Mechanical response of solid clay brickwork under eccentric loading. Part I: Unreinforced masonry: Fid-Bau Portal

Mechanical response of solid clay brickwork under eccentric loading. Part I: Unreinforced masonry

Brencich, A. / Gambarotta, L.

Abstract The compressive strength of eccentrically loaded masonry, affecting the strength of arches, vaults, pillars and out-of-plane loaded masonry panels, is addressed in this paper both from the experimental and numerical point of view. The aim is that of relating the eccentric compressive strength to the concentric value, to the mechanical characteristics of the constituents,i.e. mortar and bricks, and to the brickwork bond. In the paper, displacement controlled compression tests on solid clay brick and cement-lime mortar masonry prisms, under concentric and moderate-to-highly eccentric loading, are presented and discussed. The experimental outcomes and the results of FEM models give a preliminary insight in the mechanical response of masonry up to collapse. It is found that edge effects may affect the load carrying capacity of the brickwork, while detailed measurements on the mortar joints show that the plane section assumption, typical of many design procedures, is reasonably verified up to the limit load, giving was to simplified but reliable design procedures.

Résumé La résistance à compression dans les murs chargé excentriquement, typique des arches, des voûtes, des piliers et des panneaux de murs charges hors de leurs propres étages est prise en considération dans ce travail d'un point de vue expérimental et numérique. Le but est de trouver une relation entre la résistance à compression excentrique et celle centrée et les caractéristiques mécaniques des composants, par exemple mortier et briques avec la texture de la maçonnerie. Dans l'étude, on présente et on discute les preuves de compression en contrôlant la compression sur les prismes des briques pleines et mortier de chaux et ciment. Les résultats expérimentaux et ceux des modèles FEM fournissent quelques informations sur les réponses mécaniques des murs jusqu'à leur effondrement. On s'est rendu compte que les effets de bord peuvent influencer la capacité de résistance de la maçonnerie alors que des mesures détaillées sur les joints de mortier démontrent que les hypothèses de conservation des sections plates, selon différentes façons de calculer, sont vérifiées raisonnablement jusqu'à la limite de la charge, ouvrant la route à des façons de calculer plus simples mais fiables.