Zagorod50.ru

Загород №50
1 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Модуль упругости кирпича силикатного

Модуль упругости кирпича

Эксплуатационные характеристики кирпича имеют неоспоримое преимущество среди аналогов или прочих строительных материалов. Не будет лишним более детально разобраться в свойствах такого важного показателя как модуль упругости кирпича.

Определение

В первую очередь необходимо понять, что означает выражение «модуль упругости кирпича». По своей сути – это свойство материала деформироваться вследствие кратковременного или длительного воздействия. Упругость – это не постоянное явление. После окончания применения давления на кирпич деформация исчезает сразу или через незначительный промежуток времени.

Расчет данной величины осуществляется по формулам:

  • Е0 = a Ru (неармированная кладка);
  • Е0 = a Rsku (армированная).

Стоит акцентировать внимание, что значение а – характеристика упругая, данные по которой можно взять из специальной таблицы. Ru – сопротивление (временное), получаемое в качестве ответной реакции на оказываемое сжатие кирпичной кладки рассчитывается по формуле Ru = kR, где R – сопротивление кладки сжатию. Коэффициент k берется в зависимости от качества строительного материала, а именно:

  • кирпич – 2,0;
  • блоки, ячеистый бетон – 2,5.

Когда кладка выполняется с продольным армированием, используется формула № 2 для расчетов. При этом стоит учитывать, что сжатие происходит на высоте не больше, чем 1,5 м.

Специалисты оперируют следующими формулами при осуществлении расчетов:

(сетчатое армирование), где μ, — выражается в процентном соотношении, Аs – площадь сечения арматуры, а Ak – площадь сечения кирпичной кладки.

Таблицы

Показатель упругости формируется из множества факторов, в числе которых:

  • марка раствора;
  • уровень прочности цементной смеси;
  • вид кладки.

Подобные данные приведены в таблице ниже. При этом можно отметить, что разделение происходит в зависимости от используемой группы строительного материла. Общее количество групп составляет 9 (6- виды камня, 3 – виды кирпича).

В учет принимается этажность будущего строения, особенности конструкции, совместимость того или иного элемента здания и т.п. Бутобетонные кладки считаются самыми упругими, а коэффициент не рассчитывается, и имеет постоянное значение равное 2000 единиц.

Модуль упругости кирпича керамического рассчитывается благодаря значению относительной деформации, который получается из формулы:

e = v*(σ/E0), где σ — напряжение, v – коэффициент ползучести. Как правило, эти данные берутся из специальных таблиц, что в разы ускоряет процесс проектирования и строительства.

Не стоит целиком и полностью полагаться на выполняемые расчеты и данным, приведенным в таблицах. Опытные строители ориентируются на интуитивном уровне. Ведь даже в самых точных расчетах может иметь место определенная доля погрешности, что не лучшим образом отразиться на качестве возводимого объекта. Кроме того, в нетипичных ситуациях, это касается не только температурного режима, корректнее руководствоваться самостоятельными расчётами.

Во внимание принимаются такие показатели как:

ДОМОСТРОЙСантехника и строительство

  • Главная
  • Связаться с нами
  • Четверг, 12 декабря 2019 1:07
  • Автор: Sereg985
  • Прокоментировать
  • Рубрика: Строительство
  • Ссылка на пост
  • https://firmmy.ru/

При строительстве обязательно учитывается модуль упругости кирпичной кладки. Он позволяет узнать нагрузку, которую выдерживает здание. Величина высчитывается по формуле. Но эту характеристику влияет марка бетона, прочность цемента и тип кладки. Но не рекомендуется полностью доверяться усредненным табличным данным, ведь каждое здание находится в своих температурных условиях.

Общие сведения

Модуль упругости называется еще модулем деформации кирпичной кладки.

Под этим термином подразумевает способность материалов искажаться под воздействием краткого или длительного давления на него. Но это не постоянная характеристика, так как после исчезновения напряжения пропадает сразу же или через определенный срок. Модуль упругости кирпича изменяется в зависимости от материала и высчитывается по формуле Е0=аRu, если кирпичная кладка неармированная и E0=aRsku, если армированная.

