Прочность кладки при растяжении Прочность каменных кладок при работе их на растяжение, срез и изгиб зависит, главным образом, от величины сцепления между раствором и камнем. Различают два вида сцепления: нормальное — S (рис. 6,а) и касательное — Т (рис. 6,б). Эксперименты показали, что касательное сцепление в два раза больше нормального, то есть Т= 2 S Рис.6. Виды сцепления: а — нормальное; б — касательное Величина сцепления возрастает: — с увеличением марки раствора; — при более шероховатой поверхности камня; -при более чистой поверхности камня; — при увлажнении камня. Сцепление нарастает во времени и достигает 100% через 28 суток. В вертикальных швах кладки вследствие усадки раствора при твердении сцепление его с камнем значительно ослабляется или совсем нарушается с одной из прилегающих боковых поверхностей камня. Поэтому в расчетах сцепление в вертикальных швах не учитывается, а учитывается сцепление только в горизонтальных швах кладки. В соответствии с касательным и нормальным сцеплением различают два вида растяжения кладки: растяжение по перевязанному и неперевязанному швам. Растяжение кладки по неперевязанному шву (рис. 7, а) в чистом виде практически не встречается, а главным образом имеет место при работе кладки на внецентренное сжатие при больших эксцентриситетах, когда происходит растяжение кладки с одной стороны, как показано на рис. 7, б. Рис.7. Растяжение кладки: а — по неперевязочному шву; б — с одной стороны Растяжение кладки по перевязанному шву (рис. Рис. 8. Растяжение кладки по перевязочному шву Прочность кладки при срезе Срез кладки так же, как и растяжение, может быть по перевязанному и неперевязанному швам. При действии усилий вдоль горизонтальных швов (рис. 9, а) Рис.9. Срез кладки по перевязанному и неперевязанному швам Имеет место срез по неперевязанному шву, который встречается в подпорных стенах (рис. 9, б) или в пятовых сечениях арок (рис. 9, в). В этом случае сопротивление оказывает касательное сцепление раствора с камнем, а при сжимающих нормальных напряжениях в кладке сопротивление срезу увеличивается благодаря возникновению сопротивления от трения. При действии усилий перпендикулярно горизонтальным швам (рис.10, а) имеет место срез по перевязанному шву, который встречается в консольных выступах (рис. 10, б). В этом случае учитывается сопротивление только камня срезу без учета вертикальных швов. Рис.10. Действия усилий: а — перпендикулярно горизонтальным швам; б — консольные выступы Прочность кладки при изгибе Изгиб в каменной кладке вызывает растяжение, которым и определяется прочность кладки по растянутой зоне. Однако если определить разрушающий момент как для упругого материала, приняв в растянутой зоне расчетное сопротивление (как для центрального растяжения), то разрушающий момент оказывается примерно в 1,5 раза меньше, чем при натурных испытаниях. Это объясняется тем, что момент внутренних усилий теоретически определялся, исходя из треугольной эпюры распределения нормальных напряжений, как для упругого тела (рис.11, а): Рис.11. Эпюры распределения нормальных напряжений: а — для упругого тела; б — криволинейная На самом же деле благодаря тому, что в кладке кроме упругих имеют место и пластические деформации, эпюра нормальных напряжений криволинейная (Рис. 11, б) и если ее принять прямоугольной (что очень близко к фактической эпюре), то получим: то есть в 1,5 раза больше, чем при упругой работе. В практических расчетах пользуются формулами сопротивления материалов и момент сопротивления W определяют, как для упругого материала. Расчетное сопротивление кладки растяжению при изгибе по перевязанному сечению принимают примерно в 1,5 раза больше, чем расчетное сопротивление кладки при центральном растяжении . На рис. 12 показана часть здания, левый угол которого получил осадку, что привело к образованию наклонных трещин в подоконных поясах. Эти трещины являются следствием возникновения главных растягивающих напряжений при изгибе. Рис.12. Образование трещин в стене при осадке здания Деформативность кладки В каменной кладке различают следующие деформации: — объемные, возникающие во всех направлениях, вследствие усадки раствора и камня или от изменения температуры; — силовые, развивающиеся, главным образом, вдоль направления действия силы. Усадочные деформации кладки st зависят от материала кладки. Например, для кладки из обожженного глиняного кирпича усадку можно не учитывать ввиду ее малости, а для кладок из силикатного кирпича и бетонных камней st = 3•10-4. Температурные деформации кладки также зависят от материала кладки