Предел прочности кладки

3.8. Предел прочности всех видов кладок при кратковременном загружении определяется по формуле профессора Л.И. Онищика:

, (1)

где R_u - предел прочности кладки при сжатии;

R₁ - предел прочности камня при сжатии;

R₂ - предел прочности раствора (кубиковая прочность).

Коэффициент А характеризует максимально возможную, так называемую «конструктивную», прочность кладки. Действительно, из формулы (1) следует, что при R₂®¥ R_u=АR₁.

Коэффициент А (конструктивный коэффициент) определяется по формуле

, (2)

где R₁ выражен в кгс/см².

Величины коэффициентов a, b, m и n приведены в табл. 2.

Таблица 2

Примечание. При определении прочности кладки из сплошных легкобетонных крупных блоков принимается коэффициент А = 0,8, а из крупных блоков тяжелого бетона А = 0,9.

Если прочность кирпича при изгибе меньше предусмотренной ГОСТ 530-80, то конструктивный коэффициент А для кладки определяется по формуле

, (3)

где R_ub - прочность кирпича при изгибе.

Коэффициент g применяют при определении прочности кладки на растворах низких марок (25 и ниже). Эти коэффициенты принимают равными при:

R₂>R_2,1 g=1

R₂<R_2,1 , (4)

Для кладки из кирпича и камней правильной формы R_2,1=0,04R₁; g₀=0,75; для бутовой кладки R_2,1=0,08R₁; g₀=0,25.

Формула (1) установлена для случаев, когда качество кладки соответствует уровню массового строительства, а применяемые растворы достаточно подвижны и удобоукладываемы. Если эти условия не соблюдаются, то влияние ряда факторов учитывается применением дополнительных коэффициентов к значениям R_u, вычисленным по формуле (1). В случае, например, применения жестких, неудобных для кладки цементных растворов (без добавки глины или извести), растворов на шлаковом или другом легком песке, а также сильно сжимаемых (в возрасте до 3 мес.) известковых растворов пределы прочности кладки понижаются на 15% по сравнению с вычисленными по формуле (1). В среднем на 15% понижается предел прочности кладки из пустотелых крупных бетонных блоков по сравнению с пределом прочности кладки из сплошных крупных блоков той же марки. Предел прочности кладки из постелистого бута на 50 % выше кладка из рваного бута.

3.9. Предал прочности вибрированной кирпичной кладки, в которой обеспечено плотное и равномерное заполнение швов раствором, значительно (в 1,5-2 раза) выше обычное кладки.

3.10. Предел прочности кладка и бетона зависит также от длительности загружения. Пределом длительного сопротивления кладки или бетона R_g является максимальное напряжение, которое может выдержать кладка или бетон неограниченное время без разрушения. Величина R_g для тяжелых бетонов равна 0,8-0,85R_u, а для ячеистых бетонов неавтоклавного твердения 0,55-0,60R_u. Для кирпичной кладки на прочных растворах, марок 50 и выше ориентировочно R_g=0,8R_u, марок 10 к 25-0,7R_u и для кладок на известковом растворе 0,6R_u.

Следует однако учитывать, что после длительного периода твердения раствора под нагрузкой (более года) вследствие его пластических деформации происходит выравнивание поверхности раствора в швах кладки, что уменьшает местные концентрации напряжений и позволяет повысить расчетное сопротивление кладки на 15 %, см. п. [3.11г].