Расчет каменных элементов по 2 гр предельных состояний

Расчеты по образованию трещин и по деформациям для каменных и армокаменных конструкций производится на действие нормативных нагрузок при основном их сочетаниях

в случаях:

-для внецентренно сжатых элементов при е_о >0,7у -на действие расчетных нагрузок.

-для смежных конструктивных элементов, работающих совместно и выполненных из материалов с различными деформативными характеристиками, или при значительной разнице в напряжениях, возникающих в этих элементах;

-для сооружений, где по условиям эксплуатации не допускается образование трещин или ограничивается их величина;

-для самонесущих стен, связанных с каркасами и работающих на поперечный изгиб

Расчет по деформациям производится для стадии упругой работы материала кладки при разных случаях напряженного состояния.

Армированная каменная кладка

Для увеличения несущей способности каменной кладки применяют различные способы армирования и усиления.

Поперечное армирование производится укладкой арматурных сеток в горизонтальные швы столбов или стен. Прямоугольные арматурные сетки изготавливаются из круглой гладкой стали класса А-1 или холоднотянутой проволоки. Диаметр стержней арматуры рекомендуется принимать не более 5мм., шаг стержней 30-120мм. расстояние между сетками по высоте элемента не более 400мм., при большем значение поперечное армирование не влияет на несущую способность кладки. Концы стержней сеток на 2-3 мм. выпускают из шва кладки для контроля правильности укладки сеток. Используют также сетки «зигзаг», изготовленные из арматуры диаметром 3-8 мм. Две сетки «зигзаг» укладывают в взаимно перпендикулярном направлении в двух смежных горизонтальных швах, они равноценны одной прямоугольной сетке. Расстояние между сетками с одинаковым направлением стержней такой же. Толщина шва, в которой размещены сетки, должна быть на 4мм. больше диаметра стержней сеток «зигзаг» или удвоенного диаметра стержней прямоугольных сеток. Марка раствора шва не менее 25. Количество арматуры в кладке определяется процентом армирования по объему μ=Va/Vk *100

Для кладки с прямоугольными сетками μ= 2fa/cs , где fa-площадь сечения одного стержня

s-расстояние между сетками по высоте

с-шаг стержней

процент армирования столбов, простенков принимают обычно 0,1-1%.

В армированных кладках таким способом разрушение происходит с образованием на участке между сетками косых трещин с последующим выкалыванием.

Сопротивление кладки зависит от величины эксцентриситета, уменьшаясь с их увеличением.

При больших значениях е_о >h/6 сопротивление обычной и армированной кладки одинаковое. Поэтому в этом случае применение кладки с сетчатым армированием не целесообразно.

Применяют поперечное армирование для элементов с гибкостью λr>53 или λ_h>15. Арматура влияет на прочность только при хорошем сцеплением арматуры, раствора и камня, марки раствора не менее 50. В кладке из природных и бетонных камней поперечное армирование не применяют.

Продольное армирование кирпичной кладки применяют наружное и внутреннее. Область применение обычно промышленные здания для тяжело нагруженных столбов, простенков большой гибкости и внецентренно сжатых с большим эксцентриситетом.

Применяют стержни класса А-1, А-11, диаметром не менее 3мм. для растянутой и не менее 8мм. для сжатой. Хомуты выполняют из стали А-1 или холоднотянутой проволоки диаметром 3-6мм. расстояние между хомутами не более 15d-для наружной арматуры и не более 20d-для внутренней,

максимальный-500 мм., площадь сечения продольной сжатой арматуры принимается 0,1-2%, растянутой- не менее 0,05% площади поперечного сечения элемента.

Защитный слой, обеспечивающий совместную работу арматуры и кладки, выполняется из раствора марки не ниже 25, толщиной не менее 20мм.-для столбов, не менее 15 для стен.

Это армирование рационально при вибрационных или сейсмических нагрузках.

Усиление посредством включения в кладку железобетона, работающие совместно. При этом рекомендуется располагать бетон с внешней стороны, что позволяет проверить плотность уложенного бетона и является более рациональным. Используется при необходимости значительно увеличить несущую способность, уменьшить размеры сечения. Площадь продольной арматуры оптимальна не более 1,5% площади сечения бетона.

Располагаться ж/б элементы могут с одной стороны, с двух сторон, в штрабе (рис.).