Модули упругости и деформаций кладки при кратковременной и длительной нагрузке, упругие характеристики кладки, деформации усадки, коэффициенты линейного расширения и трения
3.20.Модуль упругости (начальный модуль деформаций) кладки Е0 при кратковременной нагрузке должен приниматься равным:
для неармированной кладки
Е0 = aRu; (1)
для кладки с продольным армированием
Е0 = aRsku. (2)
В формулах (1) и (2) a - упругая характеристика кладки, принимается по п. 3.21.
Модуль упругости кладки с сетчатым армированием принимается таким же, как для неармированной кладки.
Для кладки с продольным армированием упругую характеристику следует принимать такой же, как для неармированной кладки; Ru - временное сопротивление (средний предел прочности) сжатию кладки, определяемое по формуле
Ru = kR, (3)
где k - коэффициент, принимаемый по табл. 14;
R - расчетные сопротивления сжатию кладки, принимаемые по табл. 2 - 9* с учетом коэффициентов, приведенных в примечаниях к этим таблицам, а также в пп. 3.9 - 3.14.
Таблица 14
| Вид кладки | Коэффициент k |
| 1. Из кирпича и камней всех видов, из крупных блоков, рваного бута и бутобетона, кирпичная вибрированная | 2,0 |
| 2. Из крупных и мелких блоков из ячеистых бетонов | 2,25 |
Упругую характеристику кладки с сетчатым армированием следует определять по формуле
ask = 
. (4)
В формулах (2) и (4) Rsku - временное сопротивление (средний предел прочности) сжатию армированной кладки из кирпича или камней при высоте ряда не более 150 мм, определяемое по формулам:
для кладки с продольной арматурой
Rsku = kR + 
; (5)
для кладки с сетчатой арматурой
Rsku = kR + 
; (6)
m - процент армирования кладки;
для кладки с продольной арматурой
m = 
,
где As и Ak - соответственно площади сечения арматуры и кладки, для кладки с сетчатой арматурой m определяется по п. 4.30*;
Rsn - нормативные сопротивления арматуры в армированной кладке, принимаемые для сталей классов А-I и А-II в соответствии со СНиП по проектированию бетонных и железобетонных конструкций, а для стали класса Вр-I - с коэффициентом условий работы 0,6 по тому же СНиП.
3.21. Значения упругой характеристики a для неармированной кладки следует принимать по табл. 15*.
3.22. Модуль деформаций кладки Е должен приниматься:
а) при расчете конструкций по прочности кладки для определения усилий в кладке, рассматриваемой в предельном состоянии сжатия при условии, что деформации кладки определяются совместной работой с элементами конструкций из других материалов (для определения усилий в затяжках сводов, в слоях сжатых многослойных сечений, усилий, вызываемых температурными деформациями, при расчете кладки над рандбалками или под распределительными поясами), по формуле
Е = 0,5Е0, (7)
где Е0 - модуль упругости (начальный модуль деформаций) кладки, определяемый по формулам (1) и (2).
