Расчет кирпичной кладки на срез
в табл 10 снип каменные и армокаменные конструкции указано значение допускаемого напряжения кладки на срез по НЕПЕРЕВЯЗАНОМУ сечнию, в зависимости от марки раствора, при том указано, что кладка из сплошных камней. как быть, если кладка из пустотелого поризованого кирпича?
Просмотров: 4961
| Big Mosh Master |
| Посмотреть профиль |
| Найти ещё сообщения от Big Mosh Master |
Регистрация: 06.09.2007
город-герой СТАЛИНГРАД
Сообщений: 55
Да, что-то с ответами туго.
__________________
Покой нам только снится
Сообщений: n/a
То же самое. Расчет по раствору. Еще надо учесть пригруз.
Регистрация: 01.08.2006
Сообщений: 2,156
Обычно марка раствора меньше марки кирпича, поэтому и рассматривают срез по раствору, если у тебя наоборот, то бери в расчет прочность кирпича на срез, наверно так.
__________________
Понятно только то, что ничего не понятно.
Расчет Кирпичной Кладки На Прочность
Картина разрушения кирпичной кладки (см. Прочность кирпича на изгиб) показывает, что временное сопротивление кирпичной кладки во многом зависит не только от прочности кирпича и раствора на сжатие, но и от прочности кирпича на изгиб и на срез, которые определяют нагрузку, вызывающую первые трещины. Это полностью подтверждается экспериментами. При одинаковой прочности кирпича и раствора на сжатие часто получается различная прочность кладки. Неоднократно отмечались случаи, когда при большей прочности кирпича на сжатие мы получаем более слабую кладку. Это должно найти свое отражение при расчете кирпичной кладки на прочность (Рис. 1, а).
Коэффициент А различен для каждой партии кирпича. Он и вызывает кажущееся на первый взгляд отсутствие закономерности между прочностью кирпича и прочностью кладки. При большом значении А и низкой прочности кирпича R1 мы можем получить более высокую прочность кладки, чем при кирпиче с низким коэффициентом А, и высокой прочностью на сжатие. Для установления факторов, определяющих значение коэффициентов А, был произведен анализ большого количества серий опытов наших и зарубежных. Основными факторами оказались прочность кирпича на изгиб (Rизг) и прочность кирпича на срез (Rср). Это позволило увязать в одно целое эмпирические формулы прочности кладки и анализ явлений в кладке при разрушении. Оказалось, что большему значению А отвечают более высокие показатели прочности кирпича изгибу и срезу, или иначе, более прочную кладку дает менее хрупкий кирпич, имеющий меньше боя и половняка в партии. Были выведены следующие эмпирические формулы для расчета кирпичной кладки на прочность в зависимости от прочности кирпича на изгиб и на срез (Rизг и Rсp) см. рисунок 1, б и в.
Рис. 1. Формулы расчета прочности кирпичной кладки: а — общий вид формулы для каменной кладки действителен и для кирпичной кладки при коэффициентах a = 0,2 и b = 0,3; б — формула расчета прочности кирпича на изгиб; в — формула расчета прочности кирпича на срез.
Для подстановки в формулу принимается более низкий показатель А, так как разрушение происходит по более слабому месту: или от недостаточной прочности на изгиб или от недостаточной прочности на срез. Сопоставление формул и с опытными данными показано на графиках (рис. 2 и 3).
Рис. 2. Зависимость конструктивного коэффициента кирпича от прочности его на изгиб
Полученные результаты внесли значительную ясность в оценку механической прочности кирпича. Она должна определяться не величиной R1 — прочностью кирпича на сжатие, а величиной AR1, называемой конструктивной прочностью кирпича и зависящей от всех трех показателей прочности кирпича. Прочность кладки пропорциональна величине AR1.
Рис. 3. Зависимость конструктивного коэффициента кирпича от прочности его на срез
На графике (рис. 4) показаны результаты испытаний кирпичной кладки на прочность, произведенных в нашей стране и за границей. Здесь же показана кривая прочности кладки по формуле. Подавляющее большинство опытных точек расположено в пределах ±10% от теоретической кривой, определенной по формуле.
Рис. 4. Зависимость прочности кирпичной кладки от прочности кирпича и раствора
Расчет кирпичной кладки по сечению II-II
Исходные данные: Рассчитать наружную стену первого этажа двухэтажного коттеджа на прочность. Стены выполнены из кирпича М75 на растворе М25 толщиной h=250мм, длина стены L=6м. Высота этажа H=3м. Нагрузка от перекрытия первого этажа P1=1,8т. Нагрузка от вышележащих этажей G=3,8т. Длительная продольная сила Ng=4,563т. Все нагрузки собраны в статье Сбор нагрузок на стену первого этажа для сечения I-I на один погонный метр кладки.
Рассмотрим сечение II-II.
В данном случае для определения продольной силы NII нужно дополнительно учесть вес кладки первого этажа (G1), расположенной между сечением I-I и II-II.
