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.

Есть 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. 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.