Коэффициент пуассона кирпичной кладки

Обновлено: 27.04.2024

Как задают диафрагмы жесткости из кирипича? и вообьще учитывают жесткость кирпичных стен при расчетах?

А ведь на самом деле, достаточно часто лестничные клетки отделяют от здания толстой КИРПИЧНОЙ стеной 250-380 мм. Как учесть такую стену при расчете? Или к примеру внутренние перегородкивыполнены из кирпича, толщина 120 мм.. несущей конструкцией такая перегородка не является, но вот на жесткость здания несомненно влияет, как это учесть?

Логика подсказывает что нужно оперировать некой приведенной жесткостью, тогда как ее найти?

Правильно ли моделировать деревянные конструкции жесткостью:
Объемный вес 0.5 т/м3 (для сосны)
Модуль упругости 1.01937e+006 Т/м2
Коэфициент Пуассона 0.2

Кирпич, как и бетон выраженно нелинейный материал. Это уже обсуждалось многократно. Железобетон, правда, считают как линейно-упругий материал, но этот расчет имеет совершенно иной смысл, чем, например расчет стальных конструкций. Естественно, если прогибы и перемещения "врут" в 3-10 раз, то и усилия в статически неопределимой конструкции "врут" столько же. Не "падает" потому что железобетон при используемых на практике процентах армирования обладает значительной пластичностью и может быть рассчитываем по т.н. методу предельного равновесия. Суть метода предельного равновесия - в произвольном выборе схемы усилий М, Q. N в элементах, так чтобы они удовлетворяли условию равновесия. Таких наборов "усилий" бесконечно много и тот, что получается в результате линейного расчета - один из них. Почтение к этим значениям усилий небоьшое - известна например процедура "выравнивания моментов", когда полученные усилия бесцеремонно корректируют, прибавляя к эпюрам моментов относительно произвольные "трапеции" - другие уравновешенные эпюры. Если вы внимательно читали выше, то поймете, что таким образом просто получают другую равновесную схему (более экономичную). Считать таким образом переармированный железобетон или читый бетон, или бетон армированный высокопрочной арматурой - нельзя, т.к. нарушаются условия при которых работает метод предельного равновесия (усилия уже не могут перераспределяться свободно, разрушение происходит хрупко).
Соответственно - ваш вопрос про кирпич. На стадии до образования трещин в нем - можно, задавая начальный модуль Юнга. Потом - нельзя.
А вот про дерево скажу вам точно. Коль считается статически определимая конструкция (с целью опредеения прогибов), то

3.5. Модуль упругости древесины при расчете по предельным состояниям второй группы следует принимать равным: вдоль волокон Е = 10 000 МПа (100 000 кгс/см2); поперек волокон Е90 = 400 МПа (4000 кгс/см2). Модуль сдвига древесины относительно осей, направленных вдоль и поперек волокон, следует принимать равным G90 = 500 МПа (5000 кгс/см2). Коэффициент Пуассона древесины поперек волокон при напряжениях, направленных вдоль волокон, следует принимать равным n90.0 = 0,5, а вдоль волокон при напряжениях, направленных поперек волокон, n0.90 = 0,02.

в расчетах конструкций на устойчивость и по деформированной схеме (кроме опор ЛЭП) модуль упругости древесины следует принимать равным для древесины ЕI = 300Rс (Rс - расчетное сопротивление сжатию вдоль волокон, принимаемое по табл. 3), а модуль сдвига относительно осей, направленных вдоль и поперек волокон, - GI0.90 + 0,05EI

По дереву - из СНиП "Дерев. констр.", дословно. Про метод предельного равновесия - см. книги, учебники Ржаницына, Чираса, Бондаренко и других авторов. Кирпич - см. "Пособие к СНиП кам. и армокам." - там и диаграмма приведена и характеристика свойств материала.

Железобетон, правда, считают как линейно-упругий материал, но этот расчет имеет совершенно иной смысл, чем, например расчет стальных конструкций.

В пределах упругих деформаций между ж/б и металлом разницы нет, за искл. модуля. кстати в некоторых случаях расчет металла по СНиП производится с учетом пластики.

Естественно, если прогибы и перемещения "врут" в 3-10 раз, то и усилия в статически неопределимой конструкции "врут" столько же.

это не совсем точно и правильно. во-первых в какой точке (сечении)? а во-вторых "во сколько раз" определяется диаграммой.

Таких наборов "усилий" бесконечно много и тот, что получается в результате линейного расчета - один из них

тоже не совсем верно. если задан материал и граничные условия (в случае реологических моделей-краевые) то "набор усилий" единственный (в конкретный момент времени). а вот то что в инженерной (да и не только) практике корректируют "упругие решения" с помощью коэффициентов и др. приемов дак этого в большинстве задач вполне хватает, и при этом расчеты сильно облегчаются.