Таблица 15*
| Вид кладки | Упругая характеристика a | ||||
| при марках раствора | при прочности раствора | ||||
| 25 - 200 | 0,2(2) | нулевой | |||
| 1. Из крупных блоков, изготовленных из тяжелого и крупнопористого бетона на тяжелых заполнителях и из тяжелого природного камня (у ³ 1800 кг/м3) | |||||
| 2. Из камней, изготовленных из тяжелого бетона, тяжелых природных камней и бута | |||||
| 3. Из крупных блоков, изготовленных из бетона на пористых заполнителях и поризованного, крупнопористого бетона на легких заполнителях, плотного силикатного бетона и из легкого природного камня | |||||
| 4. Из крупных блоков, изготовленных из ячеистых бетонов: | |||||
| автоклавных | |||||
| неавтоклавных | |||||
| 5. Из камней, изготовленных из ячеистых бетонов: | |||||
| автоклавных | |||||
| неавтоклавных | |||||
| 6. Из керамических камней всех видов | |||||
| 7. Из кирпича керамического пластического прессования полнотелого и пустотелого, из пустотелых силикатных камней, из камней, изготовленных из бетона на пористых заполнителях и поризованного, из легких природных камней | |||||
| 8. Из кирпича силикатного полнотелого и пустотелого | |||||
| 9. Из кирпича керамического полусухого прессования полнотелого и пустотелого | |||||
| Примечания: 1. При определении коэффициентов продольного изгиба для элементов с гибкостью lo/i £ 28 или отношением lo/h £ 8 (см. п. 4.2) допускается принимать величины упругой характеристики кладки из кирпича всех видов как из кирпича пластического прессования. 2. Приведенные в табл. 15* (поз. 7 - 9) значения упругой характеристики a для кирпичной кладки распространяются на виброкирпичные панели и блоки. 3. Упругая характеристика бутобетона принимается равной a = 2000. 4. Для кладки на легких растворах значения упругой характеристики a следует принимать по табл. 15* с коэффициентом 0,7. 5. Упругие характеристики кладки из природных камней допускается уточнять по специальным указаниям, составленным на основе результатов экспериментальных исследований и утвержденным в установленном порядке. |
б) при определении деформаций кладки от продольных или поперечных сил, усилий в статически неопределимых рамных системах, в которых элементы конструкций из кладки работают совместно с элементами из других материалов, периода колебаний каменных конструкций, жесткости конструкций по формуле
Е = 0,8Е0. (8)
3.23*.Относительная деформация кладки с учетом ползучести определяется по формуле
e = v 
, (9)
где s - напряжение, при котором определяется e;
v - коэффициент, учитывающий влияние ползучести кладки:
v = 1,8 - для кладки из керамических камней с вертикальными щелевидными пустотами (высота камня от 138 до 220 мм);
v = 2,2 - для кладки из керамического кирпича пластического и полусухого прессования;
v = 2,8 - для кладки из крупных блоков или камней, изготовленных из тяжелого бетона;
v = 3,0 - для кладки из силикатного кирпича и камней полнотелых и пустотелых, а также из камней, изготовленных из бетона на пористых заполнителях или поризованного и силикатных крупных блоков;
v = 3,5 - для кладки из мелких и крупных блоков или камней, изготовленных из автоклавных ячеистых бетонов;
v = 4,0 - то же, из неавтоклавных ячеистых бетонов.
3.24.Модуль упругости кладки Е0 при постоянной и длительной нагрузке с учетом ползучести следует уменьшать путем деления его на коэффициент ползучести v.
3.25*.Модуль упругости и деформаций кладки из природных камней допускается принимать по специальным указаниям, составленным на основе результатов экспериментальных исследований и утвержденным в установленном порядке.
3.26*. Деформации усадки кладки из керамического кирпича и керамических камней не учитываются.
Деформации усадки следует принимать для кладок:
из кирпича, камней, мелких и крупных блоков, изготовленных на силикатном или цементном вяжущем, - 3×10-4;
из камней и блоков, изготовленных из автоклавных ячеистых бетонов на песке и вторичных продуктах обогащения различных руд, - 4×10-4;
то же, из автоклавных бетонов на золе - 6×10-4.
3.27. Модуль сдвига кладки следует принимать равным G = 0,4 Е0, где Е0 - модуль упругости при сжатии.
3.28. Величины коэффициентов линейного расширения кладки следует принимать по табл. 16.
Таблица 16
| Материал кладки | Коэффициент линейного расширения кладки at, град.-1 |
| 1. Кирпич керамический полнотелый, пустотелый и керамические камни | 0,000005 |
| 2. Кирпич силикатный, камни и блоки бетонные и бутобетон | 0,00001 |
| 3. Природные камни, камни и блоки из ячеистых бетонов | 0,000008 |
| Примечание. Величины коэффициентов линейного расширения для кладки из других материалов допускается принимать по опытным данным. |
3.29.Коэффициент трения следует принимать по табл. 17.
Таблица 17