Каменной кладки

Прочностные и деформативные характеристики

Особенности каменной кладки возводимой в зимних условиях.

Зимние условия для возведения каменных кон­струкций определяются среднесуточной температурой окружающего воздуха +5°С и ниже или минимальной суточной температурой 0°С и ниже.

В зимних условиях допускается возводить кладку из кирпича, камней пра­вильной формы и крупных блоков. При этом каменные работы выполняются тремя способами: основанным на применении растворов с противоморозными химическими добавками, замораживанием раствора и кладкой с про­гревом конструкций.

Растворы с химическими добавками твердеют и набирают прочность на морозе. Эти растворы нельзя применять для кладки тех помещений, в ко­торых относительная влажность воздуха предусматривается более 60%, а также для кладки конструкций, находящихся в непосредственной близости к источникам тока высокого напряжения.

Способ замораживания заключается в том, что раствор в кладке замерзает и не твердеет, а приобретает временную морозную прочность. В момент оттаивания кладки прочность раствора становится нулевой. После твердения в условиях положительной температуры ее прочность на 20...50 % ниже прочности раствора кладки, не подвергавшейся раннему замораживанию.

Способ прогрева кладки применяется, если требуется ускорить нарастание прочности раствора, необходимой для восприятия кладкой, лежащей выше нагрузки.

Прочность кладки зависит от прочности камня и раствора, формы и размеров камня, наличия пустот в нем, качества кладки и ухода за ней, а также схемы перевязки камней и других факторов. При сжатии кладки появляются поперечные деформации в горизонтальных швах и камнях, приводящих к растяжению камней и появлению трещин.

Различают четыре стадии работы кладки при сжатии (рис.2).

Рис. 2.

В стадии I кладка работает без повреждений.

В стадии II п ри напряжениях 50...70 % прочности кладки. Образуются вертикальные трещины в пределах одного-трех рядов кладки. Эти трещины не опасны, так как при постоянной нагрузке уве­личения и раскрытия трещин не происходит.

В стадии III при напряжениях 80...90 % прочности кладки вертикальные трещины, развиваясь соединяются друг с другом, расчленяя элемент на отдельные столбики.

В стадии IV, при достижении напряжений предела прочности кладки происходит разрушение от потери устойчивости отдельных столбиков, образовавшихся в 3-й стадии.

Прочность кладки, прочность кладки всегда меньше прочности камня, какой бы высокой прочности ни использовался раствор.

R_u=k_kR1(1- (1)

где k_k - конструктивный коэффициент, учитывающий вид кладки и материал кладки;

R₁ и R₂ - предел прочности камня и раствора;

a и b - опытные коэффициенты, учитывающие тип кладки.

Деформативность кладки определяется на основании экспериментальных зависимостей между напряжениями и относительными деформациями. В отличие от закона Гука зависимость между напряжениями и деформациями выражается кривой линией (рис. 3). В кладке прямо пропорциональная зависимость справедлива только на начальном участке диаграммы.

Этой точке соответствует начальный модуль упругости

(2)

где α —упругая характеристика кладки, принимаемая по СНиПу в зависимости от типа кладки и марки раствора в пределах 20...200.

Рис.3.

Расчеты деформативности при значительных напряжениях следует выполнять с помощью модуля деформаций, который представляет собой тан­генс угла наклона касательной, проведенной к кривой.

В практически расчетах пользуются осредненным значением модуля деформаций

(3)

Рис. 4. 1—1- разру­шение по перевязанному сечению; 2—2 — по камню

При растяжении и срезе кладка в основном разрушает­ся из-за нарушения сцепления раствора с камнем, по­этому разрушение происходит, как правило, по шву (рис. 4,в). При использовании очень прочных растворов и камня малой прочности может произойти разрушение по камню (рис. 4,г). В зависимости от направления действующего усилия при растяжении, срезе и изгибе каменная кладка может разрушиться по неперевязанному или по перевязанному сечению (рис. 4,г).

Дата добавления: 2014-01-07