Кстати спасибо за решение простенькой задачки Вы единственный кто откликнулся. первое решение неверное, второе - оно самое . надеялся что hostelman откликнется, но похоже он больше не заглядывал

А не надо обманывать себя. У ж/б практически не бывает упругих деформаций. Нагрузка, при которой упругость исчерпывается (заметим -задолго до образования трещин) в большинстве случаев меньше чем от собственного веса.
Сравнение со сталью тут и близко не катит.

Вот именно - диаграмой, т.е. физнелинейным расчетом можно определить перемещения. А линейный расчет не точнее гадания на кофейной гуще. И советы по "снижению модуля" - редкостная хрень, которую кроме как в современные российские СП, никуда и не впишешь.

если задан материал и граничные условия (в случае реологических моделей-краевые) то "набор усилий" единственный (в конкретный момент времени). а вот то что в инженерной (да и не только) практике корректируют "упругие решения" с помощью коэффициентов и др. приемов дак этого в большинстве задач вполне хватает, и при этом расчеты сильно облегчаются.

Похоже про метод предельного равновесия вы ничего не читали никогда.
Я примерно представляю ваши воззрения насчет расчета ж/б: "считаем линейно-приближенно, а разница учитывается коэффициентами". Это заблуждение, смею вас уверить. Не учтешь никакими коэффициентами то, что и вообще то любой теорией непросто учесть. Коэффициенты конечно есть и будут, но учитывают они отнюдь не погрешности линейного расчета, ибо таковой не применим к ж/б абсолютно - по определению. Рассмотрите хоть вывод формул для расчета (подбора арматуры) изгибаемого элемента по нормальному сечению. Не пахнет сопроматом.
Так вот: то, что вы подразумеваете под линейным приближенным расчетом, есть абсолютно точный расчет в рамках теории предельного равновесия.
Теория предельного равновесия не нуждается ни в какой реологии, ни в каких диаграммах имодулях Юнга. Она не определяет прогибов и перемещений, ибо они ей не нужны. Она рассматривает единственное состояние конструкции - предельное, когда арматура течет, и приращение деформаций в пластических шарнирах не вызывает приращения внутренних усилий. Что то вроде механизма с вязкими шарнирами. Предельная нагрузка находится по заданным вами пластическим моментам. Грубо - как заармируете, так и будет ломаться. Можно заармировать по результатам линейного расчета, а можно (и лучше) - по результатам скорректированного линейного, по выровненным моментам.
Как бы это еще популярнее объяснить.
Вот есть т.н. "точный расчет". Это - уравнения равновесия + физические уравнения (связь между усилиями и деформациями). Это чтобы определить усилия, перемещения и т.д в любой момент времени с учетом истории нагружения и ползучести.
А теория предельного равновесия это только уравнения равновесия. Неизвестных больше чем уравнений. Решений много. По ней можно заармировать по-разному - все будет верно. В этом основная прелесть расчета ж/б - ни один другой материал так красиво не рассчитывается.

А я себя и Вас не обманываю. Ж/б (а не бетон. ) в достаточно больших пределах можно с достаточной точностью считать упругим. Да оно и понятно ведь арматура-металл. См. диаграмму ниже. (Карпенко Н.И. Общие модели механики ж/б, М.: 1996 с.344) 1-теория (МКЭ), 2-эксперимент. Правда не описано учтен ли собственный вес, но даже с его учетом по моим грубым прикидкам внешняя нагрузка в конце линейного уч-ка до 9 кПа. Да и потом мне однажды приходилось выдеть демонтаж скатных сплошных ж/б балок пролетом 18 м. колебалась с такими амплитудами что снизу трудно верилось что это ж/б. Надеюсь что этого достаточно.

Ps Не думайте что Вы революционер и СНиПы составляли дураки.

Кстати спасибо за решение простенькой задачки Вы единственный кто откликнулся. первое решение неверное, второе - оно самое .

Условия задачи поставлены некорректно (в вашем ли пересказе, или в билете, что тоже бывает). Я привел два правильных решения, в зависимости от того, что имеется в виду под потенциальной энергией.
Читайте там же про армянские загадки, как часть национального фольклора.

Vovochka, составители СНиПов - отнюдь не дураки (чего о вас не скажешь). Читайте внимательно учебники, того же Карпенко (он, кстати, считал нелинейно), и СНиП-ы - никаких революций я не возвещаю. С моей стороны идет исключительно пересказ класических учебников и статей, а не "видел, как колебалось с амплитудами".
Тогда не будете писать глупостей вроде:

Тут возник вопрос тут ссталкнулся с расчетчиками которые предлажили по необъяснимым причинам для бетона для (плит)
коэффициент Пуассона принимать не 0.2 ,как по снип, а 0.17
Самое интересное что такой коэффициент принят по умолчанию и в ROBOT office .
Кто нибудь знает на каком основании для расчетных программ его надо занижать?