В этом выражение «а» обозначает упругую характеристику. Это устоявшиеся табличные данные. R — сопротивление кирпичной конструкции во время воздействия на нее, k — устоявшийся коэффициент, который ищут в таблице, а Ru — усредненный предел прочности. Кроме этого, выделяют формулы для продольного (R=kR+Ru/100) и сетчатого армирования (R=kR+2Ru/100).

Таблица значений коэффициента:

Читать еще:  Кирпич полнотелый м150 f100

Табличные значения

Модуль упругости кладки из кирпича зависит от класса бетона и ее подтипа. В этой таблице приведены наиболее распространенные виды, марки и прочность растворов. При строительстве рекомендуется обратить внимание на модель деформации. Это производная от упругости. Он рассчитывается по формуле Е=0,5Е0. Если надо рассчитать искажение под действием природных условий, то берется выражение Е=0,8Е0.

В каменной кладке различают следующие деформации:

— объемные, возникающие во всех направлениях, вследствие усадки раствора и камня

или от изменения температуры;

— силовые, развивающиеся, главным образом, вдоль направления действия силы.

Усадочные деформации кладки εst, зависят от материала кладки.

Температурные деформации кладки также зависят от материала кладки и коэффициента

линейного расширения кладки – αt.

При действии нагрузки (силовые деформации) каменная кладка представляет собой упругопластический материал, и поэтому при действии нагрузки зависимость между напряжениями и деформациями не подчиняется закону Гука. Начиная с небольших напряжений в кладке, кроме упругих, развиваются и пластические деформации. Поэтому

силовые деформации будут зависеть от характера приложения нагрузки и могут быть трех видов:

— деформации при однократном загружении кратковременной нагрузкой;

— деформации при длительном действии нагрузки;

— деформации при многократно повторных нагрузках.

Если каменную кладку нагружать очень быстро и довести до разрушения за несколько секунд, то в кладке возникнут только упругие деформации и кладка будет работать как упругий материал, а зависимость между напряжениями и деформациями будет линейной. Если каменную кладку в лабораторных условиях загружать в течение одного часа постепенно до разрушения, то зависимость между напряжениями и деформациями получается нелинейной; для данного случая кривая зависимости σ — ε показана на рис. 10.14. Таким образом, полные деформации будут слагаться из упругих и неупругих. В этом случае модуль деформации кладки- Е будет величиной временной: d dtg

С возрастанием напряжения угол φ уменьшается и, следовательно, уменьшается и модуль деформаций.

Наибольшее значение модуль деформаций будет иметь при φ =»» φ0, то есть E0=»tgφ0″ — это начальный или мгновенный модуль упругости, величина которого для данного вида кладки является постоянной. Экспериментально установлено, что начальный модуль деформаций E0 (модуль упругости кладки) пропорционален временному сопротивлению сжатию кладки — Ru.

22. Расчет по несущей способности центрально сжатых элементов каменных конструкций.

Расчет элементов неармированных каменных конструкций при центральном сжатии производится по формуле

,

где N — расчетная продольная сила; R — расчетное сопротивление сжатию кладки; φ — коэффициент продольного изгиба;

A — площадь сечения элемента; mq – коэффициент, учитывающий длительность действия нагрузки.

Расчет (подбор сечения) центрально сжатого элемента (столба) по формуле (4.1) осуществляется методом последовательного приближения и заключается в следующем:

а) определяются нагрузки для рассчитываемого столба N и Ng (на уровне того или иного этажа), вычисляя их как сумму нагрузок от всех этажей, лежащих выше расчетного сечения столба с приближенным учетом собственной массы столба как нагрузки, составляющей 5…10% от расчетной;

б) выбирается материал кладки (вид и марка камней и вид и марка раствора) и оценивается ее расчетное сопротивление R;

в) задается некоторое значение φ, по которому принимаются соответствующие значения λhi);

г) по найденной гибкости λhi) определяется коэффициент η;

д) используя предварительно собранные на столб нагрузки N и Ng, определяется коэффициент mg;

е) по формуле (4.1) вычисляется площадь поперечного сечения столба А

,

отвечающая при заданной нагрузке материалу кладки и принятому коэффициенту φ;

