18. Расчет элементов по прочности на продавливание.

Прочность элемента без поперечной арматуры обеспечивается при выполнении условия (рис. 7):

где - предельное усилие, воспринимаемое бетоном.

- площадь расчетного поперечного сечения, расположенного на расстоянии от границы площади приложения сосредоточенной силы F.

Рис. 7.

Прочность элемента с поперченной арматурой обеспечивается при выполнении условия (рис. 8):

где - предельное усилие, воспринимаемое поперечной арматурой при продавливании.

19. Свойства кладки при кратковременном нагружении.

Камень и раствор в нагруженной каменной кладке находятся в сложном напряженном состоянии. Камень одновременно подвергается местному сжатию, срезу, изгибу и растяжению. Основными причинами такого состояния являются неравномерное распределение сжимающих напряжений, отсутствие соприкосновения камня с раствором и разница в их деформационных свойствах. По этой причине в поперечном направлении сжатой кладки раствор испытывает сжимающие, а камень растягивающие напряжения.

Сильная концентрация местных напряжений в кладке проявляется при применении камней неправильной формы и при наличии в швах кладки воздушных полостей, а в растворе крупных заполнителей (рис. 4).

Рис. 4.

Увеличение толщины горизонтальных швов кладки улучшает качество раствора и смягчает местные напряжения. Однако при этом увеличиваются поперечные растягивающие напряжения в кирпиче. Оптимальной толщиной шва является 10... 15 мм.

20. Требования к трещиностойкости железобетонных элементов.

Трещиностойкость железобетонных конструкций – это их способность сопротивляться образованию и раскрытию трещин.

Категории требований к трещиностойкости элементов зависят от двух факторов: от условий окружающей среды и от вида применяемой арматуры. Категории трещикостойкости конструкций:

- 1-я категория – не допускается образование трещин. Относятся предварительно напряженные железобетонные конструкции, находящиеся под давлением жидкости и газов, а также эксплуатируемые ниже грунтовых вод при полностью растянутом сечении;

- 2-я категория – допускается ограниченное во ширине непродолжительное раскрытие трещин шириной при условии обеспечения их последующего надежного закрытия (зажатия);

- 3-я категория – допускается ограниченное по ширине непродолжительное величиной и продолжительное величиной раскрытие трещин .

Непродолжительное раскрытие трещин – это раскрытие трещин при совместном действии постоянных, длительных и кратковременных нагрузок.

Продолжительное раскрытие трещин – это раскрытие трещин при совместном действии постоянных и длительных нагрузок.

При ширине раскрытия трещин больше предельно допустимой величины сплошность конструкции и коррозионная стойкость арматуры не обеспечивается.

21. Стадии работы каменной кладки под кратковременной сжимающей нагрузкой.

Четыре стадии работы каменной кладки под кратковременной сжимающей нагрузкой.

- первая стадия – трещины в камне отсутствуют, т. е. при сжимающих напряжениях (напряжения при которых образовываются первые трещины);

- вторая стадия – характеризуется напряжениями ;

- третья стадия – происходит развитие старых и возникновение новых трещин в камне, а также их объединению между собой и с вертикальными швами, что приводит к разделению кладки на отдельные гибкие столбики (рис. 5).

- четвертая стадия – происходит разрушение кладки после того, как рост трещин начинает прогрессировать при постоянной нагрузке. Разрушение кладки происходит вследствие потери устойчивости тонких внецентренно сжатых столбиков, отделенных вертикальными трещинами. Поэтому прочность кладки всегда меньше, чем временное сопротивление камней на сжатие.

Рис. 5.

Связь между деформациями и напряжениями каменной кладки является криволинейной с самого начала ее сжатия (рис. 6). Это связано не только с криволинейной диаграммой сжатого раствора, но и с наличием контактных прослоек между раствором и камнем, а также с местной концентрацией напряжений.

Рис. 6.

Модель деформации каменной кладки равен:

Начальный модуль упругости равен:

где – упругая характеристика кладки, зависящая от вида кладки и прочности раствора;

– расчетное сопротивление кладки на сжатие (зависит от камня и раствора).

Рис. 7.