проектирование гидротехнических сооружений

С таким же вопросом столкнулся учась в институте: почему-то преподаватели твердили, объясняя как юзать Z-Soil, коэф-нт Пуассона для бетона брать 0.15! :? Почему - никто не объяснял. Но с другой стороны, когда подогнать расчёт к нужным результатам пытались - подставляли этот коэф-нт и 0.2 и 0.3 но это очень мало влияло на наши расчёты (мы подземку считали, а там 90% результата - это характеристики грунтов)

Если кто знает почему так - поделитесь опытом

Эта величина для бетона (железобетона) "плавающая", т.к. зависит от развития процессов микро- и макротрещинообразования, армирования и лежит в пределах 0,1..0,5. Для среднего случая получается как раз где-то 0,15-0,2. Это не сильно принципиально.

проектирование гидротехнических сооружений

Дмитрий, гуру, я поражён услышанным - коэф-нт Пуассона у бетона до 0,5. Бетон на основе заполнителей из резины чтоли. twisted:

проектирование гидротехнических сооружений

Да я даже не про СНиП говорю, а про 0.5! - на сколько я помню (а память меня редко подводит) ню близкое к 0,5 - у материалов типа каучука или резины - на сколько сожмёшь - на столько он и расширится (т.е. не сжимаемый материал!). :twisted: Клёвый бетончик однако. Все колонны бочёнками стояли бы тогда.

расчеты МКЭ и CFD. ктн

в принципе, при развитой пластике металла пуассон принимают равным 0.5
для бетона после разрушения при нестесненных смещениях тоже можно наверное написать 0.5.
то есть он мб разным в одной конструкции в зависимости от степени местного трещинообразования

1. Пособие к СНиП: 2.12 (2.16). Начальный коэффициент поперечной деформации бетона v (коэффициент Пуассона) при¬нимается равным 0,2 для всех видов бетона, а мо¬дуль сдвига бетона G — равным 0,4 соответствую¬щих значений Eb, указанных в табл. 11.
Здесь прошу обратить внимание на словоНачальный .
2. Если речь идет о коэффициенте упругопластических деформаций бетона, т.е. отношение упругих к полным деформациям, то по данным опытов для бетона этот коэффициент изменяется от 1 (при упругой работе) до 0,15 . . . т.е. при увеличении напряжений и длительности приложения нагрузки он уменьшается .
3. Этот же коэффициент при растяжении дает среднее значение 0,5 .
Вывод: смотря какая стадия работы бетона вас интересует этот коэффициент бедет иметь различное значение
0,17 - видимо запас, учитывающий возможность трещинообразования или пластических шарниров или еще чего-нибудь там, включая тараканов в голове разработчиков

проектирование гидротехнических сооружений

Начальный коэффициент поперечной деформации бетона v (коэффициент Пуассона) принимается равным 0,2

при увеличении напряжений и длительности приложения нагрузки он уменьшается

И каким таким волшебным образом он уменьшится от 0.2 до 1 . :?

Я так понимаю пункт 1 твоего изречения ты дёрнул из СНиП, а вот в происхождении пункта 2 я позволю себе усомниться. Дай ссылочку - посмотреть хотца! - ИМХО такое значение теоретически возможно получить при минимальных значениях напряжений ДЛЯ КОЭФФИЦИЕНТА УПРУГО-ПЛАСТИЧЕСКИХ ДЕФОРМАЦИЙ (а мы говорим о коэф-те Пуасона - см. учебник внимательнее), т.е. когда все деформации носят упругий характер, а бетон так работать в нормальных условиях не заставишь.

for СергейД:
как ты там написал.

для бетона после разрушения при нестесненных смещениях тоже можно наверное написать 0.5.

Сам-то понял чего отмочил? Ты предлагаешь расчитывать конструкцию как уже упавшую?! Т.е. тебе надо посчитать плиту перекрытия, а ты принимаешь расчётный случай под названием "плита проломилась и упала" и в расчёте коэф-нт Пуассона ляпаешь 0.5?! :shock: Можно я попрошу модератора перекинуть этот пост в тему "БРЕД СИВОЙ КОБЫЛЫ?!" :twisted:

Я так понимаю пункт 1 твоего изречения ты дёрнул из СНиП

а вот в происхождении пункта 2 я позволю себе усомниться. Дай ссылочку - посмотреть хотца!

Байков В.Н., Сигалов Э.Е.
Железобетонные конструкции: Общий курс: Учеб. для вузов. - 5-е изд., перераб. и доп.-М.:Стройиздат, 1991. стр. 33

проектирование гидротехнических сооружений

ИМХО в книжице неясность, а ты её неверно интерпретируешь.

Специально сейчас в 2-х расчётных программах посмотрел - там просто невозможно задать коэф-нт пуассона больше 0,499999999 - наверно это не спроста? :wink:

Пусть Гуру ж/б нас рассудят и наставят на путь истинный

Коэф. пуассона = 0,5 - материал абсолютно несжимаем, т.е. происходит изменение формы без изменения объема к стремится к бесконечности, а Е=3G
коэф пуссона = 0 деформация происходит только по оси z (поперечная деформация равна нулю, и следовательно Е=к=2G

Да.
Интереснийший вопрос я поднял.
А у нас между прочим целая мастерская, которая дома строит, с коэффициентом 0.17 считают, без объяснения причин.
Этот коэффициент им порекомендовал один из преподов из МГСУ
, опять без объяснения причин.

