Растяжение кладки по перевязанному сечению

При плохом сцеплении между раствором и камнем в случае растяжения каменной кладки по перевязанным сечениям трещина проходит по го­ризонтальным и вертикальным швам с образованием зубчатой или косой штрабы. Сопротивлением вертикальных швов при подсчете сопротивления кладки растяжению по перевязанным сече­ниям пренебрегают, так как из-за недостаточно хорошего запол­нения раствором и усадки сцепление в этих швах часто бывает равно нулю. Таким образом, в случае когда трещина проходит по шву, растягивающая сила воспринимается только горизонталь­ными швами, по которым проходит трещина. Разрушению этих швов препятствует сцепление R^1,н_сц, касательное к плоскости шва. Касательное сцепление зависит от тех же факторов, что и нор­мальное R^н_сц. По различным опытам получено R^1,н_сц = 1,3 ÷ 2,5 R^н_сц. В нормах принято 

R^1,н_сц =2R^н_сц. (1)

Сопротивление элемента кладки растяжению по перевязанным сечениям N^1,н_пер при образовании трещины по штрабе подсчитаем как сумму сопротивления срезу вдоль швов всех горизонтальных площадок (рис. 1,б). Сопротивление срезу по одной площадке t=bd R^1,н_сц а по всем п площадкам N^н_пер = ∑t=nbd R^1,н_сц. Обозначив глубину перевязки b, а высоту а и  приняв, что b/a = у, запишем N^н_пер=nbdR^1,н_сц=уandR^1,н_сц. Так как and F (площадь поперечного сечения элемента), то N^н_пер=уFbdR^1,н_сц. Разделив теперь обе части на F, получим 

R^н_пер = N^н_пер/F = уR^1,н_сц . (2)

По формуле (2) определяется предел прочности кладки, выполненной из камней правильной формы (рис. 1,б), причем этот предел прочности зависит от величины касательного сцепле­ния в кладке и системы ее перевязки. При цепной перевязке а = b и коэффициент  продольной перевязки  у=1, поэтому R^н_пер = R^1,н_сц. В нормах при b>а принято у =l, т. е. R^н_пер = R^1,н_сц. Для бутовой кладки, у которой нет правильной перевязки, принимается у = 0,7.

Рис. 1. Растяжение кладки

(а - нормальное сцепление в кладке из камней правильной формы, схема к формуле R^н_пер = N^н_пер/F = уR^1,н_сц ) 

При хорошем сцеплении, а также в случае применения низко­прочных камней трещина может быть не по штрабе, а по верти­кальному сечению, проходящему через вертикальные швы и ка­мень. В этом случае сопротивление кладки растяжению определяется только сопротивлением камня. Таким образом, предел прочности кладки при растяжении в случае разрушения по верти­кальным швам и камню может быть определен по формуле 

R^н_{пер, к} = v^,R^н_раст, (3)

 где   R^н_раст  1/3 R^н_изг - предел прочности кирпича при осевом растяжении;

R^н_изг - предел прочности кирпича при изгибе;

v^, - коэффициент влияния вертикальных швов v^, = F_нт/F;

F_нт - площадь поперечного сечения за вычетом вертикальных швов.

Центральное растяжение кладки по перевязанным сечениям встре­чается при расчете круглых резервуаров, силосов и других соору­жений.