Напряжённое состояние камня и раствора при центральном сжатии. Стадии работы кладки при сжатии.
где N – нагрузка, при которой происходит нормальная эксплуатация кладки.Nтр – нагрузка, при которой возникают трещиныNp – разрушающая нагрузка.
1 стадия соответствует нормальной эксплуатации кладки, когда усилие, возникающее в кладке, не вызывает видимых ее повреждений.2 стадия характеризуется появлением небольших трещин в отдельных кирпичах. В этой стадии кладка еще несет нагрузку, величина которой составляет 60-80% от разрушающей нагрузки, а также в данной стадии дальнейшее разрушение трещин при неизменной нагрузке не наблюдается.
3 стадия характеризуется тем, что после появления первых трещин происходит их разрушение и возникают новые трещины, что приводит к соединению трещин между собой, рассекая значительную часть кладки и постепенно расслаивая ее на отдельные ветви.
4 стадия – разрушение.
Основными причинами сложного напряженного состояния камня и раствора в кладке являются:Значительная неоднородность растворов швовРазличие деформативных свойств камня и раствора камняНаличие пустот в вертикальных швах кладки и отверстий в пустотелых кирпичах и камняхНеоднородность камней по размерам и форме
33. Факторы, влияющие на прочность каменной кладки при сжатии. Прочность кладки при центральном сжатии.
Решающее значение для прочности кладки имеют прочность, размеры, форма камней и наличие пустот в них. Экспериментально установлено, что прочность кладки повышается при увеличении прочности камня и увеличении его размеров. С увеличением размеровкамня 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.
Прочность кладки при центральном сжатии
R = AR1 
, где R1 и R2 – пределы прочности камня и раствора соответственно, А – конструктивный коэффициент, который зависит от прочности камня и его вида, принимается А<1, a и b – эмпирические коэффициенты, которые зависят от вида нагрузки,
– поправочный коэффициент, если кладка на растворах низких марок