Очень тяжело менять, ничего не меняя, но мы будем! (М. Жванецкий)
Вопрос как правильно учесть работу железобетона, ничего не учитывая, только одним значением коэффициента поперечной деформации.
У Карпенко в книге "Общие модели механики железобетона" есть зависимость этого коэффициента от уровня напряжений (точнее коэффициентов, т.к. железобетон предлагается рассматривать ортотропным материалом, а не изотропным как это обычно делается).
Но как практически применять его теорию не понимаю. (По крайней мере можно использовать его зависимость коэффициента поперечной деформации бетона от уровня напряжений).
Интересно, а что в Еврокоде по этому вопросу?
СНиП (СП) допускает принимать 0,2. Но это для бетона, а не для железобетона. А тут вопрос о железобетоне, как я понял.

я поражён услышанным - коэф-нт Пуассона у бетона до 0,5. Бетон на основе заполнителей из резины чтоли.
ню близкое к 0,5 - у материалов типа каучука или резины - на сколько сожмёшь - на столько он и расширится (т.е. не сжимаемый материал!). Клёвый бетончик однако. Все колонны бочёнками стояли бы тогда.

Нет, резина здесь совершенно ни при чем!
Но, в предельной стадии, при фактическом отсутствии целостности и сплошности бетона вследствии развития трещин такая ситуация вполне возможна.
В нормальных условиях (не в стадии разрушения или близкой к нему) эта величина будет где-то около рекомендуемой нормами.

В нормальных условиях (не в стадии разрушения или близкой к нему) эта величина будет где-то около рекомендуемой нормами.

Вопрос действительно интересный. Нормы ничего не рекомендуют для коэффициента Пуассона железобетона. Только для бетона. А в железобетоне трещины это нормальное расчетное состояние.
Может быть у Бондаренко есть какое-то обоснование какой коэффициент принимать для расчета железобетона в программах (Бондаренко В.М. "Инженерные методы нелинейной теории железобетона"). Есть ли у кого нибудь эта книжка?

Предлагаю следующий вариант:
Из литературы ясно, что коэффициент лежит для сжимаемого бетона в пределах от 0,15 до 1 (кстати если смотреть Василия Ивановича Мурашева за 1962г. - наставника Байкова и Сигалова то там от 0,2 до 1), для растянутого всреднем 0,5.
Кстати Лира где-то дает по умолчанию - 0,2.
Итак почему же - 0,17?
Из литературы ясно что коэффициент меняется с изменением НДС бетона, т.е. чем больше напряжения, тем он меньше!
Вывод 1: по хорошему получается своеобразный учет нелинейности однако!
Вывод 2: если ты ученый и считаешь какую-то научную задачу то надо определять коэффициент на каждой стадии, в зависимости от стадии НДС или процесса работы бетона и т.д. и т.п.!
Вывод 3: если элемент твоего исследования работает исключительно на растяжение => принимаешь 0,5!
Вывод 4: если ты проектировщик, расчетчик и т.п. то согласно СНиП следует принимать 0,2!
Вывод 5: если ты в противоречии Вывода 4 примешь 0,17, то это пойдет в запас.
Вывод 6: почему же не более 0,2? Наверное можно проанализировать, взяв любой учебник по ЖБК, и рассмотрев пример работы ЖБ балки. Помните там несколько стадий работы балки: I, Ia, II, III. Так вот стадия III положена в основу расчета по разрушающим нагрузкам! Полагаю что именно 0,17-0,2 соответствует этой стадии работы балки а точнее напряженному состаянию в бетоне сжатой зоне над трещиной.
А выяснить это вероятно можно было только опытным путем! Причем как мне кажется все еще зависит от класса бетона!
Поправьте если где-то ошибся. возможно у кого-то есть другие соображения .

Ну вот, посмотрел, наконец, у Карпенко:
"Экспериментальные исследования показывают, что с увеличением напряжений сжатия коэффициент поперечной деформации mub возрастает от некоторого начального значения mub0=0.15-0.2 до значений, приближающихся, а иногда и превышающих, 0.5 в вершине диаграммы.
Увеличение уровня напряжений растяжения приводит, по некоторым данным (Берг О.Я. Физические основы теории прочности бетона и железобетона), к уменьшению коэффициента поперечной деформации".
Также он приводит зависимости для измениния этого коэффициента.

Также из этого можно сделать некоторые выводы:
1. Начальная величина коэффициента Пуассона бетона (железобетона) может быть принята 0.15-0.2. Эта же величина может использоваться в расчетах без учета неупругого деформирования ж/б или с учетом оного (см. нормы: СНиП, СП).
2. С ростом напряжений сжатия коэффициент Пуассона возрастает (относительно начальных значений) вплоть до 0.5 или даже больше.
3. С ростом напряжений растяжения коэффициент Пуассона уменьшается (относительно начальных значений).

