- Армированная кладка
- каменные конструкции, снабженные для восприятия растягивающих усилий арматурой из материала, обладающего высоким сопротивлением растяжению.
Процент армирования стены горизонтальной и вертикальной продольной арматуры, учитываемой в расчете, должен быть не ниже 0,05%.
Схема армирования каменной кладки
Для армирования каменных конструкций применяются:
- а) армирование поперечное (сетчатое), состоящее из стальных сеток, укладываемых в горизонтальных швах кладки и применяемое в кладках из сплошного и пустотелого кирпича с дырчатыми и щелевидными пустотами (рис. 1);
- б) армирование продольное, состоящее из продольной арматуры С хомутами, устанавливаемой или внутри кладки, в швах между кирпичами (рис. 2, 6), или снаружи в слое раствора, или в пазах Кладки с последующим заполнением их раствором или бетоном (рис. 2, а);
- в) армирование комплексных конструкций, состоящих из железобетона, бетонируемого в каменной, кладке по мере ее возведения;
- г) армирование железобетонными, стальными или штукатурными обойками, применяемое для усиления столбов и простенков (рис. 4—6).
Сетчатое армирование является основным способом усиления столбов, простенков и отдельных участков стен при малой их гибкости и при небольших эксцентриситетах.
Армирование кладки, 1 — сетчатое, 2 — продольчатое
Сетчатое армирование кладки применяется в центрально и внецентренно сжатых элементах (столбах, стенах, арках, сводах и др.) при
малых эксцентриситетах (для сечений любой формы при е0 / h < 0,35у,
для прямоугольных сечений при е0 / h <0,17 и при отношении l0 / r < 52,5
или l0 / b < 15) h — размер поперечного сечения в плоскости действия момента; Ь — ширина, т. е. наименьший размер поперечного сечения.
Продольное армирование и армирование железобетоном применяется;
- а) для восприятия растягивающих усилий в изгибаемых, растянутых и внецентренно сжатых элементах, когда в сечении возникают растягивающие напряжения, превышающие расчетные сопротивления кладки при растяжении (балки, перемычки, карнизы и др.);
- б) в центрально и внецентренно сжатых столбах, независимо от эксцентриситета при гибкости l0 / r ≥ 52,5 или l0 / b ≥15 с целью повышения устойчивости и прочности;
- в) в тонких стенах и перегородках с целью повышения их устойчивости и прочности при действии на них поперечных нагрузок;
- г) в стенах и столбах, подвергающихся значительной вибрации с целью предохранения кладки от трещин, а также для придания конструкциям и всему сооружению в целом большей сейсмостойкости.
Количество арматуры, учитываемой в расчете, должно составлять не менее;
- для сетчатой арматуры…….0,1%
- для продольной арматуры сжатой . . 0,2%
- для растянутой . . 0,05%
Наибольшее количество арматуры при сетчатом армировании не должно превышать 1%. Концы растянутой арматуры должны быть заанкерены в слое бетона или раствора.
Диаметр арматуры должен быть не менее: сетчатой и продольной растянутой арматуры — 3 мм; продольной сжатой арматуры 8 мм.
Диаметр арматуры в горизонтальных швах кладки должен быть не более: при пересечении стержней в шве — 5 мм; без пересечения — 8 мм.
Швы кладки армокаменных конструкций должны иметь толщину, превышающую диаметр арматуры не менее, чем на 4 мм.
Напряжения для армированной кладки
Испытания балок тоже подтвердили возможность пользования формулами железобетона при расчете железо-кирпичных конструкций.
Число m = Eж / E кл
получено равным 30 для кладки на цементном растворе состава 1:3 и равным 56 при кладке на растворе состава 1:4. На основании испытаний могут быть даны следующие указаания для расчета железо-кирпичных конструкций.
Допускаемые напряжения для армированной кладки на осевое сжатие Bd9 на сжатие при изгибе R’d, на скалывание при изгибе при отсутствии специальной арматуры t и на скалывание при изгибе при наличии отогнутых стержней t1 приведены в следующей таблице.
