Все о кирпичах

Кирпичи: все что нужно для выбора и покупки кирпича

Каменные материалы. Строительные растворы. – 4.Прочностные и деформативные характеристики нормированной кладки 6.Применение

Суббота, 5 июля 2008 г.
Рубрика: стеновая кладка
Метки: | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | |
Просмотров: 9427

Предлагаю Вам  ещё три два раздела из § 15. "Каменные материалы. Строительные растворы" книги Бондаренко В.М., Суворкин Д.Г. Железобетонные и каменные конструкции. М.: Высш.шк., 1987

§ 15. Каменные материалы. Строительные растворы

4. Прочностные и деформативные характеристики нормированной кладки.

Прочность и деформативность каменной кладки зависят от многих факторов: прочности и деформативности камня и раствора; размера и формы камня; подвижности раствора и степени заполнения им вертикальных швов; качества кладки (обеспечения равномерной толщины и плотности горизонтальных швов); сцепления раствора с камнем и др. Каменные материалы являются хрупкими, и на диаграмме «ст — 8» нелинейные деформации проявляются лишь при весьма высоких уровнях напряжений (в области значений предела прочности). Строительные растворы в затвердевшем состоянии являются упругопластическими материалами, дающими при испытаниях на сжатие нелинейную зависимость деформаций от напряжений. Каменная кладка, несущая способность которой обеспечивается благодаря совместной работе этих материалов, является нелинейно деформируемым материалом. При восприятии кладкой сжимающих усилий поперечные деформации строительных растворов в горизонтальных швах значительно превышают поперечные деформации каменных материалов, поэтому кладка разрушается от растягивающих усилий в камне, возникающих под влиянием поперечных деформаций раствора. Увеличение толщины швов ведет к уменьшению прочности кладки. Разрушение кладки при сжатии начинается с раскрытия вертикальных швов и появления местных вертикальных трещин в отдельных камнях. При дальнейшем повышении нагрузки мелкие вертикальные трещины соединяются по высоте и расчленяют кладку на отдельные столбы. После этого небольшое увеличение нагрузки приводит к потере устойчивости этих столбов и кладка разрушается.

Прочностные и деформативные характеристики кладки получают статистической обработкой результатов испытаний большого количества призматических образцов-эталонов, размеры оснований которых 38 х 38 или 51 х 51 см, высота 110... 120 см.

Основными прочностными характеристиками кладки являются:

  • временное сопротивление сжатию Ru (средний предел прочности);
  • расчетное сопротивление осевому сжатию R;
  • расчетное сопротивление осевому растяжению Rt;
  • расчетное сопротивление растяжению при изгибе Rtb(Rtw);
  • расчетное сопротивление срезу Rsq.

Основные деформативные характеристики кладки:

  • модуль упругости кладки (начальный модуль деформаций) Ео;
  • упругая характеристика кладки ?;
  • модуль деформации кладки Е;
  • коэффициент ползучести кладки ?cr ;
  • коэффициент линейного расширения ?t;
  • коэффициент трения µ.

Величину Ru (временное сопротивление сжатию) получают непосредственно из результатов испытаний образцов кладки. Расчетные сопротивления осевому сжатию кладки

R = Ru/k,                                        (103)

где k — коэффициент, для кладки из кирпича и камней всех видов, крупных блоков, рваного бута и бутобетона, кирпичной вибрированной k=2,0; из крупных и мелких блоков из ячеистых бетонов k = 2,25.

Расчетные сопротивления осевому сжатию сплошных кладок из различных материалов приведены в прилож. 14 и 15.

При назначении расчетных сопротивлений кладки сжатию учитывают коэффициенты условий работы: ?c— для летней кладки и ?c1 — Для зимней кладки, выполненной способом замораживания (СНиП П-22-81, табл. 33).

Значения коэффициента ?c в зависимости от вида конструкции и каменного материала, условия твердения кладки.