проектирование гидротехнических сооружений

- это написано в учебнике сопромата. НЕЗАВИСИМО от материала. НЕ МОЖЕТ коэффициент Пуассона быть больше 0.5. Вы путаете два коэффициента, обозначаемых одной и той-же буквой ню. :evil: Читайте пожалуйста внимательнее название темы и слова в книжках.

по СНиП II-22-81* п. 3.27 модуль сдвига кладки следует принимать равным G = 0,4 Еo, где Еo — модуль упругости при сжатии.

Таким образом для каменных конструкций, работающих на сжатие M := 0.25.

Вы знаете, я открыл справочник и коэфф. Пуассона мю=0,25
соответствует ,стеклу, и стали. Этого же не может быть для кладки!
ИМХО произошла где то путаница.
Марине возможно нужна упругая характеристика кладки её можно найти в Расчётнно-теоретич. справочнике - ч2 стр. 174.

Вы знаете, я открыл справочник и коэфф. Пуассона мю=0,25
соответствует ,стеклу, и стали.

Или, например, глине твердой консистенции

.
Насколько я помню коэффициент Пуассона для стали 0.3. Все-таки при значениях, указанных в живых еще СНиПах, рекомендую смотреть там (СНиП II-23-81* приложение 3 таблица 63).
Для стекла сразу так и не вспомню (вернее, не хочу полностью довериться воспоминаниям).

Смешно, конечно повторяться, wjea, но и упругую характеристику кладку следует смотреть в СНиПе. В первую очередь. Только прошу не вешать мне ярлык ненавистника справочников ))

А насчет того, что быть не может. Таки вы действительно хотите знать какая моя национальность ))

Стекло М=0.25
CтальМ =от0.24 до 0.30
назвал любые изотропные материалы которые попались на глаза, а
так как кладка анизотропная и один показатель коэффициента на растяжение равен нулю то я усомнился в том нужен ли здесь именно
этот коэффиц. дотянулся до справочника и назвал то, что счёл нужным. Был бы СНиП под рукой поискал бы там.
Меня потясла Ваша запальчивость в посте,даже улыбчивые смайлики
не могут этого смазать. Да Вы что милый человек, я раз пять перечитал
свой пост где я мог Вас обидеть и дать повод на подобные реплики
и ничего не нашел. Теперь вопрос о национальности, Вы знаете
я как чистокровный еврей рождённый в Союзе отродясь не склонен искать никакие национальности, с чего Вы взали это? Или у Вас такая манера общаться и шутить, или для чего Вы это? Если моя привычка разговаривать Вас чем-то обижает то то я постараюсь обходить Ваше присутствие.

Коэффициент поперечной деформации (Пуассона):
- стекло - 0.22 (п.2.22 СНиП 2.10.04-85)
- сталь - 0.3 (табл.62 СНиП II-23-81*)
- кирпичная кладка - на основании п.3.27 СНиП II-22-81 и зависимостью между G и E0 -согласен с lee.
И вот почему: SCAD требует ввода коэффициента Пуассона, чтобы определить через модуль упругости модуль сдвига. (А иначе - на фиг он нужен?). Поэтому и надо его вводить по методу lee.
А вообще для расчета кладки по деформациям папаша Пуассон по СНиПу не при делах.

Вот так оставлять разгорячённых мужчин нельзя, так не честно!:-))))

Меня лично очень интересует, действительно ли нужен был именно
коэффиц. Пуассона? Потому как, являясь абсолютным дубом в программировании, всё же сомневаюсь, как понадобилась полудохлая функция в расчёте. Если понадобилась, то в расчёте каких элементов и на что?
Очень прошу ответить.

>Lee
Я сказал что ни каких обид я не испытывал—был удивлён.
Тем более-«..даже сейчас..» Всё в порядке, мы и не ссорились!
На всё согласен привет!:-)))

прежняя моя регистрация "накрылась", вхожу в новой ипостаси.

G := E / (2 * (1 + M))
M := (E / (2 * G)) - 1
G = 0,4 Еo, где Еo — модуль упругости при сжатии.

Таким образом для каменных конструкций, работающих на сжатие M := 0.25.

Совершенно верно, было дело, в свое время так же посчитал

. коэфф. Пуассона мю=0,25
соответствует ,стеклу, и стали. Этого же не может быть для кладки!
ИМХО произошла где то путаница.

Такие же мысли возникли. ни в каких новых издания ничего нет относительно
мю для кирпичной кладки, возможно, потому что кладка - слишком многообразная вещь,
ведь столько существует её разновидностей - разные марки растворов/камней, а также
их комбинации, типы кладок (колодцевая, сплошная); толщина швов - тоже не одинакова
(приходилось видеть и по 20 мм 'шедевры' и пустошовку).
С другой стороны, по поводу многообразия, дает же
Расчетно-теоретический таблицу с к-том Пуассона для грунтов.