Допускаемые напряжения для армированной кладки (кг/см2).
| Временное сопротивление кладки на сжатие в кг/см2 | Временное сопротивление раствора 80 кг/cм и выше (состав 1:3) | Временное сопротивление раствора 50—80 кг/см (состав 1:4) | ||||||
| Rd | R’d | t | t1 | Rd | R’d | t | t1 | |
| 200 | 19,5 | 25,0 | 1,15 | 2,3 | 17,5 | 22,8 | 1,0 | 2,0 |
| 150 | 16,5 | 21,4 | 1,15 | 2,3 | 14,5 | 18,8 | 1,0 | 2,0 |
| 125 | 15,0 | 19,5 | 1,15 | 2,3 | 13,5 | 17,6 | 1,0 | 2,0 |
| 100 | 13,0 | 16,8 | 1,15 | 2,3 | 12,0 | 15,6 | 1,0 | 2,0 |
| 75 | 11,5 | 15,0 | 1,15 | 2,3 | 10,5 | 13,6 | 1,0 | 2,0 |
Допускаемые напряжения на растяжение железа принимаются теми же, что и при расчете железобетонных конструкций. При армированный до 1,1%, как показали испытания, вполне допустим растет балок по методу критических нагрузок. Растет ведется при коэффициенте запаса k = 3.
Кладка системы Прюсса
Одним из распространенных типов железо-кирпичных стен являются стены системы Прюсса (фиг. 4). Они выполняются из кирпича на ребро или плашмя на цементном растворе с армированием их обручным или круглым железом. Обручное железо применяется толщиной в 1—2 мм при ширине в 15—20 мм, круглое железодиаметром 4—6 мм. Арматура располагается в швах кладки. В местах пересечения арматура связывается проволокой, образуя клетки, которые заполняются кирпичной кладкой.
Расстояние как между вертикальными, так и горизонтальными стержнями обычно принимается равным 51 см. Пересечения горизонтального и вертикального железа производятся в различных плоскостях. Концы горизонтальной арматуры закрепляются в капитальных стенах или столбах. На практике при небольшой длине стены конструкция Прюсса применяется в упрощенном вида с прокладкой железа только в горизонтальных швах, что упрощает кладку. Стены Прюсса обладают большой жесткостью и способностью выдерживать боковые удары и давления.
Преимущества армированной кладки
Железо-камень обладает почти всеми теми же преимуществами, что и железобетон, а именно:
- а) большой долговечностью,
- б) высокой огнестойкостью,
- в) ничтожным расходом по ремонту,
- г) относительной сейсмостойкостью.
Кроме того по сравнению с железобетоном железо-кирпич обладает следующими преимуществами:
- а) простотой опалубки,
- б) объемным весом на 20% более легким, чем железобетон,
- в) значительно более высокими теплотехническими качествами, что указывает на целесообразность применения железо-кирпича в наружных стенах.
Недостатки железо-камня следующие:
- а) железо-каменные конструкции как правило несмотря на меньший объемный вес несколько тяжелее железобетонных, хотя и значительно легче каменных;
- б) железо-камень требует работы высококвалифицированных каменщиков;
- в) железо-камень по-видимому хуже, чем железобетон, сопротивляется динамическим нагрузкам.
С технической точки зрения железо-камень может быть применен почти во всех областях, где находит себе применение железобетон. Экономичность железо-камня по сравнению с железобетоном не является доказанной и должна определяться в каждом отдельном случае в зависимости от типа конструкции и ее назначения. Перспективу применения армирования камня в целях повышения устойчивости и связанности комплекса здания следует по-видимому считать основной.
Второй областью, где может оказаться целесообразным применение железо-камня взамен железобетона, являются элементы наружной стены, где:
- железобетон благодаря своим низким теплотехническим качествам требует утепления, приводящего к усложнению в конструкциях и в работе;
- железобетон, вводимый в кладку, является инородным материалом, что также создает ненужные усложнения и задержки в процессе работ.
К этой области целесообразного применения железо-камня относятся например железо-кирпичные перемычки.
Нажимая на кнопку, вы соглашаетесь на обработку персональных данных в соответствии с Условиями