7.2. Розрахунок кам’яних конструкцій, підсилених обоймами

Несуча здатність існуючих кам’яних конструкцій (колон, стовпів, простінків) може бути збільшена без руйнування шляхом замкнення конструкції в обойму. У цьому випадку обойма буде перешкоджати поперечному розширенню кладки, що збільшить опір кладки впливу поздовжньої сили.

Найпоширеніші види обойм - металеві, а також у вигляді армованої штукатурки (рис. 7.2), рідше застосовують залізобетонні обойми завтовшки 6…10 см.

Рис. 7.2. Підсилення кладки обоймами: а – металевою;

б – штукатурно-армованою: 1 – кладка; 2 – кутики; 3 – планки;

4 – штукатурка; 5 – поздовжні стержні; 6 – хомути (спіральна обмотка)

Обойми сприймають частину поздовжньої сили, що діє на конструкцію. Металева обойма (рис. 7.2, а) складається із вертикальних кутиків, які встановлюють у кутах, і планок, що є хомутами. Відстань між хомутами становить не більше 500 мм. Після встановлення обойми вона повинна бути оштукатурена цементним розчином марки 50 - 75 завтовшки 25…30 мм. Обойма у вигляді армованої штукатурки (рис. 7.2, б) складається із вертикальних стержнів діаметром 8…12 мм і спіральної обмотки, що охоплює ці стержні, з кроком 100 – 150 мм, після цього арматурний каркас покривають штукатуркою.

Несучу здатність перерізу визначають залежно від стану кладки на момент підсилення і кількості поперечної і поздовжньої арматури.

Несучу здатність конструкцій, підсилених обоймами, у випадку центрального та позацентрового стиску при ексцентриситетах, які не виходять за межі ядра перерізу, визначають за формулами:

• при металевій обоймі

; (7.21)

• при армованій штукатурній обоймі

, (7.22)

де N - зовнішня поздовжня сила;

,  - коефіцієнти, які при центральному стиску приймають

такими, що дорівнюють 1, а при позацентровому стиску

, (7.23)

А - площа поперечного перерізу підсилюваної кладки;

A^_s - площа поперечного перерізу поздовжніх кутиків

металевої обойми або поздовжньої арматури;

R_sw - розрахунковий опір поперечної арматури;

R_sc - розрахунковий опір поздовжньої стиснутої арматури;

 - коефіцієнт поздовжнього згину, за табл. 4.1 - як для

непідсиленої кладки;

m_l - коефіцієнт, що враховує вплив тривалої дії

навантаження;

 - коефіцієнт непрямого армування горизонтальними

хомутами, визначається за формулою:

, (7.24)

де A_s - площа перерізу планки або хомута;

h, b - розміри сторін підсилюваного елемента;

s - відстань між хомутами або поперечними в’язями;

R - розрахунковий опір кладки з урахуванням

понижуючих коефіцієнтів.

Якщо рівнодійна стискувальних зусиль у перерізі виходить за межі ядра перерізу, то підсилення кладки обоймами є неефективним.

Контрольні запитання

1. Які конструкції називають комплексними?

2. Як виконують розрахунок комплексних конструкцій на центральний стиск?

3. Як визначити зведений модуль пружності комплексного елемента?

4. Як визначити зведений тимчасовий опір перерізу комплексного елемента?

5. Як виконують розрахунок комплексних конструкцій на позацентровий стиск?

6. Які випадки можливі при роботі комплексної конструкції на позацентровий стиск?

7. Яка умова міцності згинального елемента комплексної конструкції?

8. Які обойми застосовують для підсилення кам’яних конструкцій?

9. Як перевірити несучу здатність конструкцій, підсилених обоймами?

10. Як визначити коефіцієнт непрямого армування кладки, підсиленої обоймами?

11. Як враховують гнучкість при розрахунку несучої здатності кладки, підсиленої обоймами?