Глава 5. Каменные и армокаменные конструкции

Нормативная база

 

СП 15.13330.2012, актуализированная редакция СНиП II-22-81. Каменные и армокаменные конструкции.

 

Каменная кладка. Расчетные сопротивления каменной кладки

          Для каменной кладки применяют: полнотелые, облегченные и пустотелые кирпичи, керамические, бетонные и другие камни, блоки. Кладку ведут на растворах. Прочность каменной кладки в основном зависит от прочности камня (кирпича) и прочности раствора.

          В дальнейшем рассматривается кладка, выполненная из кирпича, при применении других каменных материалов расчет выполняется аналогично, но с учетом соответствующих расчетных сопротивлений, установленных для принятых в расчете материалов.

          Для кирпичной кладки применяют следующие виды кирпичей: глиняные пластического прессования, глиняные полусухого прессования, силикатные. Кладку в основном ведут на цементных и цементно-известковых растворах.

Перед началом расчета устанавливают материалы для кирпичной кладки (вид кирпича и раствора) и их прочность (марки). По маркам кирпича и раствора определяют расчетные сопротивления сжатию кладки R (табл. 2 – 9 СНиП II-22-81). Для кирпичной кладки расчетные сопротивления приведены в табл. 5.1 Приложение 5.

Расчетные сопротивления кладки сжатию в необходимых случаях следует умножать на коэффициенты условия работы γ _c. Так, например, для столбов и простенков площадью сечения 0,3 м² и менее, коэффициент условия работы γ _c = 0,8. Более подробно см. пп. 3.11, 3.12, 3.13 СНиП II-22-81.

Наибольшее напряжение, которое может выдерживать каменная кладка перед своим разрушением, называется временным сопротивлением. Временное сопротивление обозначается R_u. Для каменной кладки установлен модуль упругости Е ₀ и приводится зависимость между модулем упругости каменной кладки и временным сопротивлением

                                                              Е ₀ = α R_u,                                       (5.1)

где α– упругая характеристика каменной кладки (табл. 15 СНиП II-22-81). Для кирпичной кладки значения упругой характеристики выборочно приведены в табл. 5.2 Приложение 5;

                                                             R_u = kR,                                      (5.2)

где k – коэффициент, принимаемый по табл. 5.4 Приложение 5.

 

Примеры к параграфу 5.1

Пример 5.1. Определить расчетное сопротивление и упругую характеристику кирпичной кладки, кладка выполнена из кирпича глиняного пластического прессования М150 на цементно-известковом растворе М100.

Решение.

1. По табл. 5.1 Приложения 5 выписываем R = 2,2 МПа = 0,22 кН/см².

2. По табл. 5.2 Приложения 5 устанавливаем упругую характеристику α = 1000.

Пример 5.2. По данным Примера 5.1, определить модуль упругости кирпичной кладки.

Решение.

1. По таблице 5.4 Приложения 5 устанавливаем значение коэффициента k = 2,0.

2. Определяем временное сопротивление кирпичной кладки по формуле (5.2)

R_u = kR = 2,0·2,2 = 4,4 МПа = 0, 44 кН/см².

3. По формуле (5.1) определяем модуль упругости кирпичной кладки

Е ₀ = α R_u = 1000·0,44 = 440 кН/см².

Пример 5.3. Определить расчетное сопротивление кирпичной кладки из пустотелого силикатного кирпича М100 на цементном растворе с органическими пластификаторами М100.

Решение.

1. По табл. 5.1 Приложения 5 выписываем R = 1,8 МПа = 0,18 кН/см².

2. В соответствии с примечанием к табл. 5.1 Приложения 5, расчетное сопротивление кирпичной кладки на цементном растворе с органическими пластификаторами получаем, умножая значение расчетного сопротивления из таблицы на коэффициент 0,9,

R = 1,8 ·0,9 = 1,62 МПа = 0,162 кН/см².

 

Задачи для самостоятельной работы к параграфу 5.1

Задача 5.1. Определить расчетное сопротивление и упругую характеристику кирпичной кладки. Кладка из пустотелого глиняного кирпича полусухого прессования М75 на цементно-известковом растворе М75.

Задача 5.2. Определить расчетное сопротивление и упругую характеристику кирпичной кладки. Кладка из полнотелого силикатного кирпича М125 на цементном растворе с органическими пластификаторами М100.

Задача 5.3. По данным задачи 5.2, определить модуль упругости кирпичной кладки.

Расчет центрально сжатых элементов