76) Основная формула предела прочности кладки при сжатии. Прочность кирпичной кладки.

Расчет прочности центрально-сжатых элементов каменных конструкций следует производить по формуле  , где N — расчетная продольная сила; m, — коэффициент, учитывающий влияние прогиба сжатых элементов на их несущую способность при длительной нагрузке;   — коэффициент продольного изгиба; R — расчетное сопротивление кладки сжатию; А — площадь сечения элемента.  Коэффициент   зависит от характеристики упругих свойств кладки а и гибкости элемента. Коэфициент  отражает влияние ползучести при длительном действии нагрузки:  Где  - коэффициент, зависящий от гибкости элемента и принимается по таблице.  - расчетная продольная сила от длительного действия нагрузки.

Способность кладки воспринимать, не разрушаясь, нагрузку от вышележащих конструкций и других воздействий, называется прочностью.

Прочность кладки зависит от свойств кирпича (камня) и раствора, из которых кладка сложена. Предел прочности при сжатии, например, кирпичной кладки, выполненной даже на высокомарочном растворе, при обычных методах возведения составляет не более 40.. 50% предела прочности кирпича. Объясняется это тем, что поверхности кирпича и шва кладки не идеально плоские, плотность и толщина слоя раствора в горизонтальных швах не везде одинакова и вследствие этого в давление в кладке неравномерно распределяется на поверхности кирпича и вызывает в нем кроме напряжения и сжатия напряжения изгиба и среза. Поэтому каменные материалы, слабо сопротивляющиеся изгибу, разрушаются в кладке раньше, чем сжимающие напряжение в них достигнут предела прочности при сжатии. Например , кирпич имеет в 4…6 раз меньший предел прочности при изгибе, чем при сжатии.

77) Сцепление раствора с кирпичом и камнем. Прочность кладки при растяжении, изгибе и срезе.

Предельная прочность сцепления должна приниматься равной прочности сцепления раствора с кирпичом или камнем, достигаемой в кладке в возрасте 28 сут и при контрольном испытании - 3 мес. Прочность кладки при растяжении и срезе значительно ниже прочности на сжатие и зависит от сцепления раствора с камнем в горизонтальных швах. Раствор вертикальных швов мало влияет на прочность кладки, и в расчетах это влияние не учитывают.

Различают нормальное и касательное сцепление раствора швов с камнем (рис. 2). При нормальном сцеплении   сила N действует перпендикулярно плоскости шва (вертикально), а при касательном сцеплении   сила направлена параллельно плоскости шва (горизонтально).

Рис. 2. Сцепление раствора швов с камнем: а)нормальное,  ; б) касательное,

    Прочность нормального   и касательного сцепления   зависит в основном от марки раствора. Оказывает влияние шероховатость поверхности камня, его пористость и влажность, а также подвижность раствора.

    Например, силикатный кирпич, имея гладкую поверхность граней, обладает низким сцеплением с раствором в кладке по сравнению с обжиговым керамическим. Поэтому строительными нормами ограничивается его применение в сейсмостойком строительстве.

    Прочность при нормальном   и касательном сцеплении  , МПа,  определяется по формулам, соответственно:

где   – прочность раствора.

    Если растягивающее усилие направлено вертикально, кладка разрушается по неперевязанному сечению, а если усилие действует горизонтально, разрушение происходит по перевязанному сечению: по зигзагообразной трещине через швы кладки или по вертикальной трещине с разрывом кирпичей (рис. 3). В соответствии с этим различают три вида прочности кладки при растяжении:

Рис. 3. Разрушение: а) по неперевязанному сечению; б) по перевязанному сечению; сечение 1-1 – разрушение по швам кладки; сечение 2-2 – разрушение с разрывом кирпичей

1) по неперевязанному сечению  2) перевязанному сечению (сечение 1-1, рис. 3)   3) перевязанному сечению (сечение 2-2, рис. 3)   ,  где   – прочность камня на растяжение.

Рис. 4. Сопротивление: а) по неперевязанному сечению; б) по перевязанному сечению

Сопротивление кладки при изгибе по нормальным сечениям различается по неперевязанным и перевязанным сечениям (рис. 4). Сопротивление кладки растяжению при изгибе по неперевязанному сечению  Сопротивление кладки растяжению по перевязанному сечению  Кладка при действии горизонтальной силы может быть срезана по неперевязанному шву. При этом прочность составляет  .

    Для расчета по перевязанному сечению принимают наименьшее значение   или  . Прочность   относят при расчете к единице площади горизонтального сечения, а   и   – к единице площади вертикального сечения кладки.