До питання про посилення протяжних цегляних стін армованої штукатурної обоймою

ДО ПИТАННЯ ПРО ПОСИЛЕННЯ протяжністю ЦЕГЕЛЬНИХ стін армований штукатурні обоймі

Бєлова Е.М. (КузГТУ, г.Кемерово, РФ)

The results of brick walls reinforce research are given.

При будівництві і експлуатації цегляних будівель і споруд часто спостерігаються випадки пошкодження несучих конструкцій, що знижують міцність і експлуатаційну надійність як всієї споруди в цілому, так і окремих його частин.

Багаторічні натурні обстеження, виконувалися кафедрою будівельного виробництва і експертизи нерухомості Куз ГТУ, показали, що забезпечення надійної працездатності таких об`єктів в ряді випадків вимагає посилення несучих елементів будівель (цегляних стовпів, простінків і стін).

Зниження несучої здатності кам`яних конструкцій може бути наслідком різних дефектів і порушень, допущених при інженерно-геологічних і гідрологічних вишукуваннях на майданчиках будівництва, зокрема, пов`язаних з недообліком можливості перспективного замочування підстав фундаментів зводяться на грунтах і рухливих грунтах, що характерно для г.Кемерово. Подібні дефекти можуть з`явитися також наслідком надбудови додаткових поверхів над існуючими будівлями, коли зростають навантаження на несучі конструкції нижніх поверхів.

Необхідність посилення пошкоджених кам`яних конструкцій виникає також при втраті міцності, стійкості і надійності внаслідок значного фізичного зносу, часто пов`язаного з незадовільною експлуатацією. Недостатня несуча здатність основних кам`яних конструкцій може бути також пов`язана з помилками, допущеними при проектуванні або будівництві будівель (наприклад, використання матеріалів, що мають недостатню міцність і довговічність, низька якість кладки і т.п.).

Відомо, що найбільш доцільним методом підсилення кам`яних конструкцій є включення кладки в охоплює обойму. Обойма перешкоджає поперечним деформацій кладки. Кладка в обоймі працює в умовах всебічного стиснення, що значно збільшує її несучу здатність. Крім того, сталеві і залізобетонні обойми можуть безпосередньо сприймати частина зусилля.

Методи розрахунку кладки, посиленою обоймами наведені в нормах і технічних умовах проектування кам`яних і армокам`яних конструкцій. Розроблено та широко застосовуються три види обойм: сталеві, залізобетонні і армовані розчинні.

Основними факторами, що впливають на ефективність використання обойм, є: відсоток армування обойми поперечними стрижнями, марка бетону, стан кладки, а також схеми передачі підсилень на конструкції.

Дослідженнями встановлено що зі збільшенням відсотка армування поперечними стрижнями приріст міцності кладки зростає не пропорційно, а по затухаючої кривої.

Сталеві обойми виконуються з вертикальних куточків, що встановлюються на розчині по кутах елемента, що підсилюється (стовпа, простінка) і зв`язують їх планок зі смугової сталі або круглих стрижнів. Відстань між планками, що виконують роль хомутів, має бути не більше меншого розміру перерізу і не більше 50 см. Сталева обойма повинна бути захищена від корозії шаром цементного розчину товщиною 25-30 мм, що укладається по сітці. Для включення обойми в роботу зазори між кладкою і куточками слід ретельно зачеканити.

Залізобетонні обойми влаштовуються товщиною 10см і армуються поздовжньою арматурою і замкнутими хомутами. Відстань між хомутами повинна бути не більше 150 мм, а марка бетону 150 - 200.

Обойми з розчину армуються аналогічно залізобетонним, але арматура покривається замість бетону шаром цементного розчину 50 - 100.

Розрахунок конструкцій з цегляної кладки ведеться за формулами, представленим в «Посібнику з проектування кам`яних і армокам`яних конструкцій до СниП II -22-84». Ці формули застосовні при співвідношенні сторін простінків від 1: 1 до 1:25.

Якщо ж стінка має значну протяжність, то вказане вище посібник рекомендує здійснювати її посилення за допомогою двосторонніх залізобетонних обойм з установкою в них додаткових поперечних зв`язків, що пропускаються через кладку і розташовуються по довжині стіни на відстані 2 d. але не більше 100 см, де d - товщина стіни. Відстань між зв`язками по висоті стіни повинно прийматися не більше 75см.