и коэффициента линейного расширения кладки t. Например, для глиняного кирпича и керамических камней t = 0,5•10-5, а для силикатного кирпича и бетонных камней t = 1•10-5. При действии нагрузки (силовые деформации) каменная кладка представляет собой упругопластический материал, и поэтому при действии нагрузки зависимость между напряжениями и деформациями не подчиняется закону Гука. Начиная с небольших напряжений в кладке, кроме упругих, развиваются и пластические деформации. Поэтому силовые деформации будут зависеть от характера приложения нагрузки и могут быть трех видов: 1) деформации при однократном нагружении кратковременной нагрузкой; 2) деформации при длительном действии нагрузки; 3) деформации при многократно повторных нагрузках. Если каменную кладку нагружать очень быстро и довести до разрушения за несколько секунд, то в кладке возникнут только упругие деформации, и кладка будет работать как упругий материал, а зависимость между напряжениями и деформациями будет линейной. Если каменную кладку в лабораторных условиях загружать в течение 1 часа постепенно до разрушения, то зависимость между напряжениями и деформациями получается нелинейной; для данного случая кривая зависимости показана на рис. 13. Таким образом, полные деформации будут слагаться из упругих и неупругих. В этом случае модуль деформации кладки Е будет величиной переменной: С возрастанием напряжения угол уменьшается последовательно, уменьшается и модуль деформаций. Наибольшее значение модуль деформаций будет иметь при , то есть -это начальный или мгновенный модуль упругости, величина которого для данного вида кладки является постоянной. Рис.13. Кривая зависимости Экспериментально установлено, что начальный модуль деформации Е0 модуль упругости кладки пропорционален временному сопротивлению сжатия кладки — Ru: ; . Здесь — упругая характеристика кладки, зависящая от вида кладки и прочности раствора; R — расчетное сопротивление сжатию кладки; — коэффициент, принимаемый равным 2, для кладки из кирпича, камней, блоков. В практических расчетах модуль деформаций кладки принимается Е=0,5Е0 или Е = 0,6Е0 в зависимости от характера расчета. При действии длительных нагрузок в кладке развиваются деформации ползучести, поэтому в практических расчетах модуль упругости Е0 уменьшается путем деления его на коэффициент ползучести, величина которого принимается от 1,8 до 4,0 в зависимости от вида кладки. При многократно повторных нагрузках после некоторого числа циклов «нагрузка-разгрузка» пластические деформации выбираются, и материал начинает работать упруго с модулем упругости Е0, но только если напряжения не превосходят напряжений, при которых появляются трещины в кладке : . Если же , то после некоторого количества циклов «нагрузка-разгрузка» деформации начинают неограниченно расти, и кладка разрушается. Список литературы 1. СП 63.13330.2018 Бетонные и железобетонные конструкции. Основные положения. Актуализированная редакция СНиП 52-01-2003/Минстрой России. — М., 2013. — 147с. 2. Байков В.Н., Сигалов Э.Е. Железобетонные конструкции: Общий курс: Учеб. для вузов. — 5-е изд., перераб. и доп. — М.: Стройиздат, 1991. — 767с. 3. Еременок П.Л., Еременок И.П. — Каменные и армокаменные конструкции. — Киев: Вища школа, 1981. Читайте также: Рекомендуемые страницы:
Вам нужно быстро и легко написать вашу работу? Тогда вам сюда… ©2015-2021 poisk-ru.ru Все права принадлежать их авторам. Данный сайт не претендует на авторства, а предоставляет бесплатное использование. Дата создания страницы: 2020-04-06 Нарушение авторских прав и Нарушение персональных данных | Поиск по сайту:
|
встречается в конструкциях резервуаров. В этом случае разрыву сопротивляются только участки горизонтальных швов (вертикальные швы не учитываются), в которых действует касательное сцепление. Разрушение кладки может происходить по штрабе при слабых растворах и прочных камнях, либо по камням и частично по штрабе при прочных растворах и малой прочности камня.
Мы поможем в написании ваших работ! 
Мы поможем в написании ваших работ! Строй-справка.ру
Навигация: Главная → Все категории → Конструкции зданий Прочность кладки на сжатие, растяжение, срез и изгиб Прочность кладки на сжатие, растяжение, срез и изгиб Наиболее важным показателем сопротивляемости каменной кладки внешним воздействиям является ее прочность на сжатие. Основными факторами, определяющими сопротивляемость кладки на сжатие, являются показатели прочности камня и раствора; однако прочность самого камня используется примерно в размере 15-25% от предела его прочности на сжатие.