G1 = 1/3 (ρ*h*L*H) = 1/3 (1800*0,25*1*3 )= 450кг = 0,45т
ρ — плотность кладки, 1800 кг/м 3
h — толщина стены, 0,25 м
L — длина одного погонного метра стены, 1 м
H — высота этажа, 3 м
Тогда продольная сила NII будет равна:
NII = N + G1 = 5,5т + 0,45т = 5,95 т
Так как сечение II-II находится на расстоянии 2/3 высоты H, то изгибающий момент от перекрытия будет равен:
МII = 2М / 3
МII = 2*13,5 / 3 =9 т*см
Эксцентриситет продольной силы NII в сечении II-II составит:
e0 II = MII / NII = 9 / 5,95 = 1,5 см
Общий эксцентриситет с учетом случайного:
e0 II = 1,5 + 2 = 3,5 см
y = h / 2 = 12,5 см
Прочность кл адки внецентренно сжатого элемента определяется по формуле:
NII ≤ mg φ1 R Ac ω
— R — расчетное сопротивление кладки сжатию. Определяем по таблице 2 СНиП II-22-81 (скачать СНиП II-22-81). Расчетное сопротивление кладки из кирпича М75 на растворе М25 равно 11 кг/см 2 или 110 т/м 2
— Ac — площадь сжатой части сечения, определяется по формуле:
A — площадь поперечного сечения одного погонного метра кладки. A = L*h = 1*0,25 = 0,25 м 2
Ac = 0,25 (1 — 2*0,035 / 0,25) = 0,18 м 2
— ω — коэффициент, определяемый по формуле:
ω = 1 + e0 II / h = 1 + 0,035 / 0,25 = 1,14 ≤ 1,45 условие выполняется
Для сечения II-II необходимо дополнительно определить коэффициенты mg и φ1, так как в этом сечении они не будут равны единице.
— φ1 — коэффициент продольного изгиба:
φ1 = (φ + φс) / 2
Для определения коэффициента продольного изгиба элемента для всего сечения φ и сжатого сечения φс, необходимо определить гибкость элемента λh и гибкость сжатой части сечения λhс , а также упругую характеристику кладки α в сечении II-II.
Срез Кирпичной Кладки
При работе на срез кирпичной кладки, как и при работе на растяжение, различают два случая: срез по неперевязанному шву (R’’СР) и срез по перевязанному шву (R’СР).
Первый случай — плоскость среза проходит по шву. Разрушение происходит тогда, когда срезывающая сила преодолеет касательное сопротивление сцепления раствора с камнем. Таким образом, в этом случае расчет временного сопротивления кладки на срез равно:
Наличие нормальных сил, сжимающих кладку, усиливает сопротивление шва срезу.
В предельном случае может оказаться, что сила трения больше силы сопротивления шва срезу. Тогда выгоднее производить расчет конструкции по формуле:
где H — горизонтальная сила; N — нормальная сила; f — коэффициент трения, принимаемый для данного случая 0,7 (камень по раствору); km — коэффициент запаса при расчете на трение 1,5 — 2,0.
Коэффициент запаса и принимается 1,5 или 2,0 в зависимости от ответственности отдельных случаев расчета. Если сила трения должна обеспечивать конструкцию только от перемещения, причем перемещение не грозит разрушением конструкции, то принимается коэффициент запаса 1,5. Например при расчете на сдвиг стены подвального этажа по подошве под действием давления земли принимается коэффициент 1,5.
Коэффициент 2 принимается тогда, когда наличие достаточной силы трения обеспечивает прочность и устойчивость сооружения в целом или отдельных его конструкций и при преодолении ее может произойти разрушение. Примерами могут служить: арка, у которой распор гасится в пяте силами трения; передача ветрового давления от передней стены на заднюю через перекрытия и др.
В прошлом, когда применялись только известковые растворы, дающие плохое сцепление шва с кирпичом или камнем, в устоях и контрфорсах при больших горизонтальных силах иногда для повышения прочности кладки на срез применялась кладка с наклонными швами (рис. 1). В такой кладке увеличивается угол между направлением усилий и плоскостью швов, что создает более благоприятные условия работы шва на срез. Такой прием может быть использован и в современном строительстве в случаях, когда кладка ведется на слабых растворах.
Рис. 1. Кладка устоя с наклонными швами для повышения сопротивления срезу
Второй случай среза — плоскость среза проходит не только по швам, но и через отдельные кирпичи или камни.
В кладке из кирпича и камней правильной формы расчет кладки на срез производится с учетом системы перевязки. Как уже отмечалось, сопротивление вертикальных швов срезу не принимается во внимание и расчет производится по фактическому сечению кирпича или камня. Так как стандартами на кирпич и камни не предусмотрено нормирование прочности на срез, то следует считаться с возможностью показателей значительно более низких, чем средние. Поэтому расчет с обычным трехкратным запасом можно производить, только ориентируясь на низшие показатели, доходящие до 0,5 от средних. По отношению к средним данным, приведенным в таблице (см. Виды бетонных камней, рис. 2), допускаемые напряжения должны составлять в этих данных. Расчетное сечение принимается нетто, т. е. за вычетом площади вертикальных швов, по плоскости которых может произойти срез.
Вертикальные швы бутовой кладки имеют неправильную форму, поэтому даже при недостаточном сцеплении раствора с камнем оказывают сопротивление срезу. Плоскость среза проходит по сечению отдельных камней и частично по раствору. Следовательно, сопротивление срезу бутовой кладки зависит как от прочности камня, так и от прочности раствора. Но общая величина сопротивления бутовой кладки срезу значительно меньше, чем в кирпичной кладке.
Случаи чистого среза кладки в практике строительства встречаются редко. Примерами могут служить кронштейны и консоли, выполненные напуском кирпича или камня, а также ступенчатые подушки фундаментов. Для повышения сопротивления срезу в перевязке этих конструкции должны преобладать тычковые ряды.
Нужно отметить, что помимо среза кирпичной кладки, такие конструкции работают одновременно и на изгиб, так как точка приложения силы несколько удалена от плоскости стены. При этом слабым местом чаще оказывается не сопротивление кладки срезу, а сопротивление верхнего ряда растяжению при изгибе.
Вследствие изложенного каменные консоли рассчитываются на срез и на изгиб. Ввиду большой высоты по сравнению с плечом силы для этих конструкций элементарный расчет по формулам сопротивления материалов является условным.