Каменные и армокаменные конструкции (стр. 4 )

       Для армирования используется, в основном, арматура классов В500(Вр-1), А240 (A-I), A300 (A-II). При этом расчетные сопротивления арматуры принимаются в соответствии с [1], ниже, чем при расчете железобетонных конструкций.

       Арматурные изделия применяются в виде сварных сеток или сеток типа «зигзаг», сварных и вязаных каркасов, отдельных стержней для поперечной арматуры в изгибаемых элементах.

       Основное требование к арматуре – соответствие ГОСТ: гарантированные характеристики по прочности и деформативности, свариваемость, стойкость против коррозионного воздействия и др.

1.3. Требования к расчету каменных

конструкций

       Расчеты каменных и армокаменных конструкций следует производить по методу предельных состояний*, включающему:

предельные состояния первой группы, приводящие к полной непригодности эксплуатации конструкции; предельные состояния второй группы, затрудняющие нормальную эксплуатацию конструкций.

       Расчеты должны обеспечивать надежность зданий и сооружений в процессе возведения и нормированного срока службы.

       Последовательность расчета представлена в таблице 3.

Таблица 3

Основные этапы и последовательность расчета и конструирования каменных конструкций

Выбор материала - марка камня, раствора, класс арматуры	Выбор расчетной схемы, сбор нагрузок, определение усилий
Расчет по предельным состояниям*
Расчет по I группе	Расчет по II группе
- прочность	- деформации
- раскрытие трещин
Проверка условий пригодности**
Конструирование

* - под предельным подразумевается состояние, с наступлением которого конструкция перестает удовлетворять предъявляемым требованиям;

** - проверка условий пригодности предполагает сопоставление расчетных величин несущей способности, деформативности со значениями нагрузок и допустимых абсолютных или относительных перемещений.

Статический расчет выполняется с соблюдением правил теоретической и строительной механики.        

Расчет по предельным состояниям первой группы включает:

расчет по прочности; расчет по устойчивости формы (для тонкостенных конструкций); расчет по устойчивости положения.

       Расчеты по предельным состояниям второй группы включают:

расчет по образованию, раскрытию трещин и по деформациям. При этом расчетные значения деформаций не должны превышать предельно допустимых, установленных нормами [1].

1.4. Конструктивные требования

       Для обеспечения безопасности, эксплуатационной пригодности и долговечности кроме требований к расчету при проектировании следует выполнять конструктивные требования к геометрическим размерам элементов и их армированию.

       Конструктивные требования устанавливают, когда:

расчетом не представляется возможным гарантировать сопротивление внешним нагрузкам и воздействиям; конструктивные требования устанавливают граничные условия, в пределах которых могут быть использованы принятые расчетные гипотезы; конструктивные требования обеспечивают выполнение технологии изготовления конструкции.

       Перечисленные требования приведены для конкретных случаев в нормах [1] и должны быть учтены при проектировании.

1.5. Требования к изготовлению, возведению и эксплуатации конструкций

       Изготовитель камней должен руководствоваться ГОСТ [3-7]. Потребителю материал поступает с паспортом, в котором указываются его марки по прочности, морозостойкости и другие показатели, соответствующие проекту.

       Изготовителю раствора за основу при подборе состава раствора следует принимать определяющий для данного вида раствора показатель, обращая особое внимание на использование его в зимнее время, поскольку необходимо знать изменение проектных показателей после оттаивания раствора. Потребителю материал должен быть доставлен с паспортом, в котором указываются основные показатели раствора, соответствующие проекту.

       Кладка выполняется в соответствии с проектом с соблюдением технологических процессов по возведению каменной кладки, обращая особое внимание на производство работ в зимнее время.

       Виды кладок из штучных камней:

Сплошные из камней естественных и искусственных правильной формы. Сплошные из камней естественных неправильной формы. Облегченные кладки. Облицовочные, двухслойные.

       Обеспечение достаточной прочности и устойчивости кладки

достигается системой перевязки камней – чередованием ложковых рядов, перекрываемых рядами тычковых.

       Для I вида кладок применяется цепная (однорядная), пятирядная системы перевязки для кирпичных стен и трехрядная (кладка Онищика) – для кладки столбов. Перечисленные кладки относятся к I виду – к сплошным – и выполняются из камней правильной формы.

       II вид:        бутовые – «под лопату», «под залив»;

               бутобетонные – смесь бетона и бута (50% от общего объема кладки).

       III вид – облегченные (пустотные) кладки. Основная цель – создание с помощью кирпичной кладки оболочки, которую заполняют утеплителем.

       Кладки из бетонных пустотелых блоков приведены на рис. 12.