Перерыл свою библиотеку - вначале нулевой результат, потом нашел:

"Краткий физико-технический справочник" под общ. ред. К.П. Яковлева; Физматгиз, 1960.

Том 2, Раздел четвертый (или, точнее, как там он назван - Отдел четвертый)
- "Сопротивление материалов", (раздел написан И.К. Снитко),
Таблица 4-1: "Модули E и G и коэффициент Пуассона",
где, помимо характеристик прочих материалов, написано:

Каменная кладка:
E. (0.03-0.1)x10^6 кг/см.кв.
G. (0.14-0.44)x10^5 кг/см.кв.
коэф. Пуассона . 0.1-0.15

> Марина, кстати, не известны Ваши координаты , - не пытаетесь ли Вы выполнить расчет,
чтобы получить армирование кирпичной кладки ? Ведь мю и E - деформационные характеристики,
а не прочностные. Считать кирпич в SCAD'е, задавая его пластинами и проч. - не "с руки".
Кладка заработает на растяжение. и проч. "прелести". Да и модуль армирования - "бетонный".

Пишите, если что. народ здесь толковый - помогут разобраться.

Для кладки не то что коэффициента Пуассона, какого-то определенного модуля упругости нет! Для разной ситуации (в зависимости от вида и целей расчета) - принимается свой.

С точки зрения SCADа, как правильно отметил Serz, мю нужен для определения G, так что тут все ясно как день. Для каких-то более научных целей мю, конечно, надо смотреть точно, с позиций физических свойств материала.

Насчет того можно считать кладку в SCAD или нет - вопрос неоднозначный, вот давеча сам спрашивал. Конечно, кирпич сложный материал, анизотропный, по разному работает на сжатие и растяжение и т.п. Но если нам надо всего-то определить величину сжимающих напряжений в стенах/простенках (в обычном случае вроде существенных растяжений там не предвидится) и подобрать марку кирпича/раствора, думаю, сойдет и SCAD с его пластинами и идеально-упругим материалом. А армирование, если нужно, можно прикинуть по СНиПу.

G := E / (2 * (1 + M))
Следовательно, M := (E / (2 * G)) - 1
по СНиП II-22-81* п. 3.27 модуль сдвига кладки следует принимать равным G = 0,4 Еo, где Еo — модуль упругости при сжатии.
Таким образом для каменных конструкций, работающих на сжатие M := 0.25.

lee
Не понятно тогда, как расчитывался Мю для бетона.
Если для бетона считаем по формуле M := (E / (2 * G)) - 1=(E/(2*0.4E)-1=0.25
А в том же СНиПе ЖБК дан коэф пуассона 0,2
Нестыковочка выходит.

Кто его знает. Может где-то потерялся знак после запятой ?? Или G=0,41666666666666666666666666666667*E округлили до 0,4.

К вышесказанному. Если внимательно прочитать СНиП II-22-81*,в частности пункт 3.20, то видно, что Ео - начальный модуль деформации кладки и характеризует его работу только при кратковременном приложении нагрузки. Модуль деформации кирпичной кладки для расчета по предельным состояниям определяется по п. 3.22:
Е=0,5*Ео.
Согласно п. 3.27 модуля сдвига G для кладки, а не для бетона, как Romka пытался считать:
G=0.4*Eo.
Если подставить это значение Е в формулу G := E / (2 * (1 + M))=0,4*Ео и пытаться определить коэф. Пуассона, то получится следующее:
M=((0.5*Eo)/(2*0.4*Eo))-1=(0.5/(2*0.4))-1=-0,375
Т.е. эта формула неприменима по отношению к кладке при расчете на предельное состояние под действием постоянной нагрузки.
Отрицательный коэффициент пуассона может быть только у ауксетиков (расшифровка термина), а кладка уж никак к ним не относится.

Из пунктов 3.22 и 3.27 СНиПа к тому же видно, что если SCAD расчитывает модуль сдвига по формуле G := E / (2 * (1 + M)), то любой введенный коэф. пуассона приведет к определению G, отличающемуся от требований СНиП. Тут скорее всего правильнее будет задать элемент ортотропным. При этом можно вручную ввести значение модуля сдвига.

А коэффициенты Пуассона вводить те, которые привел Gektor , т.е. M=0.1-0.15.

Эти значения больше похожи на правду, чем М=0.25. Ну не может кладка при сжатии или растяжении менять поперечное сечение в таких же пропорциях как металлы.

Интереснее было бы поискать коэффициент Пуассона для кирпича и "застывшего" раствора, это если разрушение будет "внутри" материала, но судя по СНИПу при растяжение слабое место это контакт кирпича и бетона

Материал – кирпич керамический на ц.п. растворе. Марка кирпича М125, марка раствора М100. Расчётное сопротивление кладки сжатию R=20.3943 кгс/см 2 , R_t=0.815773 кгс/см 2 , R_u=2*R=2*20.3943=40.7886 кгс/см 2 , R_tu=2*Rt=2*0.815773=1.631546 кгс/см 2 . Размеры простенка b=100 см, h=38 см. Высота простенка l₀=290 см. По результатам определения внутренних усилий в сечении простенка возникают следующие усилия: N=16.057 т, изгибающие моменты Мх=0.314 т*м, Му=0 т*м, поперечные силы, Qx=0 т, Qy=0.18 т; Изгибающий момент действует в направлении стороны h.

