1.Определение прочности кладки при расчете каменных конструкций.

Каменная кладка является неоднородным материалом. Она состоит из отдельных камней, находящихся под воздействием нагрузки в условиях сложного напряженно-деформированного состояния, которые объединены слоем раствора. Поэтому прочность и деформативность каменной кладки зависит от многих факторов: вида и прочности камня, прочности раствора, вида напряженного состояния, качества выполненной кладки (заполнения, толщины и необходимой перевязки швов, соблюдение горизонтальности рядов) и др. Методика определения непосредственно прочности каменной кладки эксплуатируемых конструкций отсутствует, поэтому прочность определяется косвенно по характеристикам камней и раствора.

Расчетное сопротивление каменной кладки для поверочных расчетов определяется исходя из марки кирпича М и марки раствора М (при выполнении расчетов по проектным данным) или из условной марки кирпича и условной марки раствора(при выполнении поверочных расчетов по результатам испытаний) с учетом коэффициентов условий работы. Для промежуточных значений условных марок кирпича и раствора расчетное значение каменной кладки определяется линейной интерполяцией.

Условная марка кирпича определяется по результатам испытания – не менее 5 образцов-двоек при сжатии и не менее 5 образцов при изгибе в соответствии с требованиями ГОСТ 8462-85. Допускается определять прочность кирпича при сжатии на образцах-цилиндрах диаметром 50 мм, высверленных из кирпича кладки, или ультразвуковым методом. Значения предела прочности кирпича при сжатии R_сж, изгибе R_изг и среднее определяются по формулам:

, ,

где – разрушающее усилие,– площадь поперечного сечения образца-двойки,– расстояние между опорами при испытании кирпича на изгиб;– ширина и высота поперечного сечения кирпича,– количество испытаний.

Условная марка раствора устанавливается по результатам испытания не менее 5 образцов-кубов с ребром 30…40 мм, изготовленных из двух пластинок раствора, отобранных из горизонтальных швов кладки и склеенных гипсовым тестом. Условная марка определяется как среднее значение, умноженное на коэффициент 0,7.

Прочность каменных конструкций эксплуатируемых строительных сооружений определяется поверочными расчетами на основании данных, полученных при обследовании. При этом учитываются дефекты и повреждения, снижающие прочность:

трещины;
разрушение поверхностных слоев кладки;
наличие эксцентриситетов, вызванных отклонением от вертикали;
нарушение конструктивной связи между стенами;
повреждение опор балок, перемычек, смещение элементов.

Вертикальные силовые трещины учитываются введением понижающего коэффициента к расчетному сопротивлению каменной кладки.

Условие прочности имеет вид ,где– расчетное сопротивление каменной кладки.

2. Усиление стальных балок и ферм методом изменения их конструктивной схемы.

Усиление металлических конструкций может производиться после их разгружения или под нагрузкой:

увеличением поперечного сечения отдельных элементов и узлов их соединений,
изменением расчетной схемы конструкций.

Усиление металлических конструкций изменением их расчетной схемы является эффективным методом, который позволяет перераспределить усилия между элементами.

Методы: 1.изменение места передачи нагрузки, 2.повышение степени внешней статической неопределимости, 3.повышение степени их внутренней статической неопределимости.

Усиления металлических конструкций повышением степени статической неопределимости: путем обеспечения неразрезности стальных шарнирно опертых балок, путем устройства дополнительных жестких и упругих опор в виде подкосов, подвесок и кронштейнов для балочных конструкций, устройством затяжек, шарнирно-стержневых цепей для стропильных ферм , включением в совместную работу со стропильной фермой конструкции светоаэрационного фонаря.

Усиление стальных балок обеспечением их неразрезности:1 – стальные накладки

При проектировании усиления конструкций изменением их расчетной схемы следует производить проверку прочности и устойчивости всех элементов и их сопряжений на действие изменившихся усилий. Применение данных методов усиления может повлечь за собой необходимость усиления не только отдельных элементов, но и узловых соединений.
Эффективно выполнять предварительное напряжение дополнительных элементов усиления.

Схемы усиления стальных балок дополнительными жесткими и упругими опорами: а – предварительно напряженными подкосами с опиранием на фундаменты; б – подкосами с опиранием на колонну; в – подвесками; г – предварительно напряженными кронштейнами: 1 – подкосы, 2 – затяжка с натяжным приспособлением, 3 – подвески, 4 – кронштейны

Схемы усиления стропильных ферм: а – предварительно напряженными затяжками, б – шарнирно-стержневыми цепями, в – включением конструкции фонаря в совместную работу с фермой: 1 – затяжка, 2 – натяжное приспособление, 3 – стальной канат, 4 – подвеска, 5 – дополнительная стойка, 6 – дополнительный раскос

Схемы усиления стальных балок повышением степени внутренней статической неопределимости: а – предварительно напряженной горизонтальной затяжкой; б – предварительно напряженной шпренгельной затяжкой: 1 – горизонтальная затяжка, 2 – натяжное приспособление, 3 – анкерное устройство, 4 – шпренгельная затяжка, 5 – дополнительная стойка, 6 – дополнительный подкос