Кучеренко И.В.   Тетерина М.С.   Адищев В.В.  

Прочность и жесткость фрагмента кирпичной кладки в нечеткой постановке

Докладчик: Кучеренко И.В.

Согласно современным нормам проектирования [1], кирпичная кладка рассматривается как однородный материал с кусочно-постоянным модулем упругости, который зависит от ее прочностных характеристик. Ряд экспериментов показывает [2, 3], что кирпичная кладка при различных видах нагружения проявляет выраженную анизотропию, поэтому возникает необходимость разработки адекватной математической модели, позволяющей получать механические характеристики фрагмента каменной кладки в различных направлениях или их интервальные оценки.
В [4] была предложена математическая модель, в которой на основе структурного подхода и корректно сформулированных условий сопряжения на границах раздела субструктурных материалов были учтены произвольный характер их анизотропии, их объемное содержание и взаимное расположение в случае сложного напряженного состояния. Эта модель была применена для моделирования напряженно-деформированного состояния каменных кладок [5, 6],  получены аналитические зависимости, связывающие напряжения и деформации фрагмента кладки с напряжениями и деформациями ее составляющих: кирпича, раствора горизонтальных и вертикальных швов, раствора в зоне контакта. 

Материалы, образующие кирпичную кладку, отличаются высокой степенью неопределенности механических свойств. Известно, что деформативные свойства раствора не регламентируются нормами, зависят от условий твердения и имеют большой разброс экспериментальных данных [7]. Поэтому в рамках используемой модели механические характеристики кирпича и раствора, их удельное объемное содержание и качество адгезионных связей описываются функциями принадлежности, полученными на основе обработки экспериментальных данных.
Для представительного объема кирпичной кладки при различных вариантах загружения получены зависимости, позволяющие определить уровень разрушающих нагрузок и характер разрушения, проведено сопоставление полученных результатов с известными экспериментальными данными.
Литература
1. СП 15.13330.2017 Каменные и армокаменные конструкции. Актуализированная редакция СНиП II-22-81*
2. Кашеварова Г.Г., Зобачева А.Ю. Моделирование процесса разрушения кирпичной кладки // Вестник ПНИПУ. Строительство и архитектура. 2010. № 1. С. 106-116.
3. Кабанцев О.В. Деформационные свойства каменной кладки как разномодульной кусочно-однородной среды // Сейсмостойкое строительство. Безопасность сооружений. – 2013. - № 4 с.36 – 40.
4. Резников Б.С., Никитенко А.Ф., Кучеренко И.В. Прогнозирование макроскопических свойств структурно-неоднородных сред. Сообщение 1// Изв. вузов. Строительство. 2008. N 2. С. 10-17.
5. Адищев В.В., Кучеренко И.В., Грачева М.С. Моделирование физических характеристик кирпичных кладок // Известия высших учебных заведений. Строительство. 2013. № 2-3 (650-651). С. 94-102.

6.Kucherenko I V, Adishchev V V and Teterina M S Calculation of the load-bearing capacity of the brickwork fragment with uncertainty high degree in the materials properties // IOP Conf. Series: Materials Science and Engineering 456 (2018) 012115, doi:10.1088/1757-899X/456/1/012115

7. Пангаев В.В., Сердюк В.М. О деформативных характеристиках цементных кладочных растворов // Известия высших учебных заведений. Строительство. 2004. № 9 (549). С. 110-113.


К списку докладов