- •Лекции по каменным конструкциям
- •Введение
- •1. Материалы для каменных и армокаменных конструкций. Каменные кладки
- •1.1. Каменные материалы и изделия
- •1.2. Растворы
- •1.3. Арматура
- •1.4. Каменные кладки
- •2. Физико-механические свойства кладки
- •2.1. Прочность кладки при сжатии
- •2.2. Прочность кладки при местном сжатии (смятии)
- •2.3. Прочность кладки при растяжении
- •2.4. Прочность кладки при срезе
- •2.5. Прочность кладки при изгибе
- •2.6. Деформативность кладки
- •3. Расчет элементов каменных конструкций по предельным состояниям первой и второй групп
- •3.1. Основные положения расчета
- •3.2. Расчет центрально-сжатых элементов
- •3.3. Расчет на местное сжатие (смятие)
- •3.4. Расчет на внецентренное сжатие
- •3.5. Расчет на изгиб, центральное растяжение и на срез расчет на изгиб.
- •3.6. Расчет по раскрытию трещин
- •3.7. Расчет по деформациям
- •4. Армокаменнье конструкции
- •4.1. Каменные конструкции с сетчатым поперечным армированием
- •4.2. Каменные конструкции с продольным армированием
- •4.3. Каменные конструкции, усиленные железобетоном (комплексные конструкции)
- •4.4. Каменные конструкции, усиленные обойной
1. Материалы для каменных и армокаменных конструкций. Каменные кладки
1.1. Каменные материалы и изделия
Для каменных конструкций применяются как искусственные, так и естественные каменные материалы (рис. 1).
Рис. 1. Классификация строительных камней
Кроме того, каменные материалы и изделия можно классифицировать следующим образом:
- для ручной кладки массой до 32 кг;
- крупные блоки;
- стеновые панели;
- фасадные изделия.
К каменным материалам и изделиям, применяемым при ручной кладке, относятся:
1.
Кирпич полнотелый глиняный пластического
полусухого прессования
(
= 1700 - 2000 кг/м3),
силикатный (
=
1800 - 2000 кг/м3),
шлаковый и др.
2. Кирпич пустотелый пластического прессования, показанный на рис. 2,а и полусухого прессования, показанный на рис. 2,б ( = 1300 - 1500 кг/м3). Применение пустотелого кирпича уменьшает теплопроводность, что дает возможность уменьшить толщину наружных стен на 1/2 кирпича, а это уменьшает вес стен на 30 % и экономичнее решается фундамент.
3. Камни - это изделия, по размеру большие, чем кирпич, но допускающие ручную кладку. Керамические пустотелые, = 1400 кг/м3 показаны на рис. 3,а.
4. Камни бетонные сплошные и пустотелые (рис. 3,б) из легкого бетона, = 1800 кг/м3; вес камня не должен превышать 32 кг. Пустотелые камни наиболее эффективны в наружных ограждающих конструкциях зданий.
5. Камни из автоклавных и безавтоклавных ячеистых бетонов = 500 - 1000 кг/м3.
6. Камни из местных природных материалов, = 1800 кг/м3.
Рис.2. Кирпич пустотелый: а – пластического формирования; б – полусухого прессования
Рис.3. Камни: а – керамические пустотелые; б – бетонные пустотелые
К крупным блокам относятся:
1. Крупные блоки бетонные и силикатные из плотного бетона, показанные на рис. 4.
2. Крупные блоки бетонные и силикатные из ячеистых бетонов.
3. Крупные блоки из кирпича и керамических камней, изготовленные в специальных цехах.
4. Крупные блоки из природного камня, =1800 кг/м3.
Рис.4. Крупные блоки бетонные и силикатные из плотного бетона
К стеновым панелям относятся:
1) панели кирпичные;
2) панели из керамических камней.
Эти панели армируются сварными каркасами и сетками и изготавливаются в специальных цехах. Наружная керамическая панель показана на рис. 5. Панели могут быть одно-, двух-, трехслойными, чаще всего с жестким утеплителем.
Рис. 5. Наружная керамическая панель
К фасадным изделиям, которые улучшают внешний вид здания и увеличивают долговечность стен, относятся:
1. Керамические фасадные изделия в виде лицевого кирпича или камня, закладных плит (рис. 6), облицовочных прислонных плиток (глазурованных и неглазурованных).
2. Бетонные фасадные изделия в виде фасадных плит из цементного или силикатного бетона.
3. Облицовочные плиты из природного камня.
4. Ковровые облицовочные материалы в виде керамических или стеклянных плиток, наклеенных лицевой поверхностью на бумажную основу и используемые при бетонировании панелей и блоков.
Рис. 6. Керамические фасадные изделия в виде закладных плит
Основной характеристикой прочности камня является его марка, то есть предел прочности образца установленной формы при испытании на сжатие в кгс/см2. ( Марка кирпича устанавливается из испытаний на сжатие и изгиб).
По маркам камни бывают:
- малой прочности марки 7, 10, 15, 25, 35, 50;
- средней прочности марки 75, 100, 125, 150, 200;
- высокой прочности марки 250, 300, 400, 500, 600, 80С, 1000.
К каменным материалам, применяемым для кладки наружных стен, кроме требования по прочности, предъявляется требование морозостойкости (F).
Морозостойкость каменных материалов определяется числом циклов замораживания и оттаивания в насыщенном водой состоянии, которое выдерживает образец при снижения прочности не более чем на 25 %. Приняты марки по морозостойкости от F10 до F300.
Показатель морозостойкости очень важен, так как фактически он оценивает долговечность каменного материала и, таким образом, срок службы здания.
