Лекции № 2 8

(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 (усиление) посредством включения в кладку железобетона (комплексные конструкции).
  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, применяемая для армокаменных конструкций, должна быть не менее 75, камня - не менее 35 и раствора - не менее 50.

снаружи кладки, должен иметь толщину (от внешней грани рабочей арматуры)

не менее указанной в табл.28.1.
Таблица 28.1






Процент армирования стены горизонтальной арматурой, учитываемой в расчете, должен быть не ниже 0,05 для каждого направления.
 Расстояние между вертикальными и горизонтальными стержнями не должно превышать 8h, где h - толщина стены.
 

стен, как правило, располагается в швах кладки;
- при однозначной нагрузке

устанавливается одиночная продольная арматура с растянутой стороны стены, а при знакопеременной нагрузке - двойная (двусторонняя арматура);
- вертикальная арматура, конструктивная или работающая на растяжение, расположенная снаружи стены, связывается хомутами не реже чем через 30 диаметров;
- тонкие стены из кирпича "на ребро" могут быть армированы вертикальными и горизонтальными стержнями в швах кладки с размерами ячеек арматурной сетки 52х52 или 52х65 см;
- концы горизонтальных и вертикальных стержней рекомендуется заделывать в устойчивые прилегающие конструкции (капитальные стены, колонны, обвязочные балки и т.п.) и заанкеривать.

стержней арматуры диаметром до 12 мм с утолщением шва до

25 мм.

Элементы с сетчатым поперечным армированием
(столбы, простенки, отдельные участки)

Сетчатое армирование (рис. 28.1) применяют для усиления тяжело нагруженных колонн и простенков, имеющих небольшую гибкость.
При эксцентриситетах, выходящих за пределы ядра сечения (для прямоугольных сечений ), а также при или
сетчатое армирование применять не следует, т.к. оно не повышает несущей способности кладки.

– прямоугольная сетка;
1 – арматурная сетка; 2 – выпуск арматурной

сетки для контроля ее укладки

стен или столбов на расстояния s.
Рис. 28.2. Армирование каменных конструкций

сеткой типа «зигзаг»

мм для сеток с перекрестными стержнями и 8 мм для

сеток «зигзаг».
Расстояние с между стержнями в сетке должно быть не более 120 и не менее 30 мм.
Толщина швов кладки армокаменных конструкций должна превышать толщину сетки не менее чем на 4 мм.
Сетки укладывают не реже, чем через 400 мм (для кирпичной кладки из обыкновенного кирпича – не реже, чем через 5 рядов).
Сетки «зигзаг» укладывают в 2 смежных рядах кладки, чтобы направление стержней в них было взаимно перпендикулярно. Две уложенные таким образом сетки «зигзаг» равнозначны сетке с перекрестными стержнями того же сечения.
Концы стержней сеток выпускают на 2 – 3 мм из швов кладки для контроля укладки сеток.

объем соответственно арматуры и кладки.
Для получения необходимого эффекта от сетчатого

армирования его количество должно составлять не менее 0,1%. Во избежание недоиспользования арматуры процент ее должен быть не более 1 %.
Сетки, введенные в горизонтальные швы, препятствуют поперечным деформациям кладки и повышают ее несущую способность.
Согласно нормам при центральном сжатии расчетное сопротивление сжатию для армированной кладки из кирпича всех видов при высоте ряда не более 150 мм определяется

Мпа



где R – расчетное сопротивление сжатию неармированной кладки в рассматриваемый

срок твердения раствора; R25 – расчетное сопротивление кладки при марке раствора 25; Rs – расчетное сопротивление арматуры, умножаемое на коэффициент условий работы (табл. 28.2).
При прочности раствора более 2,5 МПа отношение =1.

кроме процента армирования, влияет эксцентриситет е0. При марке раствора 50

и выше расчетное сопротивление равно

сетчатым армированием
-при центральном сжатии
- при внецентренном сжатии
Для прямоугольного

сечения при внецентренном сжатии расчет кладки определяется
Для определения φ по табл. 28.3 необходимо знать упругую характеристику армированной кладки


где Ru - средний предел прочности (временное сопротивление) сжатию кладки, равный ;
Rsku - средний предел прочности для кладки с сетчатой арматурой

Rsn – нормативное сопротивление арматуры. При использовании арматурной проволоки Bp-I

вводится коэффициент 0,6.
При расчете кладки с сетчатым армированием на смятие расчетное сопротивление кладки Rc, определяемое как , принимается большим из двух значений: Rc, определяемый как для неармированной кладки, и Rc = Rsk, где Rsk – расчетное сопротивление кладки с сетчатым армированием при осевом сжатии.