Столбы   и   простенки   А ? 0,3 м2 …...0,8

Элементы круглого сечения, выполняемые из нелекального кирпича......0,6

То же, при приложении нагрузки после периода твердения кладки более года ……….1,15

Кладка из силикатного кирпича на растворах  с  добавкой  поташа .........0,85

Кладка из крупных блоков и камней, изготовленных из тяжелых бетонов или из природного камня (р > 1800 кг/м3) …………...1,1

Кладка из блоков и камней из силикатных бетонов   класса   выше   В25….....0,9

Кладка из блоков и камней из крупнопористых или ячеистых бетонов вида А ………0,8

Кладка из блоков и камней из ячеистых бетонов   вида   Б.........0,7

Для облегченных видов кладок расчетные сопротивления сжатию принимают для отдельных слоев кладки в соответствии с материалами, используемыми в этих слоях.

Расчетные сопротивления кладок осевому растяжению Rt растяжению при изгибе Rtb(Rtw), срезу Rsq зависят от вида сечения, по которому происходит разрушение кладки. При этом возможны два случая разрушения кладки: 1) разрушение по неперевязанным сечениям, которыми являются горизонтальные швы кладки (рис. 59,6); 2) разрушение по перевязанным сечениям, которыми являются вертикальные швы кладки; в этих случаях сечение имеет ступенчатую форму (рис. 59,а).-Значения расчетных сопротивлений кладки Rt, Rtb(Rtw), Rsq для неперевязанных сечений, проходящих по горизонтальным швам, и для перевязанных сечений, проходящих по вертикальным швам кладки, приведены СНиП П-22 —81, табл. 10.

Для сплошной кладки из кирпича или камней правильной формы работу на растяжение и срез допускают только по перевязанному сечению. В том, случае, если разрушение кладки, работающей на растяжение, на изгиб или срез, происходит по перевязанным сечениям, проходящим по кирпичу или камню, значения расчетных сопротивлений Rt, Rtb(Rtw), Rsq принимают по прилож. 15 в зависимости от марки кирпича или камня.

Основные деформативные характеристики кладки определяют по диаграмме «? - ?», получаемой при испытаниях образцов кладки на кратковременное осевое сжатие. Зависимость «? - ?» для каменной кладки является нелинейной; обобщенный график ее приведен на рис. 60. Модуль упругости Ео кладки при кратковременном нагружении принимают равным тангенсу угла наклона касательной к кривой «? - ?», проходящей через начало координат, т. е. Ео = tg ?0; он пропорционален также временному сопротивлению осевому сжатию:

Ео = ?Ru,                                              (104)

где ? — упругая характеристика кладки, для основных видов кладки см. прилож. 16; Ru— временное сопротивление (средний предел прочности) осевому сжатию кладки.

При расчете каменных конструкций на действие постоянной и длительной нагрузки с учетом ползучести, модуль упругости кладки уменьшают делением на коэффициент ползучести v, который принимают: 2,2 — для кладки из керамического кирпича пластического и полусухого прессования; 1,8 — для кладки из керамических камней с вертикальными щелевидными пустотами (высота камня 138 мм); 2,8 — для кладки и крупных блоков или камней, изготовленных из тяжелого бетона; 3,0 — для кладки из силикатного кирпича и камней сплошных и пустотелых, а также из камней, изготовленных из бетона на пористых заполнителях, поризованного или силикатного.

Модуль деформаций кладки Е принимают равным тангенсу угла наклона касательной к кривой «? - ?», в точке с заданным уровнем напряжений E = tg ? (см. рис. 60).

Модуль деформаций применяют в расчетах по I и II группам предельных состояний каменных конструкций, работающих в сооружениях совместно с элементами конструкций из других материалов (бетон, металл), при этом

Е = 0,5Е0.                                            (105)

При определении деформаций кладки в статически неопределимых рамных системах, жесткости каменных конструкций или периода их колебаний Е = 0,8Ео.

Модули упругости и деформаций кладки из природных камней принимают по результатам экспериментальных исследований.