ж) значение А из формулы (4.2) выражаем через конкретные размеры поперечного сечения столба h x b =»» A, если столб прямоугольный, или h x h =»» A, если столб квадратный, округляя их до величин, кратных (с учетом толщины швов кладки) размерам кирпича (камня) в плане;

з) по принятым геометрическим размерам поперечного сечения столба, упругой характеристике кладке α и расчетной высоте столба вычисляется его гибкость λhi);

и) находим коэффициенты φ и η, соответствующие λhi) по п. з) и определяем коэффициент mq;

к) полученные значения φ и mg, точнее произведение этих коэффициентов φ·mg, сравниваем с исходным. Если полученное произведение (φ·mg)пол отличается от исходного (φ·mg)исх более чем на 5%, т.е. имеет место неравенство

,

то расчет следует повторить, приняв полученные значения φ и mg за исходные.

Расчет считается законченным при удовлетворении неравенства

.

Окончательные размеры поперечного сечения столба соответствуют последнему значению (φ·mg)исх в изложенном процессе последовательного приближения.

Процесс последовательного приближения удобнее начинать с φ=»1,0.» В этом случае η=»0″ и mg исх=»1,0.» Следует также учитывать условие mg=»1,0,» если h≥30 см или i≥8,7 см.

Расчеты показывают, что, как правило, достаточно 1-2 приближений для удовлетворения неравенства (4.4).

Эксплуатационные характеристики кирпича имеют неоспоримое преимущество среди аналогов или прочих строительных материалов. Не будет лишним более детально разобраться в свойствах такого важного показателя как модуль упругости кирпича.

Определение

В первую очередь необходимо понять, что означает выражение «модуль упругости кирпича». По своей сути – это свойство материала деформироваться вследствие кратковременного или длительного воздействия. Упругость – это не постоянное явление. После окончания применения давления на кирпич деформация исчезает сразу или через незначительный промежуток времени.

Читать еще:  Производим оборудование для гиперпрессованного кирпича

Расчет данной величины осуществляется по формулам:

  • Е0 =»» a Ru (неармированная кладка);
  • Е0 =»» a Rsku (армированная).

Стоит акцентировать внимание, что значение а – характеристика упругая, данные по которой можно взять из специальной таблицы. Ru – сопротивление (временное), получаемое в качестве ответной реакции на оказываемое сжатие кирпичной кладки рассчитывается по формуле Ru =»» kR, где R – сопротивление кладки сжатию. Коэффициент k берется в зависимости от качества строительного материала, а именно:

  • кирпич – 2,0;
  • блоки, ячеистый бетон – 2,5.

Когда кладка выполняется с продольным армированием, используется формула № 2 для расчетов. При этом стоит учитывать, что сжатие происходит на высоте не больше, чем 1,5 м.

Специалисты оперируют следующими формулами при осуществлении расчетов:

(сетчатое армирование), где μ, — выражается в процентном соотношении, Аs – площадь сечения арматуры, а Ak – площадь сечения кирпичной кладки.

Таблицы

Показатель упругости формируется из множества факторов, в числе которых:

  • марка раствора;
  • уровень прочности цементной смеси;
  • вид кладки.

Подобные данные приведены в таблице ниже. При этом можно отметить, что разделение происходит в зависимости от используемой группы строительного материла. Общее количество групп составляет 9 (6- виды камня, 3 – виды кирпича).

Кирпич или блок может быть изготовлен из различных материалов, имеющих свои показатели упругости. Как видно из приведенной таблицы модуль упругости кирпича керамического отличается от показателя , например, крупного блока.

В учет принимается этажность будущего строения, особенности конструкции, совместимость того или иного элемента здания и т.п. Бутобетонные кладки считаются самыми упругими, а коэффициент не рассчитывается, и имеет постоянное значение равное 2000 единиц.

Модуль упругости кирпича керамического рассчитывается благодаря значению относительной деформации, который получается из формулы:

e =»» v*(σ/E0), где σ — напряжение, v – коэффициент ползучести. Как правило, эти данные берутся из специальных таблиц, что в разы ускоряет процесс проектирования и строительства.

