Прочность и устойчивость кирпичной кладки
Способность кладки воспринимать нагрузку от вышележащих конструктивных элементов называют прочностью.
От действия нагрузок в кладке возникают внутренние напряжения и деформации (рис. 2.10). Марка раствора и кирпича, форма и размеры кладочных материалов, толщина и плотность растворных швов – все это влияет на прочность кладки.
Рис. 2.10. Напряженное состояние кладки от действия внешней нагрузки: 1 – силы внутреннего напряжения; 2 – железобетонная подушка; 3 – железобетонная балка
Способность кладки сохранять свое положение при действии горизонтальных (например, ветровых) нагрузок называют устойчивостью. Это свойство ограничивает высоту кладки в зависимости от ее толщины и величины ветровых нагрузок. Например, стенка толщиной 250 мм при ветровой нагрузке более 400 Па не должна быть выше 2,25 м.
Внешние нагрузки, действующие на кладку, создают в ней напряженное состояние (рис. 2.11). При нормальной эксплуатации (первая стадия) внутренние напряжения не вызывают видимых повреждений кладки. При увеличении нагрузки (вторая стадия) в отдельных кирпичах появляются трещины. Продолжающийся рост нагрузки приводит к развитию вертикальных трещин (третья стадия), однако кладка еще способна воспринимать действующие на нее внешние силы. Дальнейшее нарастание нагрузки расслаивает кладку на тонкие столбики (четвертая стадия). Кладка разрушается из-за потери устойчивости конструкции, расчлененной вертикальными трещинами.
Рис. 2.11. Стадии работы при возрастании внешней нагрузки: 1 – силы внутреннего напряжения; 2 – появление трещин; 3 – развитие вертикальных трещин; 4 – расслоение кладки
Как видно из условного графика (рис. 2.12), прочность кладки мало зависит от системы перевязки швов.
Толщина швов. С увеличением толщины швов уменьшается прочность кладки. Это обусловлено тем, что прочность раствора всегда меньше прочности кладочного материала. Однако и уменьшение толщины швов не повышает прочности кладки, так как уложенные кирпичи неровностями граней касаются друг друга и в этих местах вместо сжатия работают на изгиб, что снижает прочность кладки. Чтобы все кирпичи, уложенные в конструкции, работали на сжатие, нормируют толщину горизонтальных и вертикальных швов: толщина горизонтальных швов – 10...15 мм, вертикальных – 8...15.
Рис. 2.12. Условный график, иллюстрирующий прочность кладки:
а – однорядной; б – многорядной; в – трехрядной
