Армокаменная кладка, используемые материалы и конструирование элементов с сетчатым армированием

3. ВИДЫ АРМОКАМЕННЫХ КОНСТРУКЦИИ

В целях повышения прочности каменной кладки ее усиливают стальной арматурой, железобетонными включениями, а также стальными, железобетонными и растворными армированными обоймами.

Различают следующие виды армирования и усиления каменных конструкций:

поперечное (сетчатое с расположением арматурных сеток в горизонтальных швах кладки);

продольное с расположением арматуры снаружи, под слоем цементного раствора или в бороздах, оставляемых в кладке;

армирование посредством включения в кладку железобетона (комплексные конструкции);

усиление посредством заключения элемента в железобетонную, армированную растворную или стальную обойму из уголков.

Армирование каменных конструкций значительно повышает их несущую способность и монолитность, обеспечивает совместную работу отдельных частей зданий, а также является основным способом увеличения сейсмостойкости каменных конструкций и здания в целом.

Марка кирпича принимается не менее М75, раствора – не менее М50.

Для армирования каменных конструкций следует применять:

для сетчатого армирования сталь классов A-I и Bp-I;

для продольного армирования сталь классов A-I, A-II и Bp-I.

4. КОНСТРУКЦИИ С СЕТЧАТЫМ ПОПЕРЕЧНЫМ АРМИРОВАНИЕМ

Поперечное армирование кладки сетками применяют для увеличения несущей способности в полтора-два раза сжимаемых элементов из кирпича и керамических камней при высоте ряда до 150 мм при гибкости Армокаменная кладка, используемые материалы и конструирование элементов с сетчатым армированием - student2.ru . в случаях, когда продольная сила не выходит за пределы ядра сечения, применяются марки раствора не ниже М50 (рис. 16).

Не допускается применять сетчатое армирование стен помещений с влажным и мокрым режимами.

Армокаменная кладка, используемые материалы и конструирование элементов с сетчатым армированием - student2.ru Рис. 16. Сетчатое армирование:
1 – арматурная сетка; 2 – выпуски сетки (2...3 мм)

Шаг сеток должен быть Армокаменная кладка, используемые материалы и конструирование элементов с сетчатым армированием - student2.ru см и Армокаменная кладка, используемые материалы и конструирование элементов с сетчатым армированием - student2.ru см рядов кладки. Диаметр арматуры в сварных сетках ограничивается толщиной шва Армокаменная кладка, используемые материалы и конструирование элементов с сетчатым армированием - student2.ru = 15 мм.
В этом случае максимальный диаметр равен Армокаменная кладка, используемые материалы и конструирование элементов с сетчатым армированием - student2.ru 5 мм:

Армокаменная кладка, используемые материалы и конструирование элементов с сетчатым армированием - student2.ru Армокаменная кладка, используемые материалы и конструирование элементов с сетчатым армированием - student2.ru

Шаг проволок в сварных сетках назначается в пределах от 3 до 10 см.

Для повышения процента армирования применяют плоские вязаные сетки типа “зигзаг”, в которых можно применять арматуру диаметром Армокаменная кладка, используемые материалы и конструирование элементов с сетчатым армированием - student2.ru 8 мм из стали класса A-I (рис. 17).

Каждую пару сеток “зигзаг” со взаимно перпендикулярным направлением стержней укладывают сверху и снизу одного и того же ряда кирпичей. Затем с шагом Армокаменная кладка, используемые материалы и конструирование элементов с сетчатым армированием - student2.ru устанавливается следующая пара сеток, и так далее. Одной сварной сетке с прямоугольной ячейкой соответствует две сетки “зигзаг”.

Армокаменная кладка, используемые материалы и конструирование элементов с сетчатым армированием - student2.ru Рис. 17. Сетки типа “зигзаг”

В расчет кладки, армированной сетками, введено понятие объемного процента армирования (рис. 18), который представляет выраженное в процентах отношение объема арматуры к объему кладки, Армокаменная кладка, используемые материалы и конструирование элементов с сетчатым армированием - student2.ru

Армокаменная кладка, используемые материалы и конструирование элементов с сетчатым армированием - student2.ru Рис. 18. К определению процента армирования кладки

При прямоугольной ячейке сеток с размерами Армокаменная кладка, используемые материалы и конструирование элементов с сетчатым армированием - student2.ru и Армокаменная кладка, используемые материалы и конструирование элементов с сетчатым армированием - student2.ru объем восьми стержней равен Армокаменная кладка, используемые материалы и конструирование элементов с сетчатым армированием - student2.ru а объем кладки Армокаменная кладка, используемые материалы и конструирование элементов с сетчатым армированием - student2.ru Однако следует уточнить объем арматуры, так как каждый из восьми стержней относится не к одному, а к четырем смежным объемам кладки. Поэтому

