Вся электронная библиотека >>>

 Строительство из камня >>>

   

 

 

КАМЕННЫЕ И АРМОКАМЕННЫЕ КОНСТРУКЦИИ

Для студентов строительных вузов и факультетов


Раздел: Строительство

 

13. ОСНОВНЫЕ ФАКТОРЫ, ВЛИЯЮЩИЕ НА ПРОЧНОСТЬ КЛАДКИ ПРИ СЖАТИИ

  

Решающее значение для прочности кладки имеют прочность, размеры, форма камней и наличие пустот в них ( 33).

Экспериментально установлено, что прочность кладки повышается при увеличении прочности камня и увеличении его размеров. Например, при увеличении марки каменного материала в 2 раза прочность сплошной кирпичной кладки увеличивается приблизительно в 1,6 раза, а прочность кладки из крупных блоков в 1,8 раза.

С увеличением размеров камня растет его сопротивление изгибу, срезу и растяжению, так как увеличивается момент сопротивления и площадь поперечного сечения камня; уменьшается количество горизонтальных швов и их отрицательное влияние на прочность кладки.

Значительно влияет на прочность кладки форма (правильность граней) камня. Чем ровнее постель камня и правильнее его грани, тем выше прочность кладки. С увеличением отклонений от правильной геометрической формы прочность кладки уменьшается, и для кладок из рваного бута даже высокой прочности (марок 300—1000) на прочном растворе марки 100 прочность кладки составляет всего лишь 5—8% прочности камня. Это объясняется малым количеством площадок контакта между отдельными камнями, осуществляемого через раствор, отсутствием должной перевязки, расклиниванием отдельных камней, что способствует образованию растягивающих и сдвигающих усилий в кладке вследствие беспорядочного расположения камней и затвердевшего раствора в швах кладки.

Пустоты снижают момент сопротивления и площадь вертикального сечения камней, блоков, затрудняют укладку раствора и увеличивают неравномерность свойств растворной постели. Прочность кладки из пустотелых обыкновенных бетонных камней и крупных блоков ниже, чем кладки из сплошных камней и блоков одной и той же марки. Кроме того, в пустотелых камнях вертикальные трещины образуются при меньших нагрузках, чем в полнотелых.

На прочность кладки значительно влияют прочность и упру- гопластические свойства затвердевшего раствора, причем тем больше, чем меньше высота камня.

С увеличением прочности раствора вначале наблюдается интенсивный рост прочности кладки, который затем замедляется и почти прекращается ( 34).

При одинаковой прочности раствора кладка на растворах, обладающих большей деформативностью, имеет меньшую прочность, так как с увеличением деформативности раствора в камне кладки возрастают усилия изгиба, среза и растяжения.

Прочность кладки при сжатии обычно больше кубиковой прочности раствора, так как за счет сцепления и трения по поверхности контакта камня и раствора поперечные деформации растворных швов ограничены примыкающими к ним камнями.

Следует отметить, что раствор в швах даже после раздавливания обеспечивает передачу давления между смежными по вертикали рядами камня.

Качество кладки характеризуется равномерностью заполнения раствором горизонтальных швов и одинаковым прижимом камня по всей постели для полного его опирания. Удобоуклады- ваемость раствора, связанная с его подвижностью, способствует улучшению качества заполнения швов, причем прочность кладки, сложенной на подвижных (пластичных) растворах, выше прочности кладки на жестких растворах той же марки.

Кладка на растворах с легкими заполнителями при малой подвижности слабее, чем кладка на тяжелых растворах той же марки. Применение для ручной кладки, а также для выполнения швов и стыков стен из крупных панелей и блоков малоподвижных (непластичных) растворов недопустимо, так как вызывает образование неровностей и пустот в швах, что является одной из причин протекания стыков крупнопанельных и крупноблочных стен, содействует увлажнению утеплителя в облегченных стенах, ухудшает звукоизоляцию внутренних стен, уменьшает прочность кладки на 20—25%. Не рекомендуется применять и растворы большой подвижности, поскольку за счет уменьшения прочности и плотности раствора понижается прочность кладки и увеличивается ее деформативность.

Прочность кладки можно повысить, применив ее вибрирование, при котором достигается почти равномерное и плотное заполнение швов (в результате ускоренного отжатия влаги, особенно в кирпич или в пористый камень), за счет чего одновременно снижаются усадочные деформации раствора ( 35). Эффект вибрирования снижается с увеличением высоты камней в связи с уменьшением степени влияния качества швов на прочность кладки.

С увеличением толщины шва улучшается заполнение раствором всех неровностей камня, что способствует уменьшению местных напряжений и положительно влияет на прочность кладки. Однако чем толще швы кладки и деформативнее раствор, тем больше отрицательное влияние усилий при сложном напряженном состоянии камня внутри кладки. Толщину горизонтальных швов принимают в зависимости от состояния поверхности постелей камня, а также от вида кладки (5—30 мм).

В меньшей степени прочность кладки при центральном сжатии зависит от системы перевязки. Необходимо только, чтобы системы перевязки предотвращали расслаивание кладки на отдельные столбики, для чего следует соблюдать требования по перевязке.