Не стоит целиком и полностью полагаться на выполняемые расчеты и данным, приведенным в таблицах. Опытные строители ориентируются на интуитивном уровне. Ведь даже в самых точных расчетах может иметь место определенная доля погрешности, что не лучшим образом отразиться на качестве возводимого объекта. Кроме того, в нетипичных ситуациях, это касается не только температурного режима, корректнее руководствоваться самостоятельными расчётами.

Во внимание принимаются такие показатели как:

Модули упругости и деформаций кладки при кратковременной и длительной нагрузке, упругие характеристики кладки, деформации усадки, коэффициенты линейного расширения и трения

Вид кладкиКоэффициент k
1. Из кирпича и камней всех видов, из крупных блоков, рваного бута и бутобетона, кирпичная вибриро-ванная2,0
2. Из крупных и мелких блоков из ячеистых бетонов2,25

Упругую характеристику кладки с сетчатым армированием следует определять по формуле
(4)

В формулах (2) и (4) Rsku — временное сопротивление (средний предел прочности) сжатию армированной кладки из кирпича или камней при высоте ряда не более 150 мм, определяемое по формулам:
для кладки с продольной арматурой

для кладки с сетчатой арматурой

μ — процент армирования кладки;
для кладки с продольной арматурой

где Аs и Аk — соответственно площади сечения арматуры и кладки, для кладки с сетчатой арматурой μ определяется по п. 4.30;
Rsn — нормативные сопротивления арматуры в армированной кладке, принимаемые для сталей классов А-I и А-II в соответствии с главой СНиП по проектированию бетонных и железобетонных конструкций, а для стали класса Вр-I — с коэффициентом условий работы 0,6 по той же главе СНиП.
3.21. Значения упругой характеристики α для неармированной кладки следует принимать по табл. 15.

2. Приведенные в табл. 15 (пп. 7 — 9) значения упругой характеристики а для кирпичной кладки распространяются на виброкирпичные панели и блоки.

3. Упругая характеристика бутобетона принимается равной α = 2000.

4. Для кладки на легких растворах значения упругой характеристики α следует принимать по табл. 15 с коэффициентом 0,7.

3.22. Модуль деформаций кладки Е должен приниматься:
а) при расчете конструкций по прочности кладки для определения усилий в кладке, рассматриваемой в предельном состоянии сжатия при условии, что деформации кладки определяются совместной работой с элементами конструкций из других материалов (для определения усилий в затяжках сводов, в слоях сжатых многослойных сечений, усилий, вызываемых температурными деформациями, при расчете кладки над рандбалками или под распределительными поясами) по формуле

где, e0 — модуль упругости (начальный модуль деформаций) кладки, определяемый по формулам (1) и (2).
б) при определении деформаций кладки от продольных или поперечных сил, усилий в статически неопределимых рамных системах, в которых элементы конструкций из кладки работают совместно с элементами из других материалов, периода колебаний каменных конструкций, жесткости конструкций по формуле

Читать еще:  Кирпич рядовой полнотелый 120 мм

3.23. Относительная деформация кладки с учетом ползучести определяется по формуле

где σ — напряжение, при котором определяется ε;
ν — коэффициент, учитывающий влияние ползучести кладки;
v = 1,8 ‑ для кладки из керамических камней с вертикальными щелевидными пустотами (высота камня 138 мм);
v = 2,2 ‑ для кладки из глиняного кирпича пластического и полусухого прессования.
v = 2,8 — для кладки из крупных блоков или камней, изготовленных из тяжелого бетона;
v = 3,0 — для кладки из силикатного кирпича и камней полнотелых и пустотелых, а также из камней, изготовленных из бетона на пористых заполнителях или поризованного и силикатных крупных блоков:
v = 3,5 — для кладки из мелких и крупных блоков, изготовленных из автоклавного ячеистого бетона вида А;
v = 4,0 — то же, из автоклавного ячеистого бетона вида Б.
3.24. Модуль упругости кладки Е0 при постоянной и длительной нагрузке с учетом ползучести следует уменьшать путем деления его на коэффициент ползучести v.
3.25. Модуль упругости и деформаций кладки из природных камней допускается принимать по специальным указаниям, составленным на основе результатов экспериментальных исследований и утвержденным госстроями союзных республик в установленном порядке.
3.26. Деформации усадки кладки из глиняного кирпича и керамических камней не учитываются.
Деформации усадки следует принимать для кладок:
из кирпича, камней, мелких и крупных блоков, изготовленных на силикатном или цементном вяжущем, — 3•10-4;
из камней и блоков, изготовленных из автоклавного ячеистого бетона (вида А), — 4•10-4;
то же, из неавтоклавного ячеистого бетона (вида Б) — 8•10-4;
3.27. Модуль сдвига кладки следует принимать равным G = 0,4 Е0, где Е0 — модуль упругости при сжатии.
3.28. Величины коэффициентов линейного расширения кладки следует принимать по табл. 16.