Армокаменная кладка, используемые материалы и конструирование элементов с сетчатым армированием - student2.ru

Тогда Армокаменная кладка, используемые материалы и конструирование элементов с сетчатым армированием - student2.ru при квадратной ячейке Армокаменная кладка, используемые материалы и конструирование элементов с сетчатым армированием - student2.ru получаем Армокаменная кладка, используемые материалы и конструирование элементов с сетчатым армированием - student2.ru Минимальный процент армирования Армокаменная кладка, используемые материалы и конструирование элементов с сетчатым армированием - student2.ru

Испытания на прочность сжатых столбов с сетчатым армированием показали, что развитие трещин по высоте столбов при их загружении задерживается сетками. Разрушение армированной кладки, в отличие от неармированной, не происходит по схеме, когда кладка расслаивается на отдельные столбики в 1/2 кирпича, которые затем теряют устойчивость. Армированная кладка разрушается в результате полного раздавливания отдельных кирпичей или цельных их рядов

39. Расчёт прочности армокаменных конструкций с поперечным сетчатым армированием при осевом сжатии.

1. РАСЧЕТ ЭЛЕМЕНТОВ С СЕТЧАТЫМ АРМИРОВАНИЕМ ПРИ ЦЕНТРАЛЬНОМ СЖАТИИ

Расчет элементов с сетчатым армированием при центральном сжатии выполняется по формуле [1, (26)]

Армокаменная кладка, используемые материалы и конструирование элементов с сетчатым армированием - student2.ru ,

где Армокаменная кладка, используемые материалы и конструирование элементов с сетчатым армированием - student2.ru – расчетное сопротивление армированной кладки при центральном сжатии,

Армокаменная кладка, используемые материалы и конструирование элементов с сетчатым армированием - student2.ru Армокаменная кладка, используемые материалы и конструирование элементов с сетчатым армированием - student2.ru

Армокаменная кладка, используемые материалы и конструирование элементов с сетчатым армированием - student2.ru – площадь сечения стержней сеток; Армокаменная кладка, используемые материалы и конструирование элементов с сетчатым армированием - student2.ru – размер квадратной ячейки сетки; Армокаменная кладка, используемые материалы и конструирование элементов с сетчатым армированием - student2.ru – шаг сеток по высоте.

Как видно из формулы, величина Армокаменная кладка, используемые материалы и конструирование элементов с сетчатым армированием - student2.ru складывается из прочности неармированной кладки Армокаменная кладка, используемые материалы и конструирование элементов с сетчатым армированием - student2.ru и второго члена, учитывающего влияние поперечного армирования. Величина добавочной прочности устанавливается на основании следующего. Поперечное армирование примерно в 2 раза эффективнее продольного. Так, если продольная арматура Армокаменная кладка, используемые материалы и конструирование элементов с сетчатым армированием - student2.ru увеличивает прочность кладки на величину Армокаменная кладка, используемые материалы и конструирование элементов с сетчатым армированием - student2.ru то поперечная – на Армокаменная кладка, используемые материалы и конструирование элементов с сетчатым армированием - student2.ru что на единицу площади составляет в Армокаменная кладка, используемые материалы и конструирование элементов с сетчатым армированием - student2.ru раз меньше: Армокаменная кладка, используемые материалы и конструирование элементов с сетчатым армированием - student2.ru Армокаменная кладка, используемые материалы и конструирование элементов с сетчатым армированием - student2.ru – коэффициент продольного изгиба. Определяется в зависимости от гибкости элемента и упругой характеристики армированной кладки

Армокаменная кладка, используемые материалы и конструирование элементов с сетчатым армированием - student2.ru

где Армокаменная кладка, используемые материалы и конструирование элементов с сетчатым армированием - student2.ru – упругая характеристика неармированной кладки; Армокаменная кладка, используемые материалы и конструирование элементов с сетчатым армированием - student2.ru – временное сопротивление кладки, Армокаменная кладка, используемые материалы и конструирование элементов с сетчатым армированием - student2.ru ; Армокаменная кладка, используемые материалы и конструирование элементов с сетчатым армированием - student2.ru – коэффициент запаса для кладки из кирпича и камней всех видов (кроме камней из ячеистых бетонов), Армокаменная кладка, используемые материалы и конструирование элементов с сетчатым армированием - student2.ru ;
Армокаменная кладка, используемые материалы и конструирование элементов с сетчатым армированием - student2.ru – расчетное сопротивление кладки сжатию; Армокаменная кладка, используемые материалы и конструирование элементов с сетчатым армированием - student2.ru – временное сопротивление сжатию армированной кладки, Армокаменная кладка, используемые материалы и конструирование элементов с сетчатым армированием - student2.ru .При определении величин расчетного Армокаменная кладка, используемые материалы и конструирование элементов с сетчатым армированием - student2.ru и нормативного Армокаменная кладка, используемые материалы и конструирование элементов с сетчатым армированием - student2.ru сопротивлений арматуры вводятся коэффициенты условий работы Армокаменная кладка, используемые материалы и конструирование элементов с сетчатым армированием - student2.ru по [1, табл. 13].

