Прочность кладки при местном сжатии (смятии)

Местное сжатие (смятие) имеет место в том случае, когда сжи­мающие напряжения передаются не по всей площади сечения кладки, а только по ее части, см. рис. 9.5. Предел прочности загруженной части кладки при местном сжатии, как показали экспериментальные исследования, выше предела прочности кладки при равномерном сжатии, причем он тем выше, чем меньше площадь смятия А_с по сравнению с расчетной площадью сече­ния А. Это объясняется тем, что незагруженная часть сечения участвует в работе, оказывая сопротивление поперечным деформациям загруженной части и создавая таким образом эффект обоймы.

Рис. 9.5. Местное сжатие кладки: а - напряжение только на части сечения; б - часть сечения подвержена большим напряжениям.

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.9.6,а) и каса­тельное- Т (рис. 9.6,б). Эксперименты показали, что касательное сцепление в два раза больше нормального, то есть T=2 S.

а)
б)

Рис. 9.6. Характерные разрушения кладки при растяжении (виды сцепления):

а - по неперевязанному сечению; б - по перевязанному сечению

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 неперевязанному и по пере­вязанному шву.

Растяжение кладки по неперевязанному шву (рис.9.6,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.

При неперевязанном сечении кладка разрушается в большинстве случаев по плоскости соприкосновения камня и раствора в горизонтальных швах (возможно разрушение по раствору, в пределах камня, по плоскости, проходящей через два или три перечисленных сечения.

Растяжение кладки по перевязанному шву (рис. 9.6,б) встречается в конструкциях резервуаров, силосов и т.п., работающих на растяжение. В этом случае разрыву сопротивляются только участки горизонтальных швов (вертикальные швы не учитываются), в которых действует касательное сцепление. Разрушение кладки может происходить либо по раствору, либо по камням и частично по раствору при прочных растворах и малой прочно­сти камня (если предел прочности раствора при растяжении окажется меньше сцепления между камнем и раствором, то кладка разрушается по раствору).