Билет № 21

1. Выполните план несущих конструкций секции 5-этажного кирпичного дома с поперечными несущими стенами и дайте схему устройства перемычки над окном в здании с самонесущими наружными стенами облегченной кладки.

2. Какие факторы определяют прочность каменной кладки? Назовите виды армирования кладки. Объясните эффект повышения прочности каменной кладки, обусловленный её армированием. Дайте количественную оценку повышения прочности каменной кладки за счет косвенного армирования. Каким требованиям должно удовлетворять сетчатое армирование кладки (по диаметру стержней, расстоянию между' стержнями в сетках и в рядах кладки).

Прочность каменной кладки определяют след. факторы:

1. прочность камня.

2. размеры камней, с увеличением высоты камней, количество горизонтальных швов уменьшается, прочность кладки увеличивается.

3. правильность формы камня

4. наличие пустот в пустотелых камнях

5. прочность раствора

6. удобоукладываемость раствора при выполнении кладки

7. качество кладки, оно характеризуется равномерностью заполнения горизонтальных швов

8. перевязка кладки

9. сцепление раствора с камнем.

Армирование кладки м.б. расчетное и конструктивное. Расчетное учит. в оценке несущей способности , а конструктивное – требуемое в СНиП.

Армирование кладки м.б.:

- Поперечное (сетчатое) из стальных сеток, укладываемых в горизонтальных швах( для повышения несущей способности элементов, работающих на сжатие);

- Продольное – из продольных арматурных стержней с хомутами, устанавливаемых снаружи или внутри кладки, в швах между кирпичами (для повышения несущей способности кладки нарастяжение, при изгибе и внецентренном сжатии).

Поперечное (сетчатое) армирование с расположением арматуры в горизонтальных швах кладки препятствует развтитю в ней поперечных деформаций, воспринимает растягиваюшее усилие и повышает ее прочность в 2,0…2,5раза.

Сетчатое армирование горизонтальных швов кладки допускается применять только в том случае, когда повышение морок камней и раствора не обеспечивают требуемой прочности кладки и площадь поперечного сечения элемента не м.б. увеличена. Не допускается применять при армировании стен помещений с влажным и мокрым режимами.

Сопротивление кладки при сетчатом армировании повышается за счет проявления эффекта обоймы (рис. 1).

Минимальное количество сетчатой арматуры, учитываемое в расчете, принимается равным 0,1%, а максимальное из условия, чтобы предел прочности арм.кладки не превышал 0,9стандартной прочности кирпича.

Для каменной конструкции коэффициент армирования определяются по соотношению объема арматуры к объему кладки.

; ;

Размеры ячеек сетки – с₁, с₂ принимаются не менее 30мм и не более 120мм, они также не должны превышать1/3 наименьшего размера сечения элемента в плане. Расстояние между сетками по высоте - s не должно превышать 5рядов кирпичной кладки из обыкновенного кирпича(40,0см), 4 рядов кладки из утолщенного кирпича и 3 рядов кладки из керамических камней и д.б. не более наименьшего размера сечения.

Диаметр стержней сеток принимается равным 3...8мм. При диаметре стержней 6мм и более применяется сетка типа «зигзаг». Сетки типа «зигзаг» укладываются в 2смежных рядах кладки так, чтобы направление стержней в них было взаимно перпендикулярным. Швы кладки армокаменных конструкций должны иметь толщину, превышающую диаметр стержней не менее чем на 4мм.

3. Определение числа свай в фундаменте. Конструирование отдельно стоящих свайных фундаментов.

Зная несущую способность сваи F_α, принимая, что ростверк обеспечивает равномерную передачу нагрузки на все сваи фундамента, необходимое число свай n в кусте определяют по формуле

(1)

где γ_к - коэффициент надёжности, принимаемый от способа определения несущей способности сваи;

N₀₁- расчётная нагрузка на куст.

Полученное по формуле (1) число свай округляется в сторону увеличения до целого числа.

Сваи в кусте размещаются таким образом, чтобы ростверк получился наиболее компактным, при этом сваи можно располагать по прямоугольной сетке или в шахматном порядке. Обычно расстояние между осями свай принимается a=3d, а расстояние от крайнего ряда свай до края ростверка - 1d. Примеры размещения свай в кустах показаны на рис.1.

Ростверки кустов свай конструируются как обычные фундаменты мелкого заложения и рассчитываются на продавливание колонной или угловой сваей, на поперечную силу в наклонных сечениях и на изгиб. Расчёты производятся в соответствии с требованиями СНиП2.03.01-84 «Бетонные и железобетонные конструкции».

