книги из ГПНТБ / Онуфриев, Н. М. Курс лекций по каменным конструкциям для факультета повышения квалификации (ФПК)

Для кладки несущих стен и столбов применяется кирпич марки не ниже 75 и бетонные или природные камни марки не ниже 50. Минимальные марки раствора для кладки стен принимаются 10, а для столбов — 25 при помещениях без ди­ намической нагрузки или же с машинами 1-й категории дина­ мичности. Для кладки стен принимаются минимальные марки раствора 25, а для столбов — 50 в помещениях с кранами или же с машинами 2-й и 3-й категорий динамичности.

При опирании на стены или столбы перекрытий, на кото­ рых расположены машины 2-й и 3-й категорий динамичности, а также подкрановые балки, принимаются специальные кон­ структивные мероприятия: а) устройство стен из сплошных кладок; б) усиление столбов и пилястр арматурными сетками дополнительно к расчету на местное сжатие; в) устройство связей в углах и пересечениях стен; г) усиление стен железо­ кирпичными и железобетонными поясами с т Д , = 4 см2 в глу­ хих стенах и m m = 6 см2 при проемах. Мероприятия по пунк­ ту г) выполняются, если имеются в помещениях краны грузо­ подъемностью свыше 5 тили машины 3-ей категории динамич­ ности.

Столбы и пилястры, несущие покрановые балки, конструк­

крановых балок обязательно устраиваются распределитель­ ные подушки. Самонесущие стены при наличии каркасов свя­ зываются с последними гибкими связями, допускающими воз­ можность независимых вертикальных деформаций (см. лек­ цию VI).

Сельскохозяйственные здания при устройстве несущих ка­ менных стен должны проектироваться с учетом СНиП П-Н. 2-62, СНиП П-Н. 3-62.

Как уже упоминалось, стены зданий с упругой конструк­ тивной схемой получают необходимую устойчивость за счет собственной жесткости как конструкции заделанных в грунт, а также ввиду их связи с покрытием, обеспечивающим их со­ вместную работу с промежуточными столбами или стенами и противоположными стенами здания.

Учет совместной работы всех конструкций здания, связан­ ных между собой шарнирными связями в виде кровельного покрытия, производится рассмотрением таких конструкций, как единая статическая система, когда действует ветровая на­ грузка, дающая гаризонтальное смещение вертикальным эле­ ментам целиком всей стены.

91

Эта статическая система представляет собою ряд стоек од­ ного поперечного ряда, связанных вверху шарнирными связя­ ми (рис. XI. 1), а внизу заделанных в грунт, т. е. представляет собой рамную систему.

*)

Расчет вертикальных элементов такой рамной системы на

горизонтальную ветровую нагрузку производится с учетом смещения верхних опор.

92

рой ;i отсосом стоек поперечной рамы. Это вычисление производится с Hfiпользсганием расчетных справочников, дающих реакции опор при несмещающейся системе (рис. XI. 1, а). 2. Определяют полную величину гори­ зонтального усилия 1?, действующего во введенной дополнительной гори­ зонтальной связи и смещающего раму (рис. XI. 1,6).

R ^ ^ B i + V + V,о ,

деления на каждую стойку г, определяют по приводимым ниже формулам:*

№

б) при одинаковых высотах стоек Н поперечника, разных / н и Е.

на каждую стойку рамы поперечника, эти стойки рассматриваются как кон­ сольные элементы, на которые действуют ветровые нагрузки, горизонталь­ ные реакции Bi и ДRi, что позволяет построить соответствующие эпюры изгибающихся моментов (рис. XI. 1, г).

Возможно вести расчет упрощенно в случае всех стоек од­ ной высоты, что обычно и делается. Если обозначить величину опорной реакции при неподвижной шарнирной опоре через В

* Формулы (11.1) — (11.4) и метод расчета взяты из книги Г1. И. Улиц­ кого, С. А. Рнвкина и др. «-Железобетонные конструкции», Гостехиздат,

Киев, 1958.

93

(рис. XI.2), то величина опорной реакций при упругой опоре Ву может быть выражена формулой

где р —коэффициент, учитывающий упругость опоры.

Рис. XI-2

В формуле (11.6) сумма в знаменателе берется по всем стойкам рамы, кроме рассматриваемой. После определения Ву стойки рассматриваются как консоли, загруженные соответст­ вующей внешней нагрузкой и опорной реакцией Ву. Упругую

94

реакцию Ву определяют только от нагрузок, которые йрикладываются к конструкциям здания после установки ферм по­ крытия. Распределение найденной упругой реакции между от­ дельными стенами или столбами, создающими эту упругую реакцию, производится пропорционально их жесткостям EJ.

Рис. XI-3

Всвязи со сказанным, при расчете стен и столбов зданий

супругой конструктивной схемой последние рассчитываются по различным статическим схемам. Эти схемы зависят от ха­

рактера действующих нагрузок и наличия или отсутствия установленных ферм покрытия, а также возможности смеще­ ния столбов или стен в горизонтальном направлении или не­ подвижности верхних шарнирных опор, что имеет место при симметричной нагрузке от покрытия. Следует особо указать, что несущие стены и столбы в местах опирания на них ферм, прогонов и подкрановых балок обычно усиливаются пилястра­ ми или контрфорсами.