Рис. 1. Сцепление раствора с камнем, растяжение, срез и изгиб кладок а — растяжение по неперевязанному шву; б — растяжение при внецентренном сжатии с большими эксцентрицитетами; в — растяжение по перевязанному шву; г — срез по неперевязанному шву; д — срез по перевязанному шву; е — срез пятовых сечений сводов и арок по неперевязанному шву; ж — срез кладки подпорной стенки по неперевязанному шву; з — срез консольного выступа по перевязанному шву; и — срез фундамента по перевязанному шву; к — наклонные трещины от главных растягивающих напряжений при изгибе в перемычках; 1 — срез; 2 — осадка Второстепенными факторами, влияющими на прочность, являются изгиб отдельных камней в сжатой кладке ввиду неравномерной плотности шва, а также толщины самого шва; чем тоньше шов, тем большей прочностью обладает кладка. Нормальной толщиной шва считается 8-12 мм (это достигается в кладках с правильной формой камней). Величины расчетных сопротивлений сжатию различных кладок в зависимости от марок камня и раствора приводятся в.табл. 2-9 СНиП II-B. 2-62. Прочность каменных кладок на растяжение, срез и изгиб зависит от сцепления между раствором и камнем. Величина сцепления зависит от марки раствора, характера поверхности камня, степени его увлажнения при возведении кладки, а также от чистоты поверхности камня. В вертикальных швах кладки вследствие явлений усадки раствора при его твердении сцепление значительно ослабляется или совсем нарушается, ввиду чего в расчетах учитывается только сцепление раствора в горизонтальных швах. Различают два направления действия усилий — по перевязанному и неперевязанному швам кладки. Растяжение кладки по неперевязанному шву встречается в чистом виде довольно редко, например, при работе кладки на внецентренное сжатие. Растяжение кладки по перевязанному шву имеет место в специальных конструкциях (резервуарах, силосах, колодцах), причем разрыву сопротивляются участки горизонтальных швов, а также отдельные камни, Вследствие этого при растяжении по перевязанному шву возможен разрыв кладки по штрабе (что имеет место при слабых растворах и прочных камнях) или по камню и частично по штрабе (что происходит при растворах высокой прочности и камнях низких марок). Прочность кладки на растяжение по перевязанному шву примерно в два раза больше, чем при непере-вязанном шве. Для каждого из этих случаев растяжения устанавливают соответствующие расчетные сопротивления. Срез кладки по неперевязанному шву имеет место при действии усилий вдоль горизонтальных швов; при направлении усилий поперек горизонтальных швов срез будет по перевязанному сечению, которому сопротивляются только попадающие в это сечение камни «кладки. Случаи среза кладки встречаются достаточно часто; в качестве примера могут служить изображенные на рис. 1, е — и случаи среза пятовых сечений арок и сводов, подпорных стен, фундаментов и консольных выступов стен и столбов. При срезе по неперевязанному шву вышерасположенная нагруженная сжатая кладка благодаря возникновению трения по срезанному шву оказывает дополнительное сопротивление. Прочность кладки при изгибе определяется ее более слабой сопротивляемостью в растянутой зоне, причем предел прочности на растяжение при изгибе принимается в 1,5 раза выше, чем при осевом растяжении. Похожие статьи: Армокаменные конструкции балок, перемычек и перекрытий Навигация: Главная → Все категории → Конструкции зданий Статьи по теме:
Главная → Справочник → Статьи → Блог → Форум |
45. Работа кладки при растяжении, изгибе и срезе.
При работе кладки на растяжение потеря несущей способности вызвана нарушением сцепления между р-ром и кирпичом.Величина сцепления зависит от прочности и усадки кладочного р-ра. Сцепление тем больше, чем больше прочность р-ра и чем меньше его усадка.Усадка увеличивается с увеличением количества вяжущего, поэтому очень прочные р-ры имеют небольшое сцепление с камнем.
Сцепление также зависит от скорости поглощения воды камнем. При быстром поглощении сцепление нарушается, поэтому перед укладкой кирпич смачивается, либо применяются жидкие р-ры.
Р
азличают нормальное и тангенсальное сцепление. Нормальное сцеплениеS — это сопротивление шва разрыву.
Тангенсальное (касательное) Т — это сопротивление шва сдвигу.
П
оскольку каменная кладка — это композитный материал, обладающий неоднородными св-вами, поэтому сопротивление кладки изгибу, растяжению и срезу будет зависеть от взаимного расположения действующих усилий и линий швов, т.е. рассматривают работу кладки по неперевязанному сечению.Работа кладки на растяжение.
