно сплошное сечение, при этом усилия между стенами распределяются пропорционально их жесткости. Кроме того, DIN 1053-100 допускает перераспределение до 15% результирующего горизонтального усилия на другие элементы стен, имеющие соответствующее раскрепление.
Зачастую бывает достаточно сложно оценить расчетным путем сопротивление сдвигающим нагрузкам коротких стен или стен с относительно небольшим обжатием в вертикальном направлении. Если жесткость здания по расчету оказывается недостаточной и не выполняются требования DIN 1053-100, то в этом случае проверку сопротивления сдвигу необходимо выполнять с учетом теории II порядка.
Горизонтальные нагрузки, действующие на здание перпендикулярно поверхностям стен, передаются последними на диски перекрытий или покрытия и через них — на диафрагмы жесткости. Ввиду относительно малого собственного веса прочность при растяжении и устойчивость против опрокидывания кладки стен фронтонов при воздействии ветра может быть определена только с помощью соответствующих таблиц для определения максимально допустимой площади участка заполнения каркаса согласно DIN 1053-1.
Расчетная схема каменных стен при действии вертикальных и горизонтальных нагрузок принимается, как правило, в виде стержня, распределение усилий в котором определяется на основе технической теории стержней строительной механики. Стены с относительно небольшой сжимающей вертикальной нагрузкой при наличии поперечных усилий достаточно высокого уровня могут быть рассчитаны с использованием арочной модели. Эту модель кладки допускается использовать также при расчете горизонтальных сечений стен, воспринимающих поперечные нагрузки. Следует отметить, что применение арочной модели возможно только в том случае, когда результирующий распор арки может быть воспринят смежными конструктивными элементами с достаточной жесткостью.
Комментарии закрыты.