Если сваи куста работают только на сжимающую нагрузку, то достаточно их заделки в ростверк на 5...10 см, если же сваи воспринимают выдёргивающие, нагрузки или моменты, то их связь с ростверком делается более надёжной, для чего головы свай разбивают и обнажённую арматуру замоноличивают в бетон ростверка

4. Назовите основные процессы при выполнении каменной кладки; системы перевязки швов. Изложите связь технологических и физико – механических факторов: требования к материалам.

Назначение каменных работ. Большое распространение природе естественных каменных материалов и обилие сырья для изготовления искусственных материалов, а также такие свойства, как прочность и долговечность, огнестойкость, способствуют широкому распространению каменных материалов в строительстве.

Недостатки каменной кладки - большая относительная масса конструкций, малая производительность труда, высокие материальные затраты, невозможность механизировать процесс кладки.

В зависимости от вида применяемых материалов каменную кладку подразделяют на кладку из искусственных и природных камней. В свою очередь для кладки из искусственных камней широко используют кирпич сплошной и пустотелый, сплошные и пустотелые прямоугольные камни (блоки).

Виды кладки в зависимости от применяемых камней:

кирпичная - из глиняного и силикатного сплошного и пустотелой кирпича;

кирпичная с облицовкой - из искусственных и естественных камней и блоков;

мелкоблочная - из природных (ракушечники, пористые туфы) или искусственных, бетонных и керамических камней, укладываемых вручную;

тесовая - из природных обработанных камней правильной формы укладываемых вручную или краном;

бутовая - из природных камней неправильной формы;

бутобетонная - из бута и бетонной смеси, обычно в опалубке.

Системы перевязки швов. Раскладку кирпичей и камней в слоях кладки и чередование слоев производят в определенной последовательности, которую называют системой перевязки швов кладки. Слои кладки из камней правильной формы называют рядами кладки.

Горизонтальные швы имеют среднюю толщину 12 мм для кирпича и 15 мм для природных камней, а вертикальные швы должны иметь толщину 10 мм для кирпича и 15 мм для природных камней. Допускаемая толщина отдельных швов от 8 до 15 мм.

Толщину стен и столбов принимают кратными половине или целому кирпичу или камню, исключение составляют армированные перегородки в 74 кирпича. В большинстве случаев кирпич в кладке укладывают плашмя, т.е. на постель, в отдельных случаях, например при кладке карнизов, кирпич укладывают на ребро - боковую ложковую грань.

Толщину сплошной кирпичной кладки назначают кратной 0,5 кирпича, поэтому стены могут иметь следующую толщину: полкирпича | 12 см; кирпич - 25 см; полтора кирпича - 38 см; два кирпича - 51 см; два с половиной - 64 см; три кирпича - 77 см.

Высота рядов кладки складывается из высоты кирпича или камней и толщины горизонтальных швов раствора.

Для каменной кладки различают перевязку вертикальных, продольных и поперечных швов. Перевязка продольных швов необходима для того, чтобы кладка не расслаивалась вдоль стены на более тонкие составляющие и чтобы возникающие от приложенной нагрузки напряжения в кладке распределялись равномерно по всей ширине стены. Перевязка поперечных швов необходима для продольной связи между отдельными кирпичами, обеспечивающей перераспределение нагрузки на соседние участки кладки и сохранение монолитности стены при возможных неравномерных осадках, температурных деформациях и т.п. Перевязку поперечных швов выполняют ложковыми и тычковыми рядами, а продольных - только тычковыми. Основные применяемые системы перевязки: однорядная, многорядная и четырехрядная.

Цепная однорядная кладка применима при кладке стен из всех видов кирпича и камней. Кладку выполняют чередованием через один тычковых и ложковых рядов, при этом каждый вертикальный шов между кирпичами или камнями нижерасположенного ряда перекрывают кирпичами или камнями следующего ряда. Вертикальные поперечные швы при такой системе перевязки перекрывают на 1/4 кирпича за счет применения кирпичей четверток и трехчетверток и осуществляя перевязку для продольных швов в полкирпича.

Многорядная шестирядная кладка, в которой поперечные вертикальные швы перекрывают в каждом ряду, а продольные вертикальные - только через 5 горизонтальных рядов, т. е. система перевязки предусматривает чередование в наружных верстах шести рядов кирпича - одного тычкового и пяти ложковых.

Прочность у многорядной кладки меньше на 2...5%, чем у однорядной, но она имеет ряд преимуществ:

• проще и быстрее выполнение работ;

• для работы не требуются кирпичи-трехчетвертки;

в наружные версты укладывают в 1,3 раза меньше целого кирпича;

объем забутки у однорядной кладки 25%, а у многорядной -42%;

• используют любой бой кирпича для забутки.