40. Расчёт прочности армокаменных конструкций с поперечным сетчатом армировании при внецентренном сжатии.

2. Расчет внецентренно сжатых элементов с сетчатым армированием при малых эксцентриситетах, не выходящих за пределы ядра сечения (при Армокаменная кладка, используемые материалы и конструирование элементов с сетчатым армированием - student2.ru )

Расчет выполняется по формуле

Армокаменная кладка, используемые материалы и конструирование элементов с сетчатым армированием - student2.ru ,где Армокаменная кладка, используемые материалы и конструирование элементов с сетчатым армированием - student2.ru – площадь сжатой зоны (рис.18). Для прямоугольных сечений получаем

Армокаменная кладка, используемые материалы и конструирование элементов с сетчатым армированием - student2.ru Рис. 18. К расчету кладки на внецентренное сжатие

Армокаменная кладка, используемые материалы и конструирование элементов с сетчатым армированием - student2.ru

Армокаменная кладка, используемые материалы и конструирование элементов с сетчатым армированием - student2.ru – коэффициент продольного изгиба при внецентренном сжатии (определяется аналогично коэффициенту Армокаменная кладка, используемые материалы и конструирование элементов с сетчатым армированием - student2.ru неармированной кладки); Армокаменная кладка, используемые материалы и конструирование элементов с сетчатым армированием - student2.ru – коэффициент, учитывающий длительность действия нагрузки, определяемый по формуле [1, (16)], аналогично коэффициенту Армокаменная кладка, используемые материалы и конструирование элементов с сетчатым армированием - student2.ru неармированной кладки; Армокаменная кладка, используемые материалы и конструирование элементов с сетчатым армированием - student2.ru – расчетное сопротивление армированной кладки при внецентренном сжатии, Армокаменная кладка, используемые материалы и конструирование элементов с сетчатым армированием - student2.ru ,

Армокаменная кладка, используемые материалы и конструирование элементов с сетчатым армированием - student2.ru Выражение в скобке (обозначим его k) учитывает снижение эффективности сетчатого армирования с увеличением эксцентриситета.

Армокаменная кладка, используемые материалы и конструирование элементов с сетчатым армированием - student2.ru При Армокаменная кладка, используемые материалы и конструирование элементов с сетчатым армированием - student2.ru прочность соответствует прочности кладки при центральном сжатии и коэффициент Армокаменная кладка, используемые материалы и конструирование элементов с сетчатым армированием - student2.ru При Армокаменная кладка, используемые материалы и конструирование элементов с сетчатым армированием - student2.ru (сила стоит на границе ядра сечения) эффективность снижается в 3 раза и Армокаменная кладка, используемые материалы и конструирование элементов с сетчатым армированием - student2.ru (рис. 19). Из подобия треугольников АВс и аbc следует:

Армокаменная кладка, используемые материалы и конструирование элементов с сетчатым армированием - student2.ru

Армокаменная кладка, используемые материалы и конструирование элементов с сетчатым армированием - student2.ru

Для сечения прямоугольной формы при Армокаменная кладка, используемые материалы и конструирование элементов с сетчатым армированием - student2.ru Армокаменная кладка, используемые материалы и конструирование элементов с сетчатым армированием - student2.ru коэффициент Армокаменная кладка, используемые материалы и конструирование элементов с сетчатым армированием - student2.ru учитывает повышение прочности неармированной кладки за счет эффекта обоймы; процент армирования должен быть в пределах

Армокаменная кладка, используемые материалы и конструирование элементов с сетчатым армированием - student2.ru

При эксцентриситетах, выходящих за пределы ядра сечения (при Армокаменная кладка, используемые материалы и конструирование элементов с сетчатым армированием - student2.ru ), а также при гибкости Армокаменная кладка, используемые материалы и конструирование элементов с сетчатым армированием - student2.ru (или Армокаменная кладка, используемые материалы и конструирование элементов с сетчатым армированием - student2.ru ) сетчатое армирование оказывается неэффективным.

Наши рекомендации