Переменное сечение стен и столбов по их высоте вызывает соответствующее смещение их вертикальной оси, что должно учитываться при расчете конструкций (рис. XI.3). Следует особо указать, что несущие стены и столбы в местах опирания на них ферм, прогонов и подкрановых балок обычно усили­ ваются пилястрами или контрфорсами.

Переменное сечение стен и столбов по их высоте вызывает

95

соответствующее смещение их вертикальной оси, что должно учитываться при расчете конструкций (рис. XI.3). Смещение вертикальной оси стены или столба учитывается введением дополнительного изгибающего момента в месте смещения осей конструкции.

Расчет стены ведется по фактической ширине Ь простенка между оконными проемами (рис. XI. 3), а нагрузки подсчиты­ ваются и учитываются со всей поверхности стены, считая ме­ жду осями простенков. Следует иметь в виду, что ширина про­ стенка, вводимого в расчет столба согласно Ни ТУ, не должна превысить 1/3 Я в каждую сторону, считая от боковой грани ребра (пилястры), где Я — высота стены, но не более Qd; d — толщина стены.

Рассмотрим последовательный ход построения расчетных эпюр изги­ бающих моментов на простенок с пилястрой при разных схемах нагрузок.

777777/7777/V7. 77,77,

Рис. XI-4

/. От собственного веса стены статическая схема принимается в виде стойки, заделанной внизу и свободной вверху (рис. XI. 4). Это объясня­ ется тем обстоятельством, что каменные стены по мере их возведения по­ лучают деформации от собственного веса, а следовательно, и соответст­ вующие усилия. Поэтому принятая схема соответствует действительной схе­ ме стены до установки ферм покрытия.

96

11. От веса покрытия и снега статическая схема принимается в виде стойки, заделанной внизу, с несмещающимся шарниром вверху (рис. X I.5).

сум м а

Такая схема применима при симметричной нагрузке, т, к. в силу этого никакого горизонтальною смещения не может произойти (возможно при­ нимать при разных пролетах, разнящихся до 20%). От М2 опорный момент вычисляется но формуле (табл. 123 ПСП-11).

///. О т в е т р о в о й н а г р у з к и статическая схема принимается в виде стой­ ки, заделанной внизу, а вверху со смещающимся в горизонтальном на­

Рис. Х1-7

Рис. XI.8

9 8

V. От поперечного торможения крана статическая схема принимается такой же, как и при расчете иг крановой нагрузки, т. е. в виде стойки, за­ деланной внизу, и несмещающегося шарнира вверху (рис. XI. 8). Обосно­ вание схемы то же, что было приведено при рассмотрении крановой на­ грузки.

Перемычки над проемами рекомендуется выполнять в виде железобетонных балок, укладываемых в процессе возведения стен.

В случае выполнения неармированных перемычек этими элементами являются участки кладки, перекрывающие про­ емы в стенах. Неармированные перемычки осуществляются трех основных типов: рядовые, клинчатые и арочные.

Рядовые перемычки представляют собой часть кладки над проемом высотою С не ниже 4 рядов и не меньше 1/4 про­ лета, сложенную на растворе повышенного качества. Это наиболее простые в производстве перемычки, однако они тре­ буют раствора не ниже М-25, поскольку иначе возможно вы­ падение из нижних рядов отдельных кирпичей. Для преду­ преждения этого явления нормы предусматривают укладку в растворе арматуры под нижним рядом перемычки в количе­ стве не менее 1 стержня, сечением 0,2 см2 на каждые 13 см толщины стены. Марки раствора для рядовых перемычек не могут быть ниже М-25.

Клинчатые перемычки (рис. XI. 9) имеют преимущество пе­ ред рядовыми в отношении своей прочности, не требуя по­ вышенных марок раствора, и могут осуществляться на раство­ рах, включая наинизшие марки (М-4). В этих перемычках не требуется применения арматурного железа, так как заклини­ вание камней гарантирует их невыпадение из конструкции, причем заклинивание осуществляется за счет некоторого утол­ щения швов вверху перемычки без отески камня.

Р и с . X I -9

Арочные перемычки (рис. XI. 10) позволяют перекрывать наибольшие пролеты от 3,5 до 4 м в зависимости от величины их подъема и применять марки раствора вплоть до М-4. Не­ достатком арочных перемычек является необходимость вести

У

работы с применением кружал, что значительно усложняет кладку стен. Нормами установлены следующие зависимости между марками растворов, высотой перемычек, их пролетами и наименьшей высотой в долях к пролету, что дано в ниже­ приводимой таблице.

Наибольшие пролеты перемычек 1 м и наименьшая высота

Вслучае наличия вибрационных и ударных воздействий,

атакже при возможности неравномерной осадки стен устрой­ ство кеармированных перемычек не допускается. При необхо­ димости укладки концов балок на перемычку в пределах ее конструктивной высоты каменные перемычки необходимо за­ менять железобетонными.

Проводившиеся испытания перемычек с доведением их до разрушения показали, что в стадии разрушения происходит отслоение перемычки от верхней кладки стены, эта трещина отслоения спускается ступенями к пятам, а снизу перемычки

100