Определение деформационных характеристик кладки

Модуль деформации неармированной кладки при сжатии E=α*R_u=1000*40.7886=40788.6 кгс/см 2 .

Относительные деформации кладки при сжатии ε=R/E=20.3943/40788.6=0.0005

Относительные деформации для нелинейных расчётов

Определение предельных деформаций при сжатии

Модуль деформации неармированной кладки при растяжении E_t=α*R_tu=1000*1.631546=1631.546 кгс/см 2 .

Относительные деформации кладки при растяжении ε_t=R/E=0.815773/1631.546=0.0005

Относительные деформации для нелинейных расчётов

Определение предельных деформаций при растяжении

Расчёт на внецентренное сжатие в плоскости изгиба

По п.7.7 Расчет внецентренно сжатых неармированных элементов каменных конструкций следует производить по формуле

m_g=1 — коэффициент, учитывающий влияние длительной нагрузки и определяемый по формуле (16). При толщине стены более 30 см, принимается равным 1.

φ — коэффициент продольного изгиба для всего сечения в плоскости действия изгибающего момента, определяемый по расчетной высоте элемента l₀.

Для l₀=290 см, i_x=0.289*38=10.982 см, α=1000, по таблице 19, при λ=l₀/i_x=290/10.982=26.407, φ=0.92910

		α_n
		1000
λ_n	21	0.96
λ_i	26.407	0.92910
λ_n+1	28	0.92

φ_с — коэффициент продольного изгиба для сжатой части сечения, определяемый по фактической высоте элемента Н по таблице 18 в плоскости действия изгибающего момента при гибкости:

где h_с и i_с — высота и радиус инерции сжатой части поперечного сечения А_с в плоскости действия изгибающего момента.

Площадь сжатой части сечения определяется по результатам расчёта по нелинейной деформационной модели.

A=b*h=3800 см 2 — площадь поперечного сечения простенка;

e_0x=M_x/N=0.314/16.057=1.955533 см — эксцентриситет расчётной силы N относительно центра тяжести сечения;

e_v=0 см — случайный эксцентриситет продольной силы, для несущих стен толщиной 25 см и более не учитывается.

Высота сжатой части сечения h_cx=A_c/b=38 см;

Радиус инерции сжатой части сечения i_cx=0.289*h_cx=0.289*38=10.982 см, λ_cx=l₀/i_cx=290/10.982=26.407, φ_cx=0.92910

		α_n
		1000
λ_n	21	0.96
λ_i	26.407	0.92910
λ_n+1	28	0.92

Коэффициент продольного изгиба: φ_1x=(φ_x+φ_cx)/2=(0.92910+0.92910)/2=0.9291

Коэффициент ω=1+(e_x+e_v)/h=1+(1.955533+0)/38=1.051461 — для кладки из керамического кирпича

Подставляя данные в формулу прочности простенка, получаем:

Коэффициент запаса 75.70909/16.057=4.715020894

Расчёт на центральное сжатие из плоскости изгиба

По п.7.1 Расчет внецентренно сжатых неармированных элементов каменных конструкций следует производить по формуле (10):

Определение коэффициента продольного изгиба

Для l₀=290 см, i_y=0.289*100=28.9 см, α=1000, по таблице 19, при λ= l₀/i_y=290/28.9=10.03, φ1.

Подставляя значения в формулу (10), получаем:

Коэффициент запаса 77.4983/16.057=4.826452

Характеристики материалов каменных конструкций, заданных для расчёта в программе

Расчёт в ПК ЛИРА САПР, выполняется по СП 15.13330.2012 по нелинейной деформационной модели кладки.

В ПК ЛИРА САПР, в системе Каменные конструкции, при расчёте по нелинейной деформационной модели, приняты следующие коэффициенты к расчётному сопротивлению кладки, в зависимости от вида раствора:
Жёсткий без добавок – 0.85
Жёсткий с добавками – 1
Лёгкий – 0.85
Цементный – 0.9
Клеевой – 1
Коэффициенты условий работы, зависящие от типа раствора, применяются только для материалов из таблицы 2, для других материалов, коэффициент условий работы, следует задавать в столбце К1.

3.8. Предел прочности всех видов кладок при кратковременном загружении определяется по формуле профессора Л.И. Онищика:

, (1)

где - предел прочности кладки при сжатии;

- предел прочности камня при сжатии;

- предел прочности раствора (кубиковая прочность).

Коэффициент А характеризует максимально возможную, так называемую "конструктивную", прочность кладки. Действительно, из формулы (1) следует, что при .

, (2)

где выражен в .

