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

разрушающей, т. е. наступает несколько позже, чем в нёармированной кладке, где таковые появляются при 50—60% от разрушающей. Дальнейшее нарастание трещин идет медленно, их распространению вдоль столбов препятствуют сетки арма­ туры, поэтому, хотя трещин получается больше, чем в неармированной кладке, они проходят через 1—2 ряда кирпича. Разрушение наступает от раздавливания отдельных кирпичей в процессе нарастания нагрузки и начинающегося откалыва­ ния наружных лещадок, однако расслоения столба не проис­ ходит. При разрушении кладки напряжение в стержнях сеток достигает величины 2000 кг/см2, что свидетельствует об их работе на растяжение.

Столбы с сетчатой арматурой могут применяться при ма­ лой гибкости последних, установленной нормами до величины, не превосходящей

Кроме того, применение поперечной арматуры возможно только для внецентренной нагрузки, не выходящей из ядра сечения, т. е. при е0^0,17/г.

Расчет столбов с поперечной сетчатой арматурой произво­ дится по расчетным формулам, выведенным для неармированной кладки, с введением в них расчетного сопротивления ар­ мированной кладки Рак*- Процент армирования устанавли­ вается по объему

Р = у*- ЮО,

где р — процент армирования, Уа— объем арматуры, VK— объем кладки.

Для квадратной сетки из арматуры площадью поперечного сечения /а с размером ячейки С при расстоянии между сет­ ками S (по высоте) рис. VII. 2 получим

Упругая характеристика кладки с сетчатым армированием при определении коэффициента продольного изгиба прини­ мается согласно указанию норм по выражению

* Ка к — см. далее формулу (7.3).

61

матурой складывается из двух частей: сопротивления кладки и сопротивления сетчатой арматуры. В данном случае при определении сопротивления сетчатой арматуры она заменя­ ется эквивалентной площадью продольной арматуры Fc, но­ сящей название приведенной площади сетки, которая на ос­ новании экспериментальных данных принимается удвоенной.

Итак,

(7.2)

Тогда

Ns^mM(FR+27У?а)<ра,

62

получим

Л ^ / З Д а ^ - Ь # ) .

Обозначим

При прочности раствора менее 25 кг/см2, что может иметь место при недостроенном здании и оттаивании раствора, вы-

М-25.

2р/?а R

100 /?25

При внецентренном сжатии расчетные формулы в соответ­ ствии с выражениями (5.2) и (5.3) примут вид:

для любого сечения

(7-5)

для прямоугольного сечения

В этих расчетных формулах расчетное сопротивление сжа­ тию армированной кладки при внецентренном сжатии

63

Вводимая поправка ( 1 2 £о\ показывает, что при величине

У )

эксцентриситета ео~0,5у эффект от сетчатого армирования

исчезает и RaKU=R-

Для марки раствора меньше 25 кг/см2 вводится корректи­

ровка на коэффициент .

Во всех приведенных расчетных формулах расчетные со­ противления арматуры принимаются по табл. 13СНиП ПВ.2-71, а именно: для сеток А1— 1500 кг/см2, для сеток BI — при

^ 0 5,5 мм — 2000 кг/см2, для сеток BI — при ^ 0 6 мм — 1800 кг/см2.

Для подбора сечения столбов с сетчатой поперечной арма­ турой расчет приходится вести последовательным приближе­ нием, поскольку гибкость зависит от а а, которая, в свою оче­ редь, зависит от RaK, т. е. от р согласно формулам (7.1) и

(7.3).

Чтобы удобнее решать эту задачу, выразим р через рас­ четные сопротивления армированной и неармированной клад­ ки из (7.3):

и его приходится армировать сетками как наиболее эффективным приемом при центральной нагрузке.

По табл. 18 СНиП П-В. 2-71 <р=0,85, поэтому

JV= 1 • 18522- 0,85=41 500 кг, т. е. меньше 53,0 т;

б) 1 приближение.

6 4

Задаемся аа=800.

Тогд 1

по габл. 18 СНиП П-В. 2-71 <ра =0,81, тогда

53 000

7?ак — = 24,2 кг/см2; ак _ 1-522-0.81

по формуле (7.1)

36

= 1 0 0 0 ^ = 770,

т. е. что и требуется по расчету.

Л Е К Ц И Я 8

•Столбы с продольной арматурой; Конструкция и основы расчета. Комплексные конструкции

Столбы с продольной арматурой применяются при значи­ тельных эксцентриситетах, когда растянутая зона каменной кладки не выдерживает приходящихся растягивающих усилий. Кроме того, когда ео >0,9у и сечение не выдерживает трещи-

нообразования, а также при гибкостях ~ > 15, т. -е. когда

применение сетчатой арматуры недопустимо. Наконец, про­ дольное армирование столбов применяется при возможной ви­

,dz-бЧсм

Рис. VIII-1

Существует два способа армирования столбов с продоль­ ной арматурой: расположение арматуры внутри кладки и на­ ружное армирование. ВНУТРЕННЕЕ армирование применяет­ ся в стоблах с большей стороной элемента более 2,5 кирпичей, т. е. 64 с м при наличии вредных внешних воздействий и по-

