Лекции 10-12
.pdfПрочность камня и раствора характеризуется марками,
которые представляют собой временное сопротивление на сжатие.
Наибольшее распространение получили камни марки М50÷М150. Растворы – марки М4÷М100.
Камни по морозостойкости: Мрз 10÷300 (количество циклов попеременного замораживания и оттаивания).
Прочность кладки зависит от:
-прочности камня;
-прочности раствора;
-толщины швов;
-возраста и качества кладки.
В соответствии со СНиП II-22-81 «Каменные и армокаменные конструкции»
расчетное сопротивление кладки в целом определяется в зависимости от марки кирпича и раствора.
Проф.Онищиком выведена общая формула для расчетного сопротивления
каменной кладки. |
|
|
|
a |
|
|
|
|
R = AR1 |
(1 |
− |
|
|
|
|
) |
А, а, b – эмпирические коэффициенты |
b + |
|
R2 |
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
2R |
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
Обозначения расчетных параметров каменной кладки:
R – расчетная прочность кладки на сжатие;
Rt – расчетная прочность кладки на осевое растяжение;
Rtb – расчетная прочность кладки на растяжение при изгибе; Rsq – расчетная прочность кладки при срезе;
α – упругая характеристика кладки; Е0 – модуль упругости кладки при кратковременном действие нагрузки;
Ек – модуль упругости кладки при длительном действии нагрузки.
G – наименьшее продольное усилие при срезе.
f – коэффициент трения по шву кладки, принимаемый 0,7. А – площадь сечения брутто.
An – площадь сечения нетто.
Как показали исследования, разрушение сжатой кладки начинается с кирпича, который ломается от изгиба или среза. Это происходит из-за неравномерного (по толщине и прочности) подстилающего слоя раствора, а также неровной поверхности камней (кирпича) и из-за разных модулей деформации камней (кирпича) и раствора.
Ek < E0
Деформации каменной кладки аналогичны деформациям бетона
Åk =∂∂σε
ε el |
ε pl |
Å =0,5E |
(Ek – берется из СНиП) |
|
k |
0 |
|
Å0 |
= Ruα |
Ru – предельная прочность кладки |
|
|
|
(временное сопротивление).
Ru = kR (k = 2 для кирпича )
2. Некоторые сведения о работе каменной кладки
Каменная кладка хорошо работает на сжатие и слабо сопротивляется растяжению. Сцепление камня и раствора зависит от качества камня и раствора, поверхности обработки камня, возраста кладки, а также от направления действия сил. Различают 2 вида направления сил:
-нормальное;
-касательное.
Расчетом учитывается сцепление кладки только в горизонтальных швах.
В вертикальных швах сцепление нарушение вследствие усадки и поэтому расчетом не учитывается.
S
T
T
S |
По опытным данным Т=2S |
3. Схема работы каменной кладки на центральное осевое растяжение, срез и изгиб
а
в
N ≤ Rt A
б
Рис. а – растяжение кладки по неперевязанному шву, например, отслоение кладки в перемычках (рис. б); рис. в – растяжение кладки с одной стороны сечения.
а
N ≤ Rt An
Àï =0,5Ab
б |
в |
N < Rsq Aï
N=RsqA+Gfo
Рис. а – в резервуарах, силосах, колодцах.
Рис. б, в – срез кладки по перевязанному и неперевязанному шву.
Срез по неперевязанным (а, б) и перевязанным (в, г) швам
а
в
б
г
4. Расчет сжатых элементов каменной кладки