Однак, влаштування залізобетонних обойм НЕ всегра виправдано, так як їх пристрій пов`язано зі значними трудовитратами, підвищеною матеріаломісткістю і часто надмірно збільшує несучу здатність підсилюються стін.

Кафедрою будівельного виробництва і експертизи нерухомості запропоновано і широко випробувано посилення протяжних цегляних стін, фізичний знос яких не перевищує 30-40% за допомогою армованих розчинних обойм. Поперечні зв`язку в цих обіймах встановлюються через 50 см по довжині стіни і на відстані не более75см по висоті.

Розрахунок додаткових зв`язків здійснюється за формулою (1):

(1)

де? Коефіцієнт, який при центральному стиску приймається

?= 1, а при в нецентральному стисканні

? - коефіцієнт поздовжнього ізгіба-? - коефіцієнт умов роботи зв`язків, приймається? = 0,5 mq - коефіцієнт, що враховує вплив тривалої дії навантаження, значення якого при ширині стіни h? 30см приймається mq = 1 m до - коефіцієнт умов роботи кладки, що дорівнює 1 для кладки без пошкоджень і m к = 0,7, якщо кладка має трещіни-? - коефіцієнт армування поперечними стрижнями, що визначається за формулою (2):

(2)

де Vs - об`єм одного поперечного стержня- V до обсяг кладки, що припадає на один поперечний стержень- А s - площа перерізу одного стержня- Ds-робоча довжина стержня- h - товщина стіни-A - площа кладки А = Sb? Sz. тут Sb b Sz - крок стержнів по горизонталі і вертикалі Rs? - розрахунковий опір поперечної арматури обойми, прийняте рівним 190 МПа для арматури класу А = II;

R - розрахунковий опір кладки-

A - площа перетину посилюваної кладки.

Схема посилення протяжної цегляної стіни арматурної обоймою приведена на малюнку 1.

Малюнок 1 - Схема посилення протяжної цегляної стіни, армованої штукатурної обоймою

1 - поперечні стрижні діаметром 16 мм, розташовані через 50 см по довжині і через 50-75см по висоті стіни;

2 - сталева сітка зі стрижнів діаметром 4-5 мм з осередком 15? 15см;

3 - вертикальні притискні стержні з круглої сталі діаметром 14-16 мм через кожні 50 см;

4 - горизонтальні стрижні з круглої сталі діаметром 12 мм через кожні 50-75 см по висоті стіни;

5 - штукатурний шар товщиною 40 мм.

Як видно з цього малюнка, через кожні 50см по довжині і через 50-75 см по висоті стіни в ній просверліваются отвори діаметром 18 мм, в які щільно встановлюються поперечні стрижні 1 діаметром 16 мм. Їх довжина призначається на 70 мм більше товщини стіни. На поперечні стрижні 1 одягається арматурна сітка 2. Вона щільно притискається до стіни вертикальними притискними стрижнями 3 і горизонтальними стрижнями 4. з`єднання поперечних і притискних стрижнів здійснюється дугового зварювання, потім арматура покривається шаром цементного розчину М 100 - 150 товщиною 40 мм.

У розглянутій штукатурної обоймі поздовжні стрижні грають роль конструктивних.

При необхідності вертикальна арматура центрально-стислих протяжних стін може враховуватися в розрахунку. Відсоток армування кладки поздовжньою арматурою в цьому випадку повинен бути не менше 0,1%.

Вертикальна арматура, що враховується в розрахунку, повинна зв`язуватися поперечними стрижнями не менше, ніж 30 діаметрів поздовжньої арматури і не рідше, ніж значення товщини стіни. Кінці подовжніх стрижнів слід закладати в бетон плит перекриттів.

Розрахунок штукатурної армованої обойми з урахуванням роботи вертикальної стиснутої арматури ведеться за формулою (3):

(3)

За розробленою кафедрою будівельного виробництва і експертизи нерухомості технічної документації виконано підсилення стін ряду будівель поздовжньо-стіновий і перехресно стіновий конструктивних схем по вул. Мічуріна і в селищі Південний, зношеного шкільної будівлі по вул. Червоної та ряд інших об`єктів м Кемерово. Практичне використання штукатурних обойм для посилення протяжних кам`яних стін підтвердило їх технологічність і надійну працездатність.

Сайт управляється системою uCoz