Расчет Кирпичной Кладки На Прочность

Картина разрушения кирпичной кладки (см. Прочность кирпича на изгиб) показывает, что временное сопротивление кирпичной кладки во многом зависит не только от прочности кирпича и раствора на сжатие, но и от прочности кирпича на изгиб и на срез, которые определяют нагрузку, вызывающую первые трещины. Это полностью подтверждается экспериментами. При одинаковой прочности кирпича и раствора на сжатие часто получается различная прочность кладки. Неоднократно отмечались случаи, когда при большей прочности кирпича на сжатие мы получаем более слабую кладку. Это должно найти свое отражение при расчете кирпичной кладки на прочность (Рис. 1, а).

Коэффициент А различен для каждой партии кирпича. Он и вызывает кажущееся на первый взгляд отсутствие закономерности между прочностью кирпича и прочностью кладки. При большом значении А и низкой прочности кирпича R₁ мы можем получить более высокую прочность кладки, чем при кирпиче с низким коэффициентом А, и высокой прочностью на сжатие. Для установления факторов, определяющих значение коэффициентов А, был произведен анализ большого количества серий опытов наших и зарубежных. Основными факторами оказались прочность кирпича на изгиб (R_изг) и прочность кирпича на срез (R_ср). Это позволило увязать в одно целое эмпирические формулы прочности кладки и анализ явлений в кладке при разрушении. Оказалось, что большему значению А отвечают более высокие показатели прочности кирпича изгибу и срезу, или иначе, более прочную кладку дает менее хрупкий кирпич, имеющий меньше боя и половняка в партии. Были выведены следующие эмпирические формулы для расчета кирпичной кладки на прочность в зависимости от прочности кирпича на изгиб и на срез (R_изг и R_сp) см. рисунок 1, б и в.

Рис. 1. Формулы расчета прочности кирпичной кладки: а - общий вид формулы для каменной кладки действителен и для кирпичной кладки при коэффициентах a = 0,2 и b = 0,3; б - формула расчета прочности кирпича на изгиб; в - формула расчета прочности кирпича на срез.

Для подстановки в формулу принимается более низкий показатель А, так как разрушение происходит по более слабому месту: или от недостаточной прочности на изгиб или от недостаточной прочности на срез. Сопоставление формул и с опытными данными показано на графиках (рис. 2 и 3).

Рис. 2. Зависимость конструктивного коэффициента кирпича от прочности его на изгиб

Полученные результаты внесли значительную ясность в оценку механической прочности кирпича. Она должна определяться не величиной R₁ - прочностью кирпича на сжатие, а величиной AR₁, называемой конструктивной прочностью кирпича и зависящей от всех трех показателей прочности кирпича. Прочность кладки пропорциональна величине AR₁.

Рис. 3. Зависимость конструктивного коэффициента кирпича от прочности его на срез

На графике (рис. 4) показаны результаты испытаний кирпичной кладки на прочность, произведенных в нашей стране и за границей. Здесь же показана кривая прочности кладки по формуле. Подавляющее большинство опытных точек расположено в пределах ±10% от теоретической кривой, определенной по формуле.

 Рис. 4. Зависимость прочности кирпичной кладки от прочности кирпича и раствора