3.6 Элементы армокаменных конструкций

3.6.1 Элементы с сетчатым армированием

Для повышения несущей способности каменную кладку при центральном и внецентренном сжатии с небольшими эксцентриситетами армируют поперечными сетками. Арматурные стержни, уложенные в горизонтальных швах каменной кладки, обладая более высоким модулем упругости, чем сама кладка, препятствуют ее поперечному расширению при действии вертикальных усилий.

Поперечную арматуру применяют в виде прямоугольных сеток и сеток типа «зигзаг» (рисунок 3.7, а) из сталей классов А-I и Вр-I. Прямоугольные сетки требуют для своей укладки большой толщины шва и применяются при диаметре проволоки 3…6 мм. Сетки «зигзаг» укладывают в двух смежных горизонтальных швах так, чтобы направление стержней в них было взаимно перпендикулярным. Расстояние между стержнями должно быть не более 12 см и не менее 3 см. Сетки укладывают не реже чем через 5 рядов кладки из обыкновенного кирпича или 40 см для других видов камней.

Процент армирования принимается не менее 0,1 и не более 1 при сетчатом армировании.

Рисунок 3.7-Способы усиления каменной кладки

3.6.2 Элементы с продольным армированием

Цель продольного армирования каменных конструкций (рисунок 3.7, б) – повысить сопротивляемость кладки растягивающим усилиям и обеспечить монолитность, сейсмостойкость и устойчивость отдельных конструкций и всего сооружения в целом. Продольная арматура может быть установлена внутри кладки или снаружи, в пазах или на поверхности в слое раствора. Марку раствора применяют не ниже 50. Во всех случаях продольная арматура связывается с кладкой хомутами, расстояние между которыми должно быть от 15d до 20d.

Для армирования кладки применяют арматурную сталь классов А-I…А-III и обыкновенную арматурную холоднотянутую проволоку класса Вр-I.

Работа армокаменных конструкций с продольным армированием аналогична работе ЖБК такого же типа, поэтому расчет их производят по той же методике, что и железобетонных.

3.7 Особенности расчета

Армирование дает эффект повышения несущей способности каменной кладки при соблюдении следующих условий:

• Эксцентриситет не должен выходить за пределы ядра сечения (для прямоугольных элементов е_о<0,17h);

• Гибкость сжатых элементов не должна превышать следующих величин: λ_h<15 или λ_i<53;

• Минимальный процент армирования составляет 0,1%;

• Высота ряда кладки должна быть не более 150 мм;

• Процент армирования кладки не должен быть выше определяемого по формуле

μ ≤ 50R/(1-2e_o/y)R_s (3.7)

Центрально-сжатые элементы каменных конструкций, армированные сетками (столбы, фундаменты), рассчитывают аналогично неармированным элементам по формуле

N ≤ m_g φ R_sk A (3.8)

Внецентренно сжатые элементы каменных конструкций с сетчатым армированием (простенки, парапеты, фундаменты) при поперечном сечении любой формы рассчитывают по формуле

N ≤ m_g φ₁ R_skb A_сω (3.9)

Для поперечных сечений прямоугольной формы формула (3.10) приобретает вид

N ≤ m_g φ₁ R_skb A(1-2е_о/у)ω (3.11)

Сетчатое армирование допускается в тех случаях, когда повышение марок кирпича, камня или раствора не обеспечивает требуемой прочности кладки, а площадь поперечного сечения не может быть увеличена.