Местная прочность кладки при сосредоточенной нагрузке
Исходные данные СП РК EN 1996-1-1:2005/2011, §6.1.3, §3.6.1 · рис. 6.2
Расчётная схема
Распределение нагрузки под углом 30° от вертикали: A_b, b, c, d, e, f, h_c, h_c/2, l_efm
Геометрия площадки загружения и нагрузка
Способ передачи нагрузки
Расчётная сосредоточенная нагрузка NEd, тс
Толщина стены t, мм
Длина опирания вдоль стены b, мм
Длина опирания поперек стены с, мм
Отступ площадки от грани стены d, мм
Высота стены до уровня нагрузки hc, мм
Расстояние до одной границы e, мм
Расстояние до другой границы f, мм
Материал кладки
По марке прочности изделия
Задать fk напрямую
Кладочный элемент
Кладочный раствор
Метод расчёта fk и качество работ §3.6.1 · табл. НП.2.4 · табл. 7.14 НТП РК 06.1-2011
Норма допускает оба способа определить fk — выбор за вами. Результат второго метода всё равно показывается ниже, для сравнения.

Метод (i) — ф. (3.1), fk = K·fbα·fmβ. K, α, β берутся из табл. НП.2.4 (казахстанское нац. приложение) — свои для каждого вида изделия.

Метод (ii) — ф. (3.2)/(3.3), fk = K·fb0,7·fm0,3 (или другие показатели степени для раствора на тонком слое). K берётся из табл. 3.3 базового EN 1996-1-1, показатели степени фиксированные.

Результаты обычно отличаются — иногда заметно (см. замечание под результатом fk ниже).
Определение категорий I и II устанавливает EN 771 (ч. 1–6) — стандарты на кладочные изделия.

Категория I — изготовитель декларирует прочность изделия с вероятностью не более 5%, что фактическая прочность партии окажется ниже заявленной (есть статистический контроль производства).

Категория II — такого подтверждения нет.

Разница напрямую видна в табл. НП.2.1: при одном и том же классе контроля работ категория I всегда даёт меньший γM, чем категория II — то есть более надёжный материал требует меньшего запаса в расчёте.
Класс I — кладочные работы выполняет обученный персонал под надзором мастера, растворы приготовлены на заводе (либо на площадке с контролем дозировки составляющих и прочности), а качество работ проверяет независимое квалифицированное лицо.

Класс II — если хотя бы одно из условий класса I не выполнено. Надзор может вести квалифицированное лицо, уполномоченное производителем работ (без независимости).

НП.3.1 (прил. А к EN 1996-1-1). Класс влияет на γM в табл. НП.2.1 — такая же логика, что и у категории элементов: более надёжный контроль даёт меньший коэффициент запаса.
Проверка местной прочности
—
Заполните параметры
▶Промежуточные шаги
▶Пояснения

Локальное сжатие кладки. Когда на стену опирается балка, перемычка, ригель или колонна, в зоне контакта возникают очень высокие локальные напряжения. Даже если стена в целом не перегружена, кладка под опорой может раздавиться, если эти местные напряжения не контролировать. Именно эту проверку и делает этот калькулятор.

Модель распределения нагрузки (Eurocode). Согласно СП РК EN 1996-1-1, нагрузка распределяется в толще кладки под углом 30° от вертикали (60° от горизонтали). На половине высоты стены над опорой зона распределения расширяется в форме трапеции. Норма даёт формулу для коэффициента β, который учитывает два фактора: (1) расстояние до ближайшей границы стены — чем ближе к краю, тем меньше запас; (2) отношение площади опирания к эффективной площади распределения — чем меньше нагрузка сосредоточена, тем больше запас.

Геометрия площадки — четыре числа. Вместо набора готовых схем калькулятор принимает координаты площадки напрямую: e и f — расстояния до границ стены с каждой стороны (торец, край простенка или соседняя нагрузка), c и d — положение площадки по толщине стены. Полная толщина — это просто c = a, d = 0; опирание у торца — e = 0 (или f = 0). Главное отличие от упрощённых методик: обе границы (e и f) обрезают эффективную длину lefm независимо, с обеих сторон, поэтому узкий простенок между двумя проёмами считается корректно — без этого расчёт для него был бы завышен. Парную (две близко расположенные) нагрузку можно смоделировать тем же способом: граница f задаётся как половина зазора в свету до соседней площадки — инженерное приближение, норма явной формулы для двух площадок не даёт.

Два способа передачи нагрузки. Прямое опирание: балка опирается прямо на кладку, β рассчитывается по формуле (6.11). Через подушку: если под опору уложена жёсткая, достаточно толстая и длинная прокладка (плита, широкая балка), давление выравнивается и допускается упрощённый расчёт — напряжение должно быть не выше 1,5·fd, без вычисления β. Подушка часто нужна и при прямом опирании — для распределения и защиты от локального разрушения.

Способы определения прочности кладки fk. Два варианта: (i) По маркам: выбираете марку кладочного элемента и раствора из справочника — калькулятор автоматически определит fk по формулам нормы (две формулы: метод (i) из Нац. прилож., метод (ii) из Еврокода, результаты могут отличаться, оба допустимы). (ii) Напрямую: если кладка нестандартная или прошла испытания — вводите fk из протокола испытаний. Группы кладочных элементов (1 = полнотелые, 2–4 = пустотелые) влияют на коэффициент β: у группы 1 применяется расчётное повышение, у групп 2–4 повышение не даётся.

Эксцентриситет (смещение нагрузки от оси). Если нагрузка приложена не на всю толщину стены, она по геометрии смещена от центра. Здесь e вычисляется автоматически из c и d. Норма требует, чтобы эксцентриситет не превышал a/4 — это ограничение проверяется и выводится в замечаниях. При большем эксцентриситете нужна отдельная проверка на внецентренное сжатие.

Связь с другими проверками. Эта страница проверяет только локальное сжатие в зоне опирания. Но норма требует, чтобы на половине высоты стены (в сечении, определяющем разрушение) выполнялись условия совместного действия сжатия и изгиба (§6.1.2.1 — см. проверку простенка). Это отдельный расчёт. Если у основания нагрузки есть проём, то на полувысоте сечение слабее за счёт проёма — об этом помните при интерпретации результатов. Если нагрузка приходится на выступ/пилястру — этот калькулятор геометрию выступа не учитывает, его нужно проверять отдельно как простенок/колонну.

Что делать, если расчёт не проходит? Три пути улучшения: (1) расширить опирание — сделать балку шире, удлинить опирание; (2) повысить класс кладки — выбрать марку камня или раствора выше; (3) уложить подушку — жёсткая прокладка даёт доп. запас через метод 1,5·fd. На практике часто сочетают: расширяют опирание и подстилают под него прокладку из раствора М200 или тонкую плиту 100–200 мм.