Стадии напряженного состояния каменной кладки под нагрузкой при центральном сжатии.

Ответ:

Стадии работы кладки:

I - до появления трещин (50% разрушающей нагрузки) – нормальная эксплуатация;

II- появление небольших трещин в отдельных кирпичах (50-70% разрушающей нагрузки);

III- появление вертикальных трещин, пересекающих несколько рядов кладки;

IV- разрушение кладки от потери устойчивости ввиду ее полного расчленения.

Развитие трещин по высоте кладки, расчленение ее на отдельные гибкие столбики, которые выпучиваясь теряют устойчивость и приводят к разрушению кладки, показывают, что предельная прочность кладки на сжатие (временное сопротивление) Ruвсегда меньше прочности камняR1, какой бы высокой прочности ни был раствор:

Ru=KkR1,

где Кк – конструктивный коэффициент, для кирпичной кладки Кк= 0, 5…0, 6; для бутовойКк= 0, 15…0, 25.

Прочность кладки при сжатии Rприменяют при расчете стен, столбов, простенков. Если кладка под нагрузкой испытывает осевое растяжение, то в зависимости от направления усилия может произойти разрушение по неперевязанному (а), либо по перевязянному сечению (б).

Временное сопротивление кладки осевому растяжению по неперевязанному сечению Rutравно нормальному сцеплению раствора с камнем:

Rut=S= 3, 6 / (1+50 /R2),

где R2 – марка раствора.

Для кладки из камней правильной формы временное сопротивление кладки осевому растяжению по перевязанному (ступенчатому) сечению Rut1 принимают:

Rut1 = Т (с/d) = 7, 2c/ (1+50 /R2)d,

где с и d– глубина перевязки и высота одного ряда кладки.

Сопротивление кладки разрыву по камню и вертикальным швам определяется только прочностью на растяжение самого камня Rtk:

Rut2 = 0, 5Rtk

В расчетах кладки на растяжение по перевязанным сечениям принимается меньшая из двух величин Rut1иRut2.

Деформативные свойства кладки при сжатии

Для идеально упругих тел зависимость между напряжениями sи относительными деформациямиeвыражается в соответствии с законом Гука прямой линией, отношениеs/eпостоянно, называется оно модулем упругости

Еупр = s / e= const

Кладка из-за неоднородности не является упругим материалом.

Зависимость s - e - криволинейна.Под действием нагрузки в ней развиваются упругие eyи пластические eplдеформации, причем доля пластических (необратимых) деформаций с увеличением нагрузки резко возрастает.

Модуль упругости – переменный и постоянную величину он имеет только в начале координат (до 0, 2Ru). Начальный модуль упругости

Eо =× aRu

где a- упругая характеристика кладки, принимаемая по СНиПII-22-81.

Модуль деформаций при эксплуатационных нагрузках (0, 3-0, 5Ru) для упрощения принимается E = 0, 8E× о.

При длительном воздействии нагрузки кладка обладает свойством ползучести. Деформации ползучести заметны впервые 6-12 месяцев