Элементы с продольным армированием

Продольное армирование кладки – наружное и внутреннее (рис. 28.3) – принимается в основном в промышленных зданиях для тяжело загруженных столбов и простенков значительной гибкости, а также при внецентренном сжатии с большими эксцентриситетами приложения продольной силы.

- наружное расположение арматуры; б - расположение арматуры в штрабе

кладки; 1 - поперечные хомуты; 2 - продольная арматура

арматуры (рис. 28.3, а) и 20d – для внутренней (рис.

28.3, б), d – диаметр стержней продольной арматуры.
Для конструктивной или работающей на растяжение продольной арматуры, расположенной снаружи, шаг хомутов принимают не более 80d.
Защитный слой цементного раствора для армокаменных конструкций с арматурой, расположенной снаружи кладки, должен иметь толщину не менее указанной в табл. 28.3.

Таблица 28.3

не менее, %:
- для сжатой продольной арматуры

0,1
- для растянутой продольной арматуры 0,05
Расчет несущей способности армокаменных конструкций с продольным армированием производится аналогично расчету ЖБК. При этом расчетное сопротивление арматуры следует умножить на коэффициент условий работу согласно табл. 28.2.
При наличии продольной арматуры в сжатой кладке работа последней используется не полностью, что учитывается в расчете коэффициентом условия работы γс = 0,85, на который умножается сопротивление кладки.
При центральном сжатии элементы с продольной арматурой рассчитываются


Сжатая продольная арматура при центральном сжатии применяется редко, т.к. не выгодна по сравнению с сетками.

эксцентриситетов (рис. 28.4) при

При прямоугольной форме сечения
S0 - статический момент всего сечения
кладки относительно центра тяжести
растянутой или менее сжатой арматуры,
равный:
- при любой форме сечения
- при прямоугольной форме сечения

Sс - статический момент сжатой зоны
сечения относительно центра тяжести той
же арматуры (табл. 28. 4).

Рис. 28.4. Расчетная схема при внецентренном сжатии каменной кладки с продольной арматурой (случай больших эксцентриситетов)

ее использования в сечениях любой формы должно соблюдаться условие:

(при прямоугольной

форме сечения ).
Сумма моментов всех сил относительно точки приложения равнодействующей усилий в растянутой арматуре


Сумма проекций всех сил на продольную ось элемента


Положение нейтральной оси определяется из уравнения моментов относительно точки приложения внешней нагрузки

где SсN - статический момент сжатой зоны сечения относительно точки приложения усилия N (по табл. 28.4)

сжатии каменной кладки с продольной арматурой (случай малых эксцентриситетов)
Сумма

моментов всех сил относительно точки приложения равнодействующей усилий в менее сжатой арматуре


в более сжатой арматуре

S0 - статический момент всего сечения кладки относительно центра тяжести сжатой арматуры

(при прямоугольной форме сечения
).

00С приобретает достаточную прочность.
С связи с этим возводимую в холоде

кладку методом замораживания не предохраняют от замерзания, а принимают меры против неблагоприятного влияния на сооружение осадки кладки и понижения ее прочности и устойчивости в период оттаивания.
Опыты показали, что в каменной кладке, возведенной при температуре ниже 00С:
замерзший цементный или смешанный раствор после оттаивания продолжает твердеть. Но если он замерз в свежем состоянии, сразу после укладки, то конечная его прочность меньше, чем при твердении в летних условиях;
Конечная прочность при сжатии цементного или смешанного раствора вследствие замерзания в раннем возрасте снижается в зависимости от температуры на 20 -50%;

арматурой снижается;
4. замерзший в свежем состоянии раствор обжимается в кладке

значительно меньше, чем раствор, уложенный в летних условиях. Поэтому кладка при оттаивании дает значительную осадку;
5. Если замерзает не свежеуложенный раствор, а уже достигший 20% или более ожидаемой прочности, то уменьшение конечной прочности кладки при сжатии и снижение сцепления раствора с камнем и арматурой не наблюдается.
Производство каменных работ в зимнее время осуществляется:
на растворах с химическими добавками, обеспечивающими твердение на морозе без обогрева;
способом замораживания без химических добавок;
способом замораживания без химических добавок, но с отогревом кладки в течение времени, за которое она достигает несущей способности, достаточной для загружения.