Растяжение по перевязанному сечению
При работе кладки на растяжение по неперевязанному сечению разрушения происходят по ступенчатому сечению, поэтому на несущую способность влияет как нормальное так и тенгенсальное сцепление.
Растяжение по неперевязанному сечению
При работе кладки на растяжение по неперевязанному сечению несущую способность будет определять нормальное сцепление. Работа кладки на растяжение по неперевязанному сечению не допускается.
Работа кладки при изгибе
по неперевязанному сечению
по перевязанному сечению
Прочность кладки при изгибе по перевязанному сечению больше прочности кладки по неперевязанному сечению.
Сопротивление кладки при изгибе в среднем в 1,5 раза больше, чем сопротивление кладки срезу по неперевязанному сечению, равного тангенсальному сцеплению.
46. Деформации кладки при сжатии. Основные положения расчета каменных конструкций. Продольный изгиб каменной кладки.Кладка не является упругим материалом, поэтому ее общие относительные деформации будут определяться: , — это упругая часть относ. деформаций. — пластическая часть относ.деформаций.Части относ.деформаций могут соотноситься в равных долях или упругая часть может быть больше пластических. Диаграмма напряжения деформации каменной кладки при сжатии.
Упругая деформация исчезает после снятия нагрузки, а пластическая сохраняется.Пласт.деформации обусловлены уменьшением объема растворного шва (сокращение объема пор и сжатия твердого геля), а также наличием трещин.Пласт. деформации с ростом нагрузки увеличиваются и кривая зависимости приобретает криволинейный вид.Начальный модуль упругости кладки Е0 — это модуль, соответствующий упругой работе конструкции, и это есть tg угла наклона упругой линии к горизонту. .начальный модуль упругости определяется как: ,Где — это упругая характеристика каменной конструкции, зависящая от вида камня, марки р-ра и временного сопротивления сжатию кладки Ru, ,Где k — коэф, зависящий от вида камня,R — это расчетное сопротивление кладки.При увеличении напряжений модуль упругости начинает снижаться и носит название модуля деформации — Е.Модуль деформации при напряжении — это tg угла наклона секущей, проходящей через точку пересечения линии соответствия напряжению с кривой и через начало координат к линии горизонта.
С увелич.напряжения упругие характеристики будут снижаться, т.е. значение Е будет уменьшаться.Основные положения расчета каменной кладки.Каменные конструкции рассчитывают по двум группам предельных состояний: 1 группа — расчет на прочность и устойчивость, выполняемый на действие расчетных нагрузок.2 группа — расчет на трещиностойкость и деформативность, выполняемый на действие нормативных нагрузок.Прочность и устойчивость каменных конструкций должна выполняться на периоды эксплуатации, возведения конструкций, в стадии оттаивания зимней кладки.Прочность кладки характеризуется расчетным сопротивлением R, которое зависит от марки камня, вида камня и марки р-ра.Расчетное сопротивление принимается в расчетах с учетом коэф-та условия работы .Кирпичная кладка относится к упругопластическому материалу.Модуль деформаций при расчете по 1-ой группе предельных состояний Е=0,5Е0.При расчете по 2-ой группе предельных состояний Е=0,8Е0; модуль сдвига G=0,4Е0.По степени пространственной жесткости здания различают:1.С жесткой конструктивной схемой.Это жилые или общественные здания. Их покрытия и перекрытия считаются жесткими. Стена или столб такого здания представляет собой вертикальную неразрезную балку, с неподвижными шарнирными опорами, которыми являются перекрытия и покрытия.
Допускается с целью упрощения расчета стены и столбы считать расчлененными по высоте на отдельные стержни с расположением опор в уровне перекрытий и покрытий.Расчетным элементом стены с пролетами является простенок — самый нагруженный и самый узкий, а без пролетов часть стены шириной 1 м.Поскольку самыми нагруженными каменными конструкциями являются стены и столбы нижних этажей, то в целях повышения их нес.способности повышают марку материалов, увеличивают размеры сечения или вводят армирование на данном участке.2.С упругой конструктивной схемой.Конструкции этих зданий рассчитывают как раму, стойками которой являются стены и столбы, жестко защемленные в фундаменте и шарнирно сочлененные с покрытием и перекрытием.