66

стоянном воздействии высоких температур (рис. VIII. 1). Про­

менее 0 8 мм. Хомуты принимаются тоже диаметром 3—8 мм с предельным шагом не более 25 диаметров и располагаются в горизонтальных швах столбов. НАРУЖНОЕ армирование более просто и удобно для осуществления, поэтому оно обыч­ но и применяется, если отсутствуют те особые условия, кото­ рые требуют устройства внутренней арматуры. При наружном армировании арматура располагается (рис. VIII.2, а) в специ­ ально оставляемых пазах, в боковых плоскостях столбов. Глу­ бина пазов делается в 1/4 кирпича, и после установки арма­ туры и боковых щитов из досок они заполняются цементным раствором. Такой способ установки арматуры в пазах наибо­ лее удобен, так как не требует последующей защитной штука­ турки. Продольная арматура при наружном армировании за­ щищается от коррозии цементным раствором пазов. В поме­ щениях с нормальной влажностью воздуха защитный слой должен быть 20 мм, а на открытом воздухе и во влажных и мокрых помещениях, резервуарах и фундаментах — 30 мм. Диаметр арматуры принимается не менее 3 мм для растяну­ той и не менее 8 мм для сжатой арматуры. Наибольший диа­ метр 20 мм. Хомуты принимаются диаметрами Зч-8 мм и ста­ вятся с шагом не более 15 диаметров и не более 15 см в го­ ризонтальных швах столбов. В столбах с продольной арма­ турой независимо от внутреннего или наружного армирования процент арматуры устанавливается нормами в следующих пределах: растянутая арматура Pmm=0,05%, сжатая арматура

Агаш =0,1%. Минимальное расстояние между стержнями не ме­ нее 3 см. Анкеровка арматуры растянутой зоны осуществляет­ ся крючками, расположенными в специально устраиваемых бетонных замках (рис. VIII. 2, б). Стыки арматуры с помощью сварки возможно осуществлять при 0 10 и более. Сварные стыки перекрываются накладками по 5 диаметров в каждую сторону, а при сварке внахлестку последняя осуществляется величиною 10 диаметров. Стыкование без сварки внахлестку возможно при соблюдении перепуска стержней друг за дру­ га: в сжатой зоне 20 диаметров, а в растянутой зоне 40 диа­ метров, как в легком бетоне, ввиду относительно малой проч­ ности раствора (рис. VIII.2,б). Стержни в стыках должны снабжаться круглыми крючками, для расположения которых возможно устройство специальных пазов. Двойная арматура осуществляется ТОЛЬКО при двузначном изгибающем момен-

«)

I - ряд

ш ш

Е - ряд

E L - ряд

Растяжение ЦОф

Рис. VIII-2 а. б, в.

те, в остальных случаях применяется только односторонняя арматура. Продольное армирование в три раза менее эффек­ тивно, чем сетчатое, и становится рациональным при больших эксцентриситетах и больших гибкостях. Характер разруше­ ния продольно армированных столбов напоминает неармиро-

68

ванную кладку, отличаясь от последней тем, что при разру­ шении не происходит расслоение кладки, так как этому пре­ пятствуют хомуты. '

При виецентренном сжатии имеют место малые и большие эксцентриситеты.

Однако в строительной практике элементы с малыми экс­ центриситетами при продольном армировании не имеют прак­ тического значения, поскольку армирование сжатой зоны не­ эффективно и при эксцентриситетах, не выходящих за преде­ лы ядра сечения, выгодно применение поперечного армирова­ ния. Таким образом, реальное применение находят столбы с большими эксцентриситетами при армировании толь­ ко их растянутой зоны (одностороннее армирование), а при двузначных моментах столбы с симметричным двусторонним армированием. Расчет армокаменных конструкций при осе­ вом и виецентренном сжатии производится по формулам, при­ нятым для расчета железобетонных конструкций но дейст­ вующим нормам (СНиП). В этом случае, при армировании

кладки, работающей совместно с арматурой, а £?пр бетона за­ меняется сопротивлением сжатию кладки R.

Наряду с продольным армированием применяется особый вид армирования посредством пронизывания каменной кладки железобетонными элементами: горизонтальными и вертикаль­ ными. Такого рода армирование и конструкции носят назва­ ние комплексных конструкций и предложены профессором Пастернаком. Железобетонный скелет, пронизывающий камен­ ную кладку, осуществляется параллельно с ведением камен­ ной кладки, в которой оставляются специальные борозды и каналы для последующего бетонирования железобетонного скелета. Железобетон воспринимает все растягивающие уси­ лия при изгибе и виецентренном сжатии, а кладка и частично железобетон воспринимает сжатие. Каналы и пазы для желе­ зобетона должны иметь стенки не менее 1/2 кирпича. При та­ ких стенках в швы каналов закладываются проволочные хо­ муты не реже, чем через 2 ряда камня. Стыкование арматуры каркасов колонн производится над уровнем горизонтальных поясов (рис. VIII. 3). Совместная работа кладки и железобе­ тонного скелета обеспечивается хорошим сцеплением между ними. Кроме того, усадка бетона вызывает обжатие кладки, что благоприятно отзывается на твердении раствора и дальнейшей работе кладки. Кладка комплексных конструкций, работаю-

69

щих на сжатие или растяжение, ведется на растворе не ниже марки «25», а при работе кладки на изгиб и внецентренное сжатие не ниже марки «50»,

По системе комплекс­ ных конструкций могут осуществляться самые разнообразные конструк­ ции: резервуары, силосы, водонапорные башни, из­ гибаемые элементы пере­ крытий, колонны, подпор­

Армокирпичные перемычки и их расчет. Висячие стены на рандбалках и их расчет.

Армокерамические конструкции перекрытий и их расчет

Железокирпичные перемычки относятся к изгибаемым не­ сущим конструкциям, могущим перекрывать пролеты до 3,5 м.

Особо широкое распространение получили кирпичные ви­ сячие стены на относительно легких рандбалках, так как они

70