Деформации кладки

3.17. Каменная кладка является упругопластическим телом. Ее деформации зависят от длительности приложения нагрузки или же скорости загружения кладки.

Различают:

а) упругие (или мгновенные) деформации. К этим деформациям близки также деформации кладки, получаемые при очень быстром загружении (несколько секунд от начала загружения до разрушения образца). Зависимость между напряжениями и деформациями в этом случае близка к прямолинейной;

б) кратковременные деформации, соответствующие обычной в лабораторных условиях длительности испытаний (до одного часа);

в) деформации при длительном загружении в течение многих лет.

3.18. Полная относительная деформация кладки є₀ (без учета усадки) может быть выражена формулой

є₀ = є_el + є_g, (6)

где є_el - упругая относительная деформация кладки;

є_g - относительная деформация при длительном приложении нагрузки.

При этом є_g может быть представлена в виде

є_g= є_1g+ є_2g, (7)

где є_1g - пластическая деформация, возникающая при кратковременной нагрузке (т. е. при нагрузке длительностью до 1 ч);

є_2g - деформация ползучести.

Пластическая деформация є_1g бетонов и кладок на прочном растворе при напряжениях σ£0,5R_u обычно не превышает 15 % упругой деформации. Полная предельная деформация (при t®¥) є₀ обычно в 2-4 раза больше є_el.

3.19. Относительные деформации кладки є при кратковременной нагрузке могут определяться при любых напряжениях по формуле

, (8)

где a - упругая характеристика кладки, принимаемая по п. [3.21];

s - напряжение, при котором определяется є;

R_u - средний предел прочности кладки, определяемый по п.[3.20].

Упругие характеристики кладки с сетчатым и продольным армированием принимаются по п. [3.20].

Значения коэффициента В приведены в табл. 4.

Таблица 4

	0,1	0,2	0,3	0,4	0,5	0,6	0,7	0,8	0,9	1,0
В×10-3	0,11	0,22	0,35	0,50	0,67	0,86	1,11	1,43	1,87	2,64

3.20. Относительные полные деформации сжали (без учета усадки) при длительном приложении нагрузки, включающие кратковременные деформации и деформации ползучести, определяются во п. [3.23].

3.21. Модули упругости и деформации кладку из природных камней допускается принимать по специальным указаниям, составленным на основе результатов экспериментальных исследовании, утвержденным госстроями союзных республик.

3.22. В зависимости от конструктивного решения менее благоприятные результаты могут быть получены как при кратковременных, так и при длительных нагрузках. Например, в многослойной конструкции наиболее напряженный при кратковременной нагрузке слой может с течением времени загружаться, а менее напряженный нагружаться. Поэтому необходимо учитывать деформации, возникающие как при кратковременной, так и при длительной нагрузках.

3.23. Зависимость между напряжениями и деформациями криволинейна, модуль деформации не является величиной постоянной (черт. 1).

Черт. 1. Модуль деформация

1 - начальный модуль деформаций (модуль упругости) Е₀ = tga₀; 2 - касательный модуль деформаций Е_tan= tga₁= ; 3 - средний (секущий) модуль деформаций Е = tga=

Различают:

Е₀ - начальный модуль деформации (модуль упругости) кладки, соответствующий малым напряжениям (s<0,3R_u). Beличина E₀ определяется по формуле

E₀=a R_u, (9)

касательный модуль деформаций (действительный)

E_tan=ds/dє; (10)

средний (секущий) модуль деформаций

E=s/є; (11)

При зависимости между напряжениями и деформациями по формуле (8) модули деформаций определяются по формуле

E_tan=Е₀(1-s/1,1R_u). (12)

3.24. Прb расчете конструкции с учетом длительного приложения нагрузке наиболее важной характеристикой является предельная полная деформация кладки є_u (соответствующая t®¥). Значение этой величины различно для разных видов бетонов и кладок. Для практических расчетов значения є_u нормированы и определяются умножением упругой деформации s/Е₀ на коэффициенты n, зависящие от вида кладка (см. п. [3.23]). Нормированные значения n относятся к деформациям при напряжениях s£0,5 R_u. При этих значениях напряжений деформации ползучести в основном развиваются в течение первого года после загрузки и затем постепенно затухают. При больших напряжениях деформации ползучести затухают медленнее, а при напряжениях, превышающих предел длительного сопротивления R_g, скорость деформаций с течением времени увеличивается и наступает разрушение. Скорость нарастания деформаций зависит от вида материалов и качества кладки, возраста кладки и момента ее загрузки, размеров сечения кладки и определяется по п.[3.23].

Деформации усадки кладки из глиняного обожженного кирпича и керамических камней не учитываются. Деформации усадки кладки из силикатного кирпича и камней, бетонных камней и блоков принимаются по п. [3.26].