Продольный изгиб каменной кладки. Влияние продольного изгиба учитывается введением коэффициента продольного изгиба , зависящего от упругой х-ки и гибкости λ,; ,l0 — это расчетная длина,i — радиус инерции сечения.Прогиб в сжатых элементах увеличивается во времени в результате ползучести мат-ла, что приводит к снижению несущей способности конструкции. Это явление учитывается введением коэф-та mg,Расчетная схема простенка
Если , то продольного изгиба нет.Расчетные сечения простенка:
I
-I — характерен наличием местной сжимающей нагрузки,II-II — характерен уменьшением сечения,III-III — характерно увеличением нагрузки от собственного веса и увеличением сечения,IV-IV — характерно max величиной сжимающей силы.Расчетная схема столба
48. Расчет кладки на центральное сжатие, местное сжатие (смятие) и внецентренное сжатие.Центр.сжатие встречается редко и возможно, если эксцентриситет сжимающей силы мал и им можно пренебречь, т.е.
На центр.сжатие работают тяжело нагруженные столбы, к кот.нагрузка прикладывается через центрирующие прокладки (ж.б. или бетонные подушки).Расчет на центр. сжатие выполняется из условия прочности по ф-ле:
Местное сжатие (смятие) наблюдается при действии сжимающей нагрузки на ограниченной S. В этом случае в работу вовлекаются смежные участки каменной конструкции, которые будут сдерживать поперечные деформации, увеличивая сопротивление кладки, т.е. возникает эффект обоймы.Расчет на смятие производится из условия прочности по ф-ле:
— это коэффициент полноты эпюры давления местной нагрузки.
-это расчетное сопротивление кладки при местном сжатии:
-коэффициент, зависящий от материала кладки и действ.нагрузок (схемы загружения и состава загружения),- площадь местного сжатия (загружения)
— это расчетная площадь рассматриваемого сечения, зависит от условий опирания выше расположенных конструкций и определяется по следующим правилам:1.Нагрузка действует на участок в пределах между краями ;
2.Нагрузка приложена на краевой участок стены
3.Нагрузка передается от ряда балок:А) если
Б)
При опирании изгибаемых элементов на грань стены может происходить поворот опорного сечения, что в свою очередь приведет к уменьшению площади опирания, поэтому расчетная величина заделки изгибаемого элемента в стену не должна превышать 200мм.
Нагрузка N — это местная нагрузка, N0 — основная нагрузка.
Если величина местной нагрузки N больше 100кН, то укладывают опорные распределительные плиты, подушки или выполняют пояс, который располагается в уровне опирания изгибаемого элемента.При одновременном действии местной и основной нагрузок следует выполнять 2 расчета:
1
.На действие только местной нагрузки 2.На совместное действие местной и основной нагрузок.Внецентренное сжатие.(работают стены, столбы, стены подвала и карнизные участки стены).При внецентр.сж.на элемент одновременно действуют: сжимающая сила N и изгибающий момент M=N*e0.Если к элементу приложено несколько сил и моментов, то выполняется замена на их равнодействующие.
Эксцентриситет е0 от действия продольной силы N принимается относительно центра тяж.сеч.элемента до края элемента. Нес.способность внецентр.сж.элемента проверяется по ф-ле:
-это коэффициент продольного изгиба при внецентренном сжатии: Где -коэффициент продольного изгиба при центральном сжатии; — коэффициент продольного изгиба сжатой части элемента, зависящий от
-это экспериментальный коэффициент, учитывающий увеличение расчетного сопротивления R при приведении действительной эпюры сжимающих напряжений к условной, симметричной относительно действия силы.
Ас — площадь сжатой зоны сечения
Соседние файлы в папке додому…жб_1
- #
- #
- #
- #
06.02.20162.31 Mб26Метали курсач №2 Макс готов! бля.dwg
- #
- #
- Киржанова Е. А., Хуторянский В. В., Балабушевич Н. Г., Харенко А. В., Демина Н. Б. Методы анализа мукоадгезии: от фундаментальных исследований к практическому применению в разработке лекарственных форм. Разработка и регистрация лекарственных средств. 2014; 3(8): 66–80. DOI: 10.33380/2305-2066-2019-8-4-27-31.
- Wise, «Review of the History of Medicine» (Л., 1967).
- Мирский, «Медицина России X—XX веков» (Москва, РОССПЭН, 2005, 632 с.).
- https://poisk-ru.ru/s67615t20.html.
- https://stroy-spravka.ru/article/prochnost-kladki-na-szhatie-rastyazhenie-srez-i-izgib.
- https://studfile.net/preview/5029291/page:17/.
- Haeser, «Handbuch der Gesch. d. Medicin».