Примечание. При определении прочности кладки из сплошных легкобетонных крупных блоков принимается коэффициент А = 0,8, а из крупных блоков тяжелого бетона А = 0,9.

Если прочность кирпича при изгибе меньше предусмотренной ГОСТ 530-80, то конструктивный коэффициент А для кладки определяется по формуле

, (3)

где - прочность кирпича при изгибе.

Коэффициент применяют при определении прочности кладки на растворах низких марок (25 и ниже). Эти коэффициенты принимают равными при:

;


210 × 60 пикс. Открыть в новом окне

. (4)

Для кладки из кирпича и камней правильной формы ; ; для бутовой кладки ; .

Формула (1) установлена для случаев, когда качество кладки соответствует уровню массового строительства, а применяемые растворы достаточно подвижны и удобоукладываемы. Если эти условия не соблюдаются, то влияние ряда факторов учитывается применением дополнительных коэффициентов к значениям , вычисленным по формуле (1). В случае, например, применения жестких, неудобных для кладки цементных растворов (без добавки глины или извести), растворов на шлаковом или другом легком песке, а также сильно сжимаемых (в возрасте до 3 мес) известковых растворов пределы прочности кладки понижаются на 15% по сравнению с вычисленными по формуле (1). В среднем на 15% понижается предел прочности кладки из пустотелых крупных бетонных блоков по сравнению с пределом прочности кладки из сплошных крупных блоков той же марки. Предел прочности кладки из постелистого бута на 50% выше кладки из рваного бута.

3.9. Предел прочности вибрированной кирпичной кладки, в которой обеспечено плотное и равномерное заполнение швов раствором, значительно (в 1,5-2 раза) выше обычной кладки.

3.10. Предел прочности кладки и бетона зависит также от длительности загружения. Пределом длительного сопротивления кладки или бетона является максимальное напряжение, которое может выдержать кладка или бетон неограниченное время без разрушения. Величина для тяжелых бетонов равна , а для ячеистых бетонов неавтоклавного твердения . Для кирпичной кладки на прочных растворах марок 50 и выше ориентировочно , марок и для кладок на известковом растворе .

Следует однако учитывать, что после длительного периода твердения раствора под нагрузкой (более года) вследствие его пластических деформаций происходит выравнивание поверхности раствора в швах кладки, что уменьшает местные концентрации напряжений и позволяет повысить расчетное сопротивление кладки на 15%, см. п. [3.11г].

3.11. Принятое в стандарте СЭВ 384-76 понятие нормативного сопротивления материалов, связанное с контрольной или браковочной их характеристикой, устанавливаемой государственными стандартами на материалы, не применяется к кладке, так как она является композитным материалом и ее прочность не установлена стандартами.

При установлении расчетных сопротивлений для каменных конструкций принята следующая система коэффициентов. Коэффициент изменчивости прочности кирпичной кладки на основании статистических данных принят равным С = 0,15, а условное нормативное сопротивление , при этом обеспеченность величины С равна 0,98. Вероятное понижение прочности кладки по сравнению с уровнем, принятым в нормах, учитывается делением на коэффициент 1,2, а другие второстепенные факторы, не учитываемые расчетом, и дефекты (ослабление кладки пустошовкой, гнездами, небольшие отклонения столбов и стен от вертикали и т. п.) - на коэффициент 1,15. Таким образом, дополнительный коэффициент надежности для кирпичной кладки принят равным 1,2 х 1,15 = 1,4 и расчетное сопротивление .

Расчетные сопротивления кладки сжатию из всех видов каменных и бетонных изделий приведены в табл. 6, пп. [3.1-3.14]. Средние ожидаемые пределы прочности кладки могут быть определены, в случае необходимости, умножением расчетных сопротивлений на коэффициенты безопасности, приведенные в п. [3.20].

3.12. Расчетные сопротивления кладки при сжатии из керамических камней с горизонтальным расположением пустот (см. ГОСТ 530-80, черт. 15-18) следует назначать по п. [3.1] табл. [2] с применением следующих понижающих коэффициентов: D - учитывающего особенности работы кладки (хрупкость разрушения и др.) и - переходный коэффициент от расчетного сопротивления к пределу прочности кладки:

D = 0,6; = 3,3;

D = 0,8; = 2,5.

3.13. Расчетное сопротивление кладки из кирпича и пустотелых керамических камней при расчете каменных конструкций на выносливость, а также по образованию трещин при многократно повторяющихся нагрузках определяется путем умножения соответствующих расчетных сопротивлений кладки, принятых по табл. [2, 10 и 11], на коэффициент D. В табл. 3 приведены коэффициенты D для определения расчетных сопротивлений кладки из кирпича и пустотелых керамических камней при расчете на выносливость и по образованию трещин при многократно повторяющихся нагрузках в зависимости от коэффициента асимметрии :

, (5)

где и - соответственно наименьшее и наибольшее значения напряжений в кладке, возникающих от нормативных статических и повторяющихся нагрузок.

Читайте также: