Если античные зодчие и строители эпохи Средневековья несущую способность каменной кладки оценивали исключительно эмпирически — на основании собственного опыта и богатого наследия предыдущих поколений, то сегодня в распоряжении специалистов имеются различные нормативные документы по проектированию и возведению кладки.
Уже первая редакция DIN 1053, изданная в 1937 г., включала таблицы для определения прочности кладки при сжатии в зависимости от обычных комбинаций прочности кладочных элементов и растворов, при пом максимально допустимая гибкость стены, равная отношению ее высоты h к толщине d, не должна была превышать 12. Допустимое напряжение сдвига также было ограничено и составляло 1/10 прочности кладки при сжатии, но не более 0,1 Н/мм2.
Первый шаг в направлении инженерного подхода к расчету кладки был сделан в 1965 г. в Швейцарии с введением национальных норм SIA ИЗ — Швейцарский союз инженеров и архитекторов. — Прим. ред.). Это был первый норматив, позволявший оценить напряженно- деформированное состояние каменной кладки на основе технической теории изгиба. При этом тенденция была направлена на уменьшение толщины стены и эффективное использование возможностей силикатных изделий, поставляемых заводами-изготовителями.
В нормах Германии оценка прочности кладки с помощью табличных данных сохранялась даже после переработки DIN 1053 в 1952, 1962 и 1974 гг. В редакции 1974 г. прочность кладки при сжатии определяли по табличным данным в зависимости от гибкости стены. Максимально допустимая гибкость стены составляла h / d = 20, причем стены, нагруженные с эксцентриситетом, могли возводиться с гибкостью, не превышающей 14. В редакции DIN 1053-1 1974 г. расчет напряжений сдвига был максимально упрощен, при этом величина напряжений зависела от группы раствора, уровня обжатия кладки вертикальной нагрузкой, но во всех случаях принималась не более 0,3 Н/мм2. Методика определения напряжений сдвига была основана на положениях теории упругости.
Основываясь на успешном опыте применения в Швейцарии SIA 113, в Германии также были предприняты усилия по развитию инженерных методов анализа каменной кладки, в том числе из силикатных изделий, в целях максимального использования ее несущей способности. С учетом результатов научно-исследовательских работ, выполненных Gremmel, Kirtschig и Mann/Miiller, в 1984 г. впервые в немецкой практике проектирования каменных конструкций был введен DIN 1053-2, который позволял точно определить требуемые размеры кладки. В DIN 1053-2 также впервые была включена расчетная модель для определения несущей способности стены с учетом ее продольной гибкости, в том числе с учетом эффектов второго порядка. Кроме того, с введением новой редакции норм в распоряжении специалистов оказалась методика определения прочности при сдвиге с учетом прочности кладочных элементов при растяжении и сжатии.
Следует заметить, что обеспечивающие высокую точность результатов расчетные уравнения, приведенные в DIN 1053-2, во многих случаях на практике оказались достаточно сложными. В силу этого DIN 1053-2 применялся весьма ограниченно. Оценка несущей способности кладки с нормированной прочностью в большинстве случаев осуществлялась, как и ранее, в значительной степени упрощенно — с помощью таблиц на основе DIN 1053-1, что в конечном итоге приводило к неэффективным техническим решениям и неполному использованию прочностных свойств кладки. Поэтому в переработанную редакцию DIN 1053-1 1990 г. для расчета кладки с нормированной прочностью была включена упрощенная методика на основе части 2 DIN 1053 в редакции 1984 г., которая обеспечивала возможность оценки несущей способности наиболее характерных каменных конструкций на основе расчета по допускаемым напряжениям. Определение значения допускаемых напряжений осуществлялось при помощи системы понижающих коэффициентов, которые учитывали влияние гибкости стены и эксцентриситет приложения нагрузки за счет деформаций железобетонного перекрытия, опирающегося непосредственно на рассчитываемую кладку. В 1984 г. был также введен DIN 1053-3 для расчета армированной кладки на основе методологических подходов норм по проектированию железобетонных конструкций DIN 1045 в редакции 1978 г.
Комментарии закрыты.