Относительная деформация кладки с учетом ползучести

? = ??/Еo,                                           (106)

где ? — коэффициент, учитывающий влияние ползучести кладки; ? — напряжение в кладке при длительном загружении.

5. Прочностные и деформативные характеристики армированной каменной кладки. Пропущено. Извините, не осилил. Очень много формул, что сложно для сканирования, распознавания и правки. Да и случай более редкий, но однозначно требующий расчета. Потому что никто просто так кладку армировать не будет. Поэтому, если Вам очень нужно, купите лучше новенькую книгу Железобетонные и каменные конструкции

6. Применение. При проектировании каменных и армокаменных конструкций новых, расширяемых и реконструируемых зданий и сооружений необходимо учитывать специальные требования по применению определенных видов каменных материалов и изделий для конкретных условий.

Для кладки наружных стен помещений с сухим и нормальным влажностным режимом рекомендуется применять следующие штучные каменные материалы: кирпич, пустотелые керамические и бетонные камни, сплошные камни и блоки из бетонов на пористых заполнителях, поризованных и ячеистых бетонов. Кирпич и камни марок 150 и более применяют в зданиях высотой более пяти этажей.

Каменные изделия для наружных стен рекомендуется применять в виде панелей и крупных блоков. Для наружных стен используют местные природные каменные материалы. Для помещений с влажным режимом допускается применение силикатного кирпича, камней и блоков из ячеистых бетонов, пустотелого кирпича и керамических камней, керамического кирпича полусухого прессования при условии нанесения на внутренние поверхности стен пароизоляционного покрытия. Применение указанных материалов для стен помещений с мокрым режимом, а также для наружных стен подвалов и цоколей не допускается.

При назначении марок каменных материалов по морозостойкости следует учитывать влажностный режим помещений, вид конструкции, а также срок ее службы. Для зданий, возводимых в средних климатических условиях СССР, установлены марки каменных материалов по морозостойкости в зависимости от степени надежности конструкций, определяемой по расчетному сроку ее службы. Установлены три степени надежности конструкций: I — со сроком службы не менее 100 лет; II — то же, не менее 50 лет; III — то же, не менее 20 лет. Проектные марки по морозостойкости каменных материалов для наружной части стен (на толщину 12 см) и для фундаментов (на всю толщину) приведены в табл. 10.

Таблица 10. Проектные марки каменных материалов

Вид конструкций

Значения Мрз для предполагаемого срока службы конструкций, лет

100

50

20

Наружные стены или облицовка в зданиях с режимом помещений:
сухим и нормальным

25

15

15

Влажным

35

25

15

Мокрым

50

35

25

Фундаменты и подземные части стен:

из кирпича пластического прессования

35

25

15

из природного камня

25

15

15

Для районов с расчетной зимней температурой выше—10°С требования морозостойкости не предъявляются. Для районов с неблагоприятными климатическими условиями проектные марки по морозостойкости повышают на одну ступень, а для районов с благоприятными климатическими условиями допускается снижать их на одну ступень, но не ниже Мрз10.

В. М. Бондаренко, P. O. Бакиров, В. Г. Назаренко, В. И. Римшин Железобетонные и каменные конструкции

Вы можете приобрести последнее издание этого замечательного учебника

Железобетонные и каменные конструкции

В. М. Бондаренко, P. O. Бакиров, В. Г. Назаренко, В. И. Римшин

Издательство: Высшая школа, 2007 г. Твердый переплет, 888 стр.

В учебнике рассмотрены физико-механические свойства бетона, каменной кладки, арматуры и железобетона в соответствии с новыми нормативными документами. Изложены теория и методика расчета конструктивных элементов железобетонных и каменных конструкций. Приведены вопросы расчета и проектирования одноэтажных и многоэтажных промышленных и гражданских зданий, а также различных сооружений. Последовательность расчетов изложена алгоритмизированным способом. Приведены машинные методы расчета и проектирования.

Для студентов строительных специальностей вузов, учебник также может быть использован студентами техникумов и специалистами в данной области.