Work of masonry under the combined action of vertical and horizontal loads: an analysis of experimental studies = Робота кам'яної кладки при сумісній дії вертикальних і горизонтальних навантажень: аналіз експериментальних досліджень

Abstract

The characteristic damage of masonry walls under the combined action of vertical and horizontal loads has been analyzed. Possible schemes of masonry destruction are considered. A diagonal shear is identified as a typical case of the destruction of piers under seismic impacts. The closeness of the loading conditions of the piers of the bearing walls under the action of the seismic force to those that arise in the frame when it is skewed is noted. The article considers the results of experimental studies of masonry specimens on the skew as models of the operation of piers under seismic impacts. The nature of destruction is analyzed, determining factors of influence. Based on the analysis of known experiments, proposals are presented for a kinematically possible scheme for the destruction of masonry walls, which is proposed as a base for the calculation.

Проаналізовані характерні пошкодження кам’яних стін при сумісній дії вертикальних і горизонтальних навантажень. Розглянуто можливі схеми руйнування кладки. Особливу увагу приділено міжвіконним простінкам, котрі є однією із найбільш напружених й уразливих конструкцій цегляних будівель з точки зору сейсмостійкості. Виділено діагональ ний зсув як характерний випадок руйнування простінків при сейсмічних впливах. Наголошено на близькості умов завантаження простінків несучих стін при дії сейсмічної сили до тих, які виникають у каркасі при його перекосі. Розглянуто результати експериментальних досліджень кам’яних зразків на перекіс як моделей роботи простінків. Проаналізовано характер руйнування, визначальні фактори впливу: матеріал кладки, міцність каменю і розчину, внутрішнє і зовнішнє армування кладки, підсилення розчинними і бетонними аплікаціями, перехресними та горизонтальними залізобетонними смугами, вуглеволокном, діагональними металевими тяжами та інші. На основі аналізу відомих експериментів надані пропозиції щодо кінематично можливої схеми руйнування кам’яних простінків, котру запропоновано як базову для розрахунку варіаційним методом у теорії пластичності, розробленим у Національному університеті «Полтавська політехніка імені Юрія Кондратюка» для розрахунку міцності бетонних і залізобетонних, кам’яних та армокам’яних елементів при зрізі, місцевому стисненні та продавлюванні. В стадії руйнування простінок розділяється на чотири жорсткі диски: два клини під вантажною площадкою і два диски, окреслені зсувними ділянками клинів і площиною розколювання, котра з’єднує їх вершини. Клини рухаються назустріч один одному, а два інших диски віддаляються один від одного в напрямку, перпендикулярному до площини розколювання.