Каменные конструкции. Физико-механические характеристики.

⇐ ПредыдущаяСтр 10 из 29Следующая ⇒

Каменную кладку вначале применяли при возведении башен различного назначения, массивных опор и стен, акведуков, оборонительных сооружений, в печах и т. д.

В настоящее время для фундаментов, стен и столбов зданий и сооружений, подпорных стен, плотин, дымовых труб, водонапорных башен, сводов, канализационных коллекторов, колодцев и других конструкций кладку делают из природных и искусственных камней малых и больших размеров; она отличается большим разнообразием по виду материала, по конструктивному решению и способам возведения.

По конструктивному решению различают:

кладку сплошную из кирпича или из камней правильной формы (рис. а, б); кладку облегченную, состоящую из несущих кирпичных слоев и утеплителя, расположенного внутри кладки или с одной (внутренней) стороны (рис. в-з); с облицовкой керамическими плитками, лицевым кирпичом или камнями; кладку из крупных блоков, изготовленных из легкого или ячеистого бетона; стены из виброкирпичных блоков или панелей.

Прочность кладки. 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) всегда меньше прочности камня, какой бы высокой прочности ни был раствор. Из многочисленных опытов установлено, что на прочность кладки при сжатии влияют многие факторы: прочность и размеры камня, правильность формы камня, пустоты в камнях, прочность раствора и его удобоукладываемость, пластические свойства (деформативность) затвердевшего раствора, качество кладки, перевязка кладки и др. Главнейшие из них (вид кладки, прочность камня и раствора) учитываются непосредственно в формулах определения прочности кладки, а другие - в требованиях выполнения кладки. Предел прочности (временное сопротивление) кладок всех видов при сжатии на растворах марок 10 и выше определяется по формуле проф- Л. И. Онищика (R).

В СНиП значения R даны для разных видов кладок раздельно с учетом понижающих коэффициентов при кладке на растворах ниже марки 10 (4, 2 и нулевой).

Следует отметить, что с увеличением высоты камня уменьшается влияние марки раствора на прочность кладки. Влияние прочности раствора очень велико для кладок из камней неправильной формы (рваного бута, камней грубой тески и др.). Резкое снижение прочности кладки (в 1, 5-3 раза) выявлено на растворах низкой прочности (4, 2 и нулевой), т.е. в кладках на свежеуложенном и только начинающем твердеть растворе, а также в зимней кладке в момент оттаивания. Эти факторы необходимо учитывать при проектировании каменных конструкций и при их возведении.

34. Оценка прочности каменной кладки с учетом влияния геометрических, деформационных и механических факторов.

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. 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) всегда меньше прочности камня, какой бы высокой прочности ни был раствор. Из многочисленных опытов установлено, что на прочность кладки при сжатии влияют многие факторы: прочность и размеры камня, правильность формы камня, пустоты в камнях, прочность раствора и его удобоукладываемость, пластические свойства (деформативность) затвердевшего раствора, качество кладки, перевязка кладки и др. Главнейшие из них (вид кладки, прочность камня и раствора) учитываются непосредственно в формулах определения прочности кладки, а другие - в требованиях выполнения кладки. Предел прочности (временное сопротивление) кладок всех видов при сжатии на растворах марок 10 и выше определяется по формуле проф- Л. И. Онищика (R).

Деформативность кладки. При сжатии ее определяют на основании экспериментальных зависимостей между напряжениями и относительными деформациями. В связи с тем что каменная кладка неоднородна и в ней развиваются как упругие, так и пластические деформации, зависимость между напряжением и деформациями выражается кривой линией, в отличие от прямо пропорциональной зависимости закона Гука, характерной для упруго деформируемых тел. Следует учитывать, что подобно бетонным конструкциям каменная кладка обладает свойством ползучести (увеличение деформаций с течением времени), которое особенно заметно в начальный период загружения. Влияние деформаций ползучести на прочность и деформативность кладки учитывают с помощью коэффициента.

При растяжении и срезе разрушение кладки в основном наступает из-за нарушения сцепления раствора с камнем, поэтому происходит, как правило. По шву. При использовании прочных растворов и камня малой прочности может произойти разрушение по камню. В зависимости от направления действующего усилия при растяжении, срезе и изгибе разрушение каменной кладки может произойти по неперевязанному или по перевязанному сечению. По неперевязанному сечению разрушение происходит по горизонтальному шву кладки, по перевязанному – по ступенчатому или плоскому сечению. При работе на изгиб кладка испытывает сжатие в верхней зоне и растяжение в нижней. Здесь также возможны два случая разрушения: по перевязанному и неперевязанному сечениям.

⇐ Предыдущая 5 6 7 8 91011 12 13 14 Следующая ⇒