4. Расчетное сопротивление каменной кладки. Случаи разрушения.

Расчетное сопротивление кладки.

Основной характеристикой каменной кладки является прочность на сжатие, характеризуемое маркой.(измеряется в кг/см2 по таблице СНиП)

Определяются следующие расчетные сопротивления кладок:

R-расчетное сопротивление кладки сжатию в зависимости от марки кирпича и раствора.

R(t)-расчетное сопротивление кладки осевому растяжению*

R(tb)-расчетное сопротивление кладки растяжению при изгибе*

R(sq)-расчетное сопротивление кладки срезу*

R(c)-расчетное сопротивление кладки смятию*

* зависит от вида разрушения.

R(c)=ξ*R

ξ=sqrt(A/A(0))- площадь смятию зависит от схемы приложения нагрузки.

R(u)-временное сопротивление кладки.

R(u)=k*R*ϒ(c)*ϒ(c1)

K-коэффициент зависит от вида площадки

ϒ(c)-коэффициент условий работы( 0,8-для стен и столбов)

ϒ(c1)-коэффициент условий работы для зимней кладки

Стадия потери устойчивости и расчленения каменной кладки.

Е сть 2 случая разрушения. Они наблюдаются припотери устойчивости и расчленения каменной кладки

1. По перевязанному сечению

2. По неперевязанному сечению

Прочность кладки по перевязанному сечению значительно ниже, чем не по перевязанному.

1 вид разрушений наблюдается в емкостных.сооружениях. Работа на растяжение допускается только по перевязывающей величине. Расчет на изгиб по перевязанному сечению может иметь место лишь при расчете стен –столбов на внецентренное сжатие.

5-6. Деформативность каменной кладки. Понятие Е0, Е, , sk.

Кладка является упруго-пластическим материалом. Неупругие деформации происходят при длительном действии нагрузки. Основной источник деформаций – ползучесть, которая развивается в растворных швах.

Модуль упругости (начальный модуль деформаций) кладки Е₀ при кратковременной нагрузке должен приниматься равным:

- для неармированной кладки Е₀ = αR_u;

- для кладки с продольным армированием Е₀ = αR_sku,

α — упругая характеристика кладки, принимается в зависимости от вида кладки, от марки (прочности) раствора

Модуль упругости кладки с сетчатым армированием принимается таким же, как для неармированной кладки.

Для кладки с продольным армированием упругую характеристику следует принимать такой же, как для неармированной кладки; R_u — временное сопротивление (средний предел прочности) сжатию кладки, определяемое по формуле

R_u = kR,

где k=2,0 – для кладки из кирпича и камней всех видов

k=2,25 – для кладки из крупных и мелких блоков из ячеистых бетонов;

R — расчетные сопротивления сжатию кладки, принимаемые по табл. СНиП каменные и армокаменные конструкции.

Упругую характеристику кладки с сетчатым армированием следует определять по формуле

α_sk= α*R_u/R_sku

R_sku — временное сопротивление (средний предел прочности) сжатию армированной кладки из кирпича или камней при высоте ряда не более 150 мм, определяемое по формулам:

для кладки с продольной арматурой

для кладки с сетчатой арматурой

μ— процент армирования кладки;

для кладки с продольной арматурой ,

где А_s и А_k — соответственно площади сечения арматуры и кладки,

R_sn — нормативные сопротивления арматуры в армированной кладке, принимаемые для сталей классов А-I и А-II в соответствии с главой СНиП по проектированию бетонных и железобетонных конструкций, а для стали класса Вр-I — с коэффициентом условий работы 0,6 по той же главе СНиП.

Модуль деформаций кладки Е должен приниматься:

а) при расчете конструкций по прочности кладки для определения усилий в кладке, рассматриваемой в предельном состоянии сжатия при условии, что деформации кладки определяются совместной работой с элементами конструкций из других материалов (для определения усилий в затяжках сводов, в слоях сжатых многослойных сечений, усилий, вызываемых температурными деформациями, при расчете кладки над рандбалками или под распределительными поясами) по формуле

Е= 0,5 E₀,

где, E₀ — модуль упругости (начальный модуль деформаций) кладки.

б) при определении деформаций кладки от продольных или поперечных сил, усилий в статически неопределимых рамных системах, в которых элементы конструкций из кладки работают совместно с элементами из других материалов, периода колебаний каменных конструкций, жесткости конструкций по формуле

Е= 0,8E₀.

Относительная деформация кладки с учетом ползучести определяется по формуле

где σ— напряжение, при котором определяется e;

ν – коэффициент, учитывающий влияние ползучести кладки.

Модуль упругости кладки Е₀ при постоянной и длительной нагрузке с учетом ползучести следует уменьшать путем деления его на коэффициент ползучести ν.

Модуль упругости и деформаций кладки из природных камней допускается принимать по специальным указаниям, составленным на основе результатов экспериментальных исследований.