1.6.Требования к восстановлению и усилению  каменных и армокаменных конструкций для реконструируемых зданий.

       Восстановление и усиление каменных и армокаменных конструкций следует производить на основе результатов их натурного обследования, поверочного расчета, расчета и конструирования усиливаемых конструкций с соблюдением рекомендаций СП 13-102-2003 [ 10 ]. Результатом натурных обследований зданий является определение технического состояния отдельных конструкций, физического и морального износа здания в целом. По этим данным уста-

Рис. 12. Кладки из высокопустотных бетонных блоков [ 2 ]

а) одноверстовые; б) двухверстовые; в) комплексные

навливается целесообразность реконструкции здания.

       Поверочные расчеты выполняются по общим правилам [ 1 ], фактическим нагрузкам, расчетной схеме, прочностным и деформативным характеристикам материалов с учетом возможных повреждений. На основании расчетов разрабатываются рабочие чертежи усиления конструкций.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. СНиП II-22-81*. Каменные и армокаменные конструкции. Нормы проектирования. /Госстрой России. – М.: ФГУП ЦПП, 2004.

2. ТСН 51-303-00 РБ. «Каменные и армокаменные конструкции на основе вибропрессованных бетонных изделий, производимых на оборудовании фирмы Basser» / Территориальные строительные нормы РБ/УГНБУ, БашНИИстрой, Уфа, 1999, -46 с

3. ГОСТ 530-95. Кирпич и камни керамические. Технические условия.

4. ГОСТ 7484-78. Кирпич и камни керамические лицевые. Технические условия.

5. ГОСТ 379-95. Кирпич и камни силикатные. Технические условия.

6. ГОСТ 6133-99. Камни бетонные стеновые. Технические условия.

7. ГОСТ 21520-89. Блоки из ячеистого бетона стеновые мелкие. Технические условия.

8. ГОСТ 5802-86. Растворы строительные. Методы испытаний.

9. ГОСТ 8462-85. Материалы стеновые. Методы определения пределов прочности при сжатии и изгибе.

10. СП 13-102-2003. Правила обследования строительных конструкций зданий и сооружений.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ ПО МАТЕРИАЛУ ТЕМЫ №1

1. Какие параметры должны иметь здания и сооружения для удовлетворения требованиям по безопасности?

2. Какие параметры должны иметь конструкции зданий и сооружений для удовлетворения требованиям по эксплуатационной пригодности?

3. Какие параметры должны иметь конструкции зданий и сооружений для удовлетворения требованиям по долговечности?

4. Какие требования предъявляются к каменным материалам?

5. Какие требования к каменным материалам являются основными?

6. Какие функции выполняет раствор в кладке?

7. Как классифицируются растворы по объемному весу?

8. Арматура каких классов используется для армирования каменных кладок?

9. Что оценивается при проведении расчетов по первой группе предельных состояний?

10. Оценка каких параметров производится при выполнении расчетов по второй группе предельных состояний?

11. Когда устанавливают конструктивные требования?

12. Чем обеспечивается достаточная прочность и устойчивость кладки?

13. Какие факторы учитываются при проведении поверочных расчетов?

ТЕМА 2. Физико-механические свойства кладок

       Под физико-механическими свойствами кладки подразумевается прочность и деформативность.

       Прочность – способность сопротивляться силовым воздействиям - изгибу, сжатию, срезу, не разрушаясь.

       Деформативность – способность изменять форму и размеры под действием силовых и других факторов.

2.1.Прочностные свойства кладки

В 1924 г. проф. опубликовал работу, в которой показал, что камень и раствор в кладке находятся в условиях сложного напряженного состояния даже при равномерном распределении нагрузки по всему сечению сжатого элемента. Они одновременно подвержены внецентренному и местному сжатию, изгибу, срезу и растяжению (рис. 13).

       Причинами таких условий работы камня и раствора являются значительная неоднородность растворной постели камня, которая вызвана:

а) неоднородностью самого раствора. При изготовлении раствора на отдельных его участках скапливается большее или меньшее количество вяжущих, пластификатора, воды и заполнителя, как бы тщательно не производилось перемешивание составляющих. Неоднородность усугубляется неравномерностью условий твердения раствора в шве кладки, т. к. всасывающая способность камня на различных участках соприкосновения камня с раствором разная. Процесс твердения сопровождается усадкой, которая тем больше, чем большее количество воды теряет раствор. Так как потеря воды неравномерна по постели камня, то соответственно неравномерной оказывается и усадка. Свободной усадке раствора препятствует камень, который связан с раствором трением и сцеплением, что вызывает усадочные напряжения, отрыв раствора от камня, и последний окажется опертым не по всей плоскости, а только на отдельных участках;