КАМЕННЫЕ И АРМОКАМЕННЫЕ КОНСТРУКЦИИ

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

В современном строительстве из каменной кладки выполняют фундаменты, наружные и внутренние стены, несущие столбы зданий, а также сооружения в целом. При определенных качествах камня стены являются не только несущими, но и ограждающими конструкциями, т. е. свойства каменных материалов используются наиболее полно. При наличии местных залежей хорошего качества естественного камня или сырья для изготовления искусственных камней строительство гражданских и промышленных зданий средней этажности (до пяти этажей) с каменными стенами оказывается технически и экономически целесообразным. В строительстве применяются как естественные, так и искусственные каменные материалы.

ПРОЧНОСТЬ И ДЕФОРМАЦИИ КЛАДКИ

Каменная кладка — конструкция, являющаяся неоднородным телом, состоящим из камней, швы между которыми заполнены раствором. Даже при такой простой деформации, как центральное сжатие, напряженное состояние отдельных камней является достаточно сложным.

При экспериментальном исследовании кирпичных столбов, подвергнутых центральному сжатию, установлена следующая картина разрушения: появление отдельных трещин в кирпичах, примерно параллельных линии действия силы; при дальнейшем увеличении нагрузки появляются новые трещины и происходит их объединение по высоте столба; в дальнейшем столб разделяется сплошными трещинами на отдельные вертикальные столбики и происходит разрушение столба. Следовательно, начало разрушения столба происходит не от сжатия, а от поперечного растяжения. Тензометрические измерения деформации отдельных кирпичей показали, что они подвергаются изгибу и растяжению. Все это является следствием неравномерности растворной пастели в горизонтальных швах и повышенной деформативности раствора. Необходимо отметить существенное влияние прочности кирпичей при изгибе на величину предела прочности кладки.

На основании проведенных исследований установлено, что предел прочности кладок при сжатии зависит от пределов прочности камня и раствора; формы камня, высоты ряда кладки; качества кладки (однородности растворной пастели, толщины швов, перевязки швов и т.д.).

При мгновенном загружении кладка работает как упругое тело и упругие деформации , где Е0 — начальный модуль упругости кладки. Полные деформации кладки где гп неупругие

деформации кладки, зависящие от величины напряжений и скорости загружения.

Кладка работает на растяжение значительно хуже, чем на сжатие. Сопротивление осевому растяжению кладки по неперевязанному сечению (рис. 18.1а) определяется только нормальным сцеплением раствора с кирпичом. Разрушение кладки от осевого растяжения по перевязочному сечению может произойти или по ступенчатому сечению (штрабе) (рис. 18.16, сечение I—I или по сечению И—И). В первом случае, т. е. при разрушении по сечению I—I, прочность определяется касательным сцеплением раствора с камнем только по горизонтальным швам.

Растяжение каменной кладки

Рис. 18.1. Растяжение каменной кладки:

а — по неперевязанному сечению; б — по перевязанному сечению

Растяжение кладки при изгибе по перевязанному сечению

Рис. 18.2. Растяжение кладки при изгибе по перевязанному сечению

При разрушении по сечению II—II прочность зависит только от прочности на растяжение камня. В расчетные формулы при проверке прочности вводятся меньшие величины предела прочности кладки.

Несущая способность кладки при изгибе определяется прочностью растянутой зоны. Опытами установлено, что несущая способность кладки на растяжение при изгибе по перевязанному сечению (рис. 18.2) примерно в полтора раза больше, чем сопротивление осевому растяжению. Предел прочности при срезе кладки по перевязанному сечению равен касательному сцеплению камня с раствором.

 
Посмотреть оригинал