Прочность кладки при срезе
Срез кладки встречается в распорных системах – арки, своды, или в подпорных стенах при действии больших горизонтальных нагрузках.
Различают срез по не перевязанному сечению и по перевязанному сечению
Предел прочности кладки на срез по неперевязанному сечению определяется
R CH P 2 R CН Ц
f 0Н ,
г д е |
R CН Ц |
- с ц е |
п л е н и е |
п о н о р м а л и к а м н я |
с р а с т в о р о |
м ; |
|
|||
f |
– к о э ф ф и ц и е н т т р е н и я в |
ш в а х к л а д к и ; |
|
|
|
|||||
0Н |
- с р е д н |
е е н о р м |
а л ь н о е |
н а п р я ж е н и е с |
ж а т и я п о |
л и н и |
с р е з а . |
|||
Срез кладки из камней правильной формы а — по неперевязанному сечению; б,в, г — по
неперевязанному шву; д — срез по перевязанному шву
Деформативность кладки
Объемные деформации:
усадочные деформации зависят от материала кладки. Для кладки из обожженного глиняного кирпича усадку не учитывают из-за малости. Для кладки из силикатного
кирпича и бетонных блоков усадка составляет 3х10-4;
температурные деформации - для кладки из глиняного кирпича и керамических камней коэффициент температурного расширения составляет 0,5х10-5, а для кладки из силикатного кирпича - 1х10-5.
Силовые деформации:
при однократном кратковременном нагружении; при длительном действии нагрузки; при многократно повторной нагрузке.
При первом режиме нагружения характер работы кладки аналогичен упругому материалу.
При втором режиме – явно проявляются неупругие деформации и диаграмма сжатия имеет вид.
Наибольшее значение модуль деформации имеет вначале нагружения и называется начальным который зависит от прочности кладки на сжатие
Расчет каменных конструкций.
Общие положения расчета каменной кладки по методу предельных состояний
Предельными считаются состояния, при которых каменные и армокаменные конструкции перестают удовлетворять предъявляемым к ним в процессе эксплуатации требованиям, т.е. получают недопустимые перемещения или сверхнормативное раскрытие трещин.
Каменные конструкции должны удовлетворять требованиям
расчета по двум группам предельных состояний:
по несущей способности – первая группа предельных
состояний;
по пригодности к нормальной эксплуатации – вторая группа предельных состояний.
Расчет по первой группе предельных состояний выполняется, чтобы предотвратить:
потерю несущей способности каменной кладки; потерю устойчивости формы конструкции или ее положения.
Расчет по второй группе предельных состояний выполняется, чтобы не допустить:
чрезмерные деформации конструкции; образование или недопустимое раскрытие трещин в кладке.
Расчет каменных и армокаменных конструкций по предельным состояниям выполняется для этапа незавершенного строительства зданий и сооружений и для стадии эксплуатации.
Расчет каменной кладке по первой группе предельных состояний выполняется на расчетные нагрузки.
На этапе незавершенного строительства оценка несущей способности каменной кладки зданий и сооружений выполняется при нормативном значении ветровой нагрузки, а все другие нагрузки принимаются расчетными.
Расчет каменных и армокаменных конструкций по предельным состояниям второй группы следует производить на воздействие нормативных нагрузок при основных их сочетаниях.
Центральное сжатие
При расчете центрально сжатых конструкций принимается, что напряжения по сечению кладки распределяются равномерно. Эпюра сжимающих напряжений принимается прямоугольной с ординатой, равной расчетному сопротивлению кладки при сжатии R.
Nm g R A ,
где N – расчетная продольная сила, mg – коэффициент
учитывающий увеличение прогиба вследствие ползучести; φ - коэффициент продольного изгиба, R – расчетное сопротивление кладки сжатию, А – площадь сечения элемента.
Коэффициенты mg и зависят от геометрии элементов,
условий их закрепления упругих характеристик. Подбор сечения производят последовательным приближением, задаваясь предварительно сечением и свойствами кладки.
З н а ч е н |
и е |
к о э ф ф и ц и е н т а |
п р о д о л ь н о г о |
и з г и б а φ |
и з м е н я е т с я |
в |
п р е д е л а х |
0 ,0 |
4 |
… |
1 . |
||||
О н о о п р е д е л я е т с я п о т а б л . 1 9 [ С Н и П ] в з а в и с и м о с т и |
о т п о к а з а т е л я г и б к о с т и |
( λ ) и |
у |
п р у г о й |
|||||||||||
х а р а к т е р и с т и к и |
к л а д к и |
(α ) . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Гибкость элемента
i |
|
l 0 |
, |
|
i |
||||
|
|
|
или прямоугольного сплошного сечения
h lh0 ,
lo - расчетная высота (длина) элемента;
i - наименьший радиус инерции сечения элемента; h - меньший размер прямоугольного сечения.
Расчетная длина элемента приниается в зависимости от условий его опирания.
При опирании стен и столбов на горизонтальные опоры их расчетная длина принимается:
при шарнирном опирании на неподвижные в горизонтальном направлении опоры, что имеет место в жилых, общественных и часто многоэтажных промышленных зданиях l0 = H, где H – расстояние между опорами;
для свободно стоящих конструкций при отсутствии связи их с перекрытиями или другими горизонтальными опорами l0= 2H;
для конструкций с частично защемленными опорными сечениями с учетом фактической степени защемления, но не менее l0 = 0,8H.