Робота кам'яної кладки при сумісній дії вертикальних і горизонтальних навантажень: аналіз експериментальних досліджень

Ключові слова: діагональний зсув, пошкодження, сейсмічні впливи, схеми руйнування

Анотація

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 діагональний 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

Посилання

1. DBN V.1.1-12-2014. (2019). Protection Against Dangerous Geological Processes. Construction in Seismic Regions of Ukraine. Kyiv: Gosstandart of Ukraine

2. Kovrov A.V., Shekhovtsov I.V., Petrash S.V. (2019). Construction of Buildings and Structures with Walls Made of Bricks and Large-sized Blocks in Seismic Regions of Ukraine. Science and Construction, 1, 18-24

3. National Society for Earthquake Technology Nepal (NSET) (2018). Engineers Training on Design for Seismic Retrofitting of Masonry Building, 13-17 August, Lalitpur, Nepal

4. Corradi M., Borri A., Castori G., Sisti R. (2014). Shear Strengthening of Wall Panels Through Jacketing with Cement Mortar Reinforced by GFRP Grids. Composites Part B: Engineering, 64, 33-42
https://doi.org/10.1016/j.compositesb.2014.03.022

5. Mustafaraj E., Yardim Y. (2018). In-plane Shear Strengthening of Unreinforced Masonry Walls Using GFRP Jacketing. Periodica Polytechnica Civil Engineering, 62(2), 330-336
https://doi.org/10.3311/PPci.11311

6. Kadam S., Singh Y., Bing L. (2012). Mechanical Properties of Externally Strengthened Masonry. Proceedings of 15th world conferences on earthquake

7. Meguro K., Soti R., Sathiparan N., Numada M. (2012). Dynamic Testing of Masonry Houses Retrofitting by Bamboo Band Meshes. Journal of Japan Society of Civil Engineers, 68 (4), 760-765
https://doi.org/10.2208/jscejseee.68.I_760

8. Akshay G., Vaibhav S. (2020). Strengthening of Confined Masonry Structures for In-plane Loads: a Review. IOP Conf. Series: Materials Science and Engineering, 936, 012031
https://doi:10.1088/1757-899X/936/1/012031

9. Tumanov A.V. (2000). Strength of Reinforced Walls Done from Masonry under the Combined Action of Vertical and Horizontal Forces. (Dis. cand. tech. sciences). Penza

10. Earthquake Strengthening of Unreinforced Masonry Buildings in New Zealand. Retrieved from:
https://www.tinoseismic.co.nz/articles/earthquake-strengthening-unreinforced-masonry-buildings

11. SP 31-114-2004. (2005). Rules for the Design of Residential and Public Buildings for Construction in Seismic Areas. Moscow: TSITP

12. Gasiev A.A., Granovsky A.V. (2015). To the Question of Assessing the Bearing Capacity of Brick Piers, Reinforced Canvases Made of Carbon Fiber Fabric, under the Action of Shear Forces. Industrial and Civil Construction, 6, 36-42

13. Dmitriev A.S. (1960). Masonry Structures. Modern State and Development Prospects. Moscow: Gosstroyizdat

14. Polyakov S.V., Safargaliev S.M. (1988). Seismic Resistance of Buildings with Bearing Brick Walls. Kazakhstan

15. Tonkikh G.P., Kabantsev A.V., Koshaev V.V. (2005). Experimental Research Technique for Reinforcing Masonry Buildings with Reinforced Concrete Applications. Earthquake-resistant Сonstruction. Safety of Structures, 6, 76-82

16. Tonkikh G.P., Kabantsev A.V., Koshaev V.V. (2007). Experimental Studies of the Bearing Capacity of Masonry at Main Loads. Earthquake-resistant Construction. Safety of Structures, 6, 26-31

17. Derkach V.N. (2012). Anisotropy of Tensile Strength
of Masonry During Splitting. Scientific and Technical Statements of SPbSPU. Science and Education, 2(147), 259-265

18. Demchuk I.E. (2017). Strength and Strain of Masonry from Ceramic Bricks During Shear Across Horizontal Joints. Problems of Modern Concrete and Reinforced Concrete, 9, 183-205
https://doi.org/10.23746/2017-9-12

19. Izmailov Yu.V., Burovenko V.A., Kirpiy A.F. (1990). Strengthening of Buildings Damaged by an Earthquake. Carpathian Earthquake 1986., 303-317

20. Dong K.Б, Sui Z.-a, Jiang J., Zhou X. (2019). Experimental Study on Seismic Behavior of Masonry Walls Strengthened by Reinforced Mortar Cross Strips. Sustainability, 11(18), 4866
https://doi.org/10.3390/su11184866

21. American Society for Testing and Materials (ASTM). ASTM E 519–02. (2015). Standard Test Method for Diagonal Tension (Shear) in Masonry Assemblages. West Conshohock, PA, PA: ASTM International

22. Mitrofanov V.P., Dovzhenko О.А., Pogrebnoy V.V. (2005). Variational Method for Calculating the Strength of Masonry at Local Compression. Construction, Materials Science, Mechanical Engineering, 32, 76-82

23. Dovzhenko O.O., Pohribnyi V.V., Kurylenko О.О. (2012). On the Possibility of Using the Theory of Plasticity for Calculating the Strength of Elements from High-Strength Concrete. Utilities of Сities, 105, 74-82

24. Pohribnyi V., Dovzhenko O. & Maliovana O. (2018). The Ideal Plasticity Theory Usage Peculiarities to Concrete and Reinforced Concrete. International Journal of Engineering & Technology, 7(3.2), 19-26
http://dx.doi.org/10.14419/ijet.v7i2.26.14369

25. Pohribnyi V., Dovzhenko O., Karabash L. & Usenko I. (2016). The Design of Concrete Elements Strength under Local Compression Based on the Variational Method in the Plasticity Theory. Web of Conferences, 116, 02026
http://dx.doi.org/10.1051/matecconf/201711602026

26. Mitrofanov V.P., Pogrebnoy V.V.& Dovzhenko О.О. (2002). On the Possibility of Applying the Premise of Ideal Plasticity in Concrete. Bulletin of the Odessa State Academy of Civil Engineering and Architecture, 7, 118-124
Опубліковано
2020-12-30
Як цитувати
Dovzhenko Oksana Робота кам’яної кладки при сумісній дії вертикальних і горизонтальних навантажень: аналіз експериментальних досліджень / Oksana Dovzhenko, Volodymyr Pohribnyi, Dmytro Usenko, Mahlinza Qiniso // ACADEMIC JOURNAL Industrial Machine Building, Civil Engineering. – Полтава: ПНТУ, 2020. – Т. 2 (55). – С. 44-51. – doi:https://doi.org/10.26906/znp.2020.55.2340.