Материал кладкиКоэффициент линейного расширения кладки  t град. — 1
1. Кирпич глиняный полнотелый, пустотелый и керамические камни0,000005
2. Кирпич силикатный, камни и блоки бетонные и бутобетон0,00001
3. Природные камни, камни и блоки из ячеистых бетонов0,000008
Примечание. Величины коэффициентов линейного расширения для кладки из других материалов допускается принимать по опытным данным.

3.29. Коэффициент трения следует принимать по табл. 17.

Модуль упругости кладки из кирпича – для чего нужен рассчет характеристики?

При строительстве обязательно учитывается модуль упругости кирпичной кладки. Он позволяет узнать нагрузку, которую выдерживает здание. Величина высчитывается по формуле. Но эту характеристику влияет марка бетона, прочность цемента и тип кладки. Но не рекомендуется полностью доверяться усредненным табличным данным, ведь каждое здание находится в своих температурных условиях.

Общие сведения

Модуль упругости называется еще модулем деформации кирпичной кладки.

Под этим термином подразумевает способность материалов искажаться под воздействием краткого или длительного давления на него. Но это не постоянная характеристика, так как после исчезновения напряжения пропадает сразу же или через определенный срок. Модуль упругости кирпича изменяется в зависимости от материала и высчитывается по формуле Е0=аRu, если кирпичная кладка неармированная и E0=aRsku, если армированная.

В этом выражение «а» обозначает упругую характеристику. Это устоявшиеся табличные данные. R — сопротивление кирпичной конструкции во время воздействия на нее, k — устоявшийся коэффициент, который ищут в таблице, а Ru — усредненный предел прочности. Кроме этого, выделяют формулы для продольного (R=kR+Ru/100) и сетчатого армирования (R=kR+2Ru/100).

Таблица значений коэффициента:

Тип конструкцииВеличина
Кирпичная, каменная, из блоков, бутов2,0
Ячеистый раствор2,5

Вернуться к оглавлению

Почему рассчитывают?

Кирпичная кладка применяется для строительства жилых и рабочих домов. Она считается одним из самых надежных материалов для создания зданий. Но для построения необходимо провести замеры и рассчитать упругую характеристику. Это помогает определить, какую нагрузку выдерживает строение и как долго оно сможет простоять. Показатель важен при строительстве многоэтажных домов.

От чего зависит?

Упругая характеристика кладки изменяется по таким причинам:

  • марка бетона;
  • прочность цементной смеси;
  • тип кладки.

Каждый класс и марка имеют определенную плотность. Это помогает определить, какую нагрузку может выдержать материал. Выделяют 9 типов кладки. Эта свойство зависит от марки бетона и определяет, какую упругость выдерживает строение. Но не стоит полностью доверять расчетам. Специалисты-рабочие ориентируются на опыт и их интуицию, так как при строительстве возможны погрешности. Постройки находятся в разных температурных условиях, на них могут повлиять различные нестандартные ситуации. Потому нежелательно полностью зависеть от данных из таблиц. Обязательно во внимание берутся модули сдвига деформации при усадке, коэффициенты по линейному расширению и величины трения по плоскости.

Табличные значения

Модуль упругости кладки из кирпича зависит от класса бетона и ее подтипа. В этой таблице приведены наиболее распространенные виды, марки и прочность растворов. При строительстве рекомендуется обратить внимание на модель деформации. Это производная от упругости. Он рассчитывается по формуле Е=0,5Е0. Если надо рассчитать искажение под действием природных условий, то берется выражение Е=0,8Е0.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector