Каменные и армокаменные конструкции (стр. 13 )

.

Величина опорной реакции, вызванной возможным производственным отклонением стены от вертикали и неоднородностью кладки:

.

Расчетное усилие в анкере определяется по формуле:

,

где                - изгибающий момент от расчетных нагрузок в уровне перекрытия или покрытия в местах опирания их на стену на ширине, равной расстоянию  между анкерами (рис. 34а);

Рис. 34. К расчету анкера

               - высота этажа;

               - расчетная нормальная сила в уровне расположения анкера на ширине, равной расстоянию между анкерами.

       При расчете анкера должны проверяться его сечение (при расчетных сопротивлениях стали, приведенных в табл.22 [1]), крепление к прогону, настилу или колонне, а также заделка анкера в кладке.

       Прочность заделки анкера в кладке определяется сопротивлением кладки срезу по горизонтальным швам, расположенным под анкером и над ним. Распределение давления в кладке принимается под углом 45о (рис. 34б). Расчетное усилие в анкере должно удовлетворять условию:

,

где        - глубина заделки анкера;

- длина поперечного штыря анкера.

5.7. Перемычки в стенах зданий

       Перемычки для перекрытия проемов в каменных стенах зданий применяются, как правило, железобетонными, из балок и брусьев. Их расчет производится по существующим нормам для железобетонных конструкций.

       В ряде случаев используются кирпичные и железокирпичные  перемычки (применяются редко). Кирпичные перемычки делятся на три основных типа – рядовые, клинчатые, арочные.

       Рядовые перемычки представляют собой часть кладки над проемом высотою не ниже 4 рядов и не меньше ј  пролета, сложенную на растворе повышенного качества. Это наиболее простые в производстве перемычки, однако они требуют раствора не ниже М-25, поскольку иначе возможно выпадение из нижних рядов отдельных кирпичей. Для предупреждения выпадания нормы предусматривают укладку в растворе арматуры под нижним рядом перемычки в количестве не менее 1 стержня, сечением 0,2см2 на каждые 13см толщины стены.

       Клинчатые перемычки (рис. 5.10) имеют преимущество перед рядовыми в отношении своей прочности, не требуя повышенных марок раствора, и могут осуществляться на растворах, включая минимальную марку (М-4).В этих перемычках не требуется применения арматуры, т. к. заклинивание камней гарантирует их невыпадение из конструкции, причем заклинивание осуществляется за счет некоторого утолщения швов вверху перемычки без отески камня.

Арочные перемычки (рис. 5.11) позволяют перекрывать пролеты от 3.5м до 4м в зависимости от величины их подъема и применять марки раствора до М-4. Недостатком арочных перемычек является необходимость вести работы с применением кружал, что усложняет кладку стен.

Рис. 35. Клинчатая перемычка

       

Рис. 36. Арочная перемычка

Нормами установлены следующие зависимости между марками растворов, высотой перемычек, их пролетами и наименьшей высотой в долях к пролету, что дано в ниже приведенной таблице 3.

Таблица 3

Марка раствора	Наибольшие пролеты перемычек  м и наименьшая высота
Рядовых	Клинчатых	Арочных
	в долях,		в долях,	м  при высоте подъема	в долях,
(1/8-1/12)	(1/5-1/6)
50-100	2	0,25	2	0,12	3,5	4,0	0,06
25	1,75	0,25	1,75	0,12	2,5	3,0	0,06
10	1,5	0,16	2,0	2,5	0,08
4	1,25	0,20	1,75	2,25	1,00

       При вибрационных и ударных воздействиях, а также при неравномерной осадке стен устройство неармированных перемычек не допускается.

       Экспериментальные исследования рядовых перемычек  с доведением их до разрушения показали, что в стадии разрушения происходит отслоение перемычки от верхней кладки стены. Трещина отслоения спускается ступенями к пятам. В середине пролета перемычки появляются трещины от растягивающих усилий. При таком характере разрушения перемычка в предельном состоянии работает как арочная конструкция,  и в ней действуют силы распора. На основе этих опытов профессором Гвоздевым предложен соответствующий способ их расчета по стадии разрушения (рис. 37).

Рис. 37. Расчетная схема перемычки

       С учетом характера работы перемычек их расчетная схема показана на рис. 38 и представляет собой трехшарнирную арку, поэтому соответствующий распор определяется по формуле:

В перемычках с затяжкой (рис. 38)

,

где        - балочный момент расчетный с учетом коэффициента перегрузки);

Рис. 38. Перемычка с затяжкой

       - расчетная высота перемычки;

       - расстояние от верха перемычки до затяжки (арматуры);

       а0 - расстояние от верха и низа перемычки (табл. 4) до расчетных центров давления в замке и пятах.

Таблица 4

Марка раствора	в долях С*
100	0,10
50	0,12
25	0,15
10	0,20
4	0,25
*  С = 0,25L – для рядовых;   С = 0,12L – для клинчатых;   С = 0,06L – для арочных.

       Нагрузка от собственного веса кладки и перемычки учитывается в размере , а при зимних условиях оттаявшей кладки величиной . Нагрузки на перемычки от балок и настилов перекрытий не учитываются, если они расположены в летних условиях выше квадрата кладки со стороной, равной пролету перемычки, и в зимних условиях (для оттаявшей кладки) выше прямоугольника кладки с высотой, равной двойному пролету перемычки в свету (рис. 39).

Рис. 39

       При расчете перемычек проверяется прочность кладки перемычки в замке и пятах под действием возникающего в перемычке распора. Сила распора рассматривается как внецентренно приложенная в горизонтальном направлении с эксцентриситетом

       При этом расчет растянутой зоны перемычки по раскрытию трещин не производится.