Центральное сжатие многослойной кладки

Расчетная продольная сила N должна удовлетворять следующему условию:

N ≤ [N] = m₀φR_прF, (1)

где m₀ — коэффициент условий работы, учитывающий влияние пе­ревязки при центральном сжатии многослойной кладки.

При перевязке каменной кладки прокладными тычковыми рядами и расстоянии между ними не более 40 см (3-5 рядов кирпичной клад­ки или 2 ряда кладки из камней высотой 19 см), а также при колодцевой кладке принимается m₀=1; при расстоянии между ними более 40 см, но не более 62 см (6-8 рядов кирпичной кладки или 3 ряда камней высотой по 19 см) принимается m₀ = 0,9.

Для многослойных кладок с тычковой перевязкой и различными заполнителями или с металлическими связями и заполнением из бетона марки 7 и выше коэффи­циенты продольного изгиба φ при­нимаются по упругой характеристи­ке кладки наружных стенок, а гиб­кость по общей толщине стены — как для сплошного сечения стены. При различных материалах наруж­ных стенок φ принимается по более низкой упругой характеристике. В кладках с облицовками, толщина которых менее 10% всей толщины стены, φ принимается по упругой характеристике основного мате­риала.

В многослойных стенах с метал­лическими связями (без тычковой перевязки) с засыпками, термо­вкладышами или заполнением бе­тоном марки ниже 7 каждая ветвь кладки принимается работающей самостоятельно на приложенные к ней нагрузки. Коэффициент продольного изгиба φ принимается при этом как средняя величина из двух.

Рис. 1. К примерам       

(а - поперечный разрез;  б - план; в – сечение, приведенное к одному материалу (слоя А); г - статическая схема)   

Пример. Требуется проверить прочность участка стены длиной 1 м и вы­сотой 4 м из центрально сжатой кирпичебетонной кладки. В среднем (по высоте стены) сечении расчетная продольная сила N = 40 т. Сечение стены состоит из двух наружных слоев кирпичной кладки, каждый толщиной 12 см и внутрен­него слоя из монолитного бетона марки 35. Связь наружных слоев, кроме сцеп­ления, осуществляется тычковыми кирпичными рядами через пять ложковых рядов (рис. 1). Опоры стены шарнирные. Кирпич марки 75, раствор марки 25. Класс работы Б. Степень долговечности II.

Решение. 1. Определяем площади поперечных сечений двух кирпичных слоев F_А = 2·12·100 = 2400 см², бетона F_Б =27·100 = 2700 см² и всего сечения F=F_A +F_Б = 5100 см².

2. Определяем коэффициенты условий работы и расчетные сопротивления. Так как связь между слоями осуществляется тычковыми рядами, расположен­ными через пять рядов (менее 40 см), то m₀=1.

R_А=11  кг/см², для бетона  марки 35 расчетная призменная прочность по действующим нормам и техническим  условиям  проектирования бетонных и железобетонных конструкций R_Б =15 кг/см². Коэффициент использования прочности кирпичной кладки т_А=1, бетона - т_Б =0,6. Приведенное расчетное сопротивление определяем по формуле (R_пр = (т_АR_А F_А+ т_Б R_Б F_Б)/ (F_А+F_Б)).

R_пр = (11·2400 + 0,6·15·2700) /5100 = 9,9 кг/см². (2)

3. Коэффициент продольного изгиба определяем, как для сплошного сече­ния, состоящего из материала наружных слоев (кирпичной кладки), α=750; а - 51 см; l₀ = Н = 400 см

β_пр = 400/51 √1000/750 = 9; φ = 0,9. (3)

4. По формуле (1)

[N] = 0,9·9,9·5100 = 45500 > N = 40000 кг. (4)

Таким образом, прочность сечения достаточна.