С увеличением возраста кладки, вследствие роста прочности раствора в швах, растет и прочность кладки: быстрее в раннем возрасте и медленнее в более поздние сроки ( 36, а), при т>30 сут. Для кладок из бетонных камней и блоков рост прочности во времени связан также с возможным ростом во времени прочности каменного материала кладки.

«Сброс» прочности раствора ( 18, б) отражается и на прочности кладки при сжатии ( 36, б). Поэтому рост прочности кладки после одного—трех месяцев твердения при проектировании обычно не учитывают или учитывают только небольшую величину.

Прочность кладки зависит также от характера действия нагрузки. В условиях возведения и эксплуатации кладки несущих конструкций, начиная с нулевого возраста, испытывают длительное действие нагрузки от веса вышерасположенных элементов, а по окончании возведения — длительное действие части эксплуатационных нагрузок. Установлено, что если длительная сжимающая нагрузка N06m не превышает нагрузку вызывающую появление первой трещины в кладке, то прочность раствора и кладки элементов малой гибкости, для которых влияние продольного изгиба несущественно ( 36, в), будет выше прочности нена- груженных образцов раствора и кладки. Гибкие элементы под действием длительной нагрузки уменьшают свою прочность из-за увеличения продольного изгиба в результате развития пластических деформаций.

Если длительная сжимающая нагрузка 'Л/обЖ>А/тР, то вследствие структурных изменений и ползучести каменных кладок прогиб продольно-сжатых элементов с течением времени возрастает, увеличивая эксцентриситет, а разрушающая нагрузка уменьшается — каменная кладка разрушается при напряжениях меньших, чем временное сопротивление кладки осевому сжатию Л. При этом максимальное напряжение, которое может выдержать кладка неограниченное время (t—^оо) без разрушения, по опытным данным.

С увеличением числа циклов прочность кладки снижается. Многократное действие нагрузки на кладку приводит к ее разрушению тем быстрее, чем раньше появятся в кладке первые трещины.

Сцепление раствора с камнем и тщательное заполнение вертикальных швов раствором препятствуют поперечным деформациям камня (особенно кирпича), уменьшают концентрацию напряжений, вызываемую нарушением сплошности кладки в местах вертикальных швов, однако незначительно влияют на увеличение прочности кладки при сжатии (до 10%).

Особое значение сцепление и хорошее заполнение вертикальных швов раствором имеют для улучшения монолитности, тре- щиностойкости кладки и ее сопротивления усилиям изгиба и растяжения, возникающим при неравномерной осадке фундаментов,, температурных и усадочных деформациях стен, а также для повышения сопротивления кладки сейсмическим и динамическим воздействиям.

Качество заполнения вертикальных швов определяет эксплуатационные качества стены, уменьшает ее продуваемость, водонепроницаемость, влияет на тепло- и звукопроводность.

 

 

СОДЕРЖАНИЕ КНИГИ:  КАМЕННЫЕ И АРМОКАМЕННЫЕ КОНСТРУКЦИИ

 

Смотрите также:

 

Прочность кладки зависит от свойств составляющих ее материалов...

Однако предел прочности при сжатии, например, кирпичной кладки, выполненной даже на весьма прочном растворе, при обычных методах возведения составляет не более 40—50%, от предела прочности кирпича. 'Объясняется это тем, что на прочность кладки влияют...

 

Прочность и устойчивость каменной кладки

Прочность кладки зависит от свойств кирпича (камня) и раствора, из которых кладка сложена. Предел прочности при сжатии, например, кирпичной кладки, выполненной даже на высокомарочном растворе, при обычных методах возведения составляет не более 40...

 

КАМЕННЫЕ КОНСТРУКЦИИ. Прочность каменной кладки

Прочность каменной кладки зависит от марки камня и раствора.
Марка раствора обозначает предел прочности при сжатии (в KZICM') кубиков 7X7X7 см, изготовленных на пористом основании (с отсосом влаги) на 28-й день твердения.

 

СОПРОТИВЛЕНИЕ КЛАДКИ СЖАТИЮ. Разрушение кладки при сжатии

Прочность и устойчивость каменной кладки. Предел прочности при сжатии, например, кирпичной кладки, выполненной даже на высокомарочном растворе, при обычных методах возведения составляет не более 40...50 % предела прочности кирпича.

 

ПРОЧНОСТЬ - предел прочности при сжатии, предел прочности...

Прочность кладки зависит от свойств кирпича (камня) и раствора, из которых кладка сложена. Предел прочности при сжатии, например, кирпичной кладки, ...

 

КАМЕННЫЕ КОНСТРУКЦИИ. Для каменных конструкций применяют...

Прочность кладки при сжатии зависит от свойств камня и раствора, качества и способов изготовления кладки, толщины швов, темп-ры, твердения кладки, способов перевязки и др.

 

Марки камней. Прочность камней обозначают марками, выражающими...

Если камень имеет в разных направлениях разную структуру, его марку определяют по пределу прочности при сжатии в направлении, в котором он работает на сжатие в кладке.