4.4.Розрахунок багатошарових стін

До багатошарових стін відносять стіни із полегшеної кладки та стіни з облицюванням і вони виконуються із конструктивних, облицювальних і теплоізоляційних шарів. Окремі шари багатошарових стін повинні з’єднуються між собою жорсткими або гнучкими в’язями. Жорсткі в’язі забезпечують розподілення навантаження між конструктивними шарами, а гнучкі в’язі сприяють збільшенню їхньої стійкості.

За жорсткі в’язі приймаються:

- при будь-якому теплоізоляційному шарі вертикальні діафрагми із тичкових рядів цегли або інших каменів, коли віддалі між осями цих діафрагм не перевищують 10h і не перевищують 120 см, де h – товщина більш тонкого конструктивного шару;

- теплоізоляційний шар із монолітного бетону з межею міцності на стиск 0,7 МПа та кладка із каменів марки не нижче 10 при тичкових горизонтальних прокладних рядах, розташованих на віддалі між осями рядів по висоті кладки не більше 5h і не більше 62 см.

Гнучкі в’язі влаштовують із корозієстійких сталей або сталей, захищених від корозії, а також із полімерних матеріалів. Сумарна площа перерізу гнучких стальних в’язів повинна бути не меншою 0,4 см² на 1 м² поверхні стіни.

Облицювальний шар і основна кладка, якщо вони між собою з’єднані жорстко взаємною перев’язкою, повинні мати близькі деформаційні властивості. В таких стінах рекомендується приймати камені основної кладки і облицювальні однакової висоти.

В розрахунках багатошарових стін на міцність розглядається два випадки:

а) жорстке з’єднання шарів. Різну міцність і пружні властивості шарів , а також неповне використання міцності їх при спільній роботі в стіні враховуються шляхом приведення фактичної площі перерізу стіни до площі матеріалу основного несучого шару. Ексцентриситети всіх зусиль визначаються відносно осі приведеного перерізу;

б) гнучке з’єднання шарів. Кожний шар розраховується окремо на дію безпосередньо на нього навантаження, навантаження від покриття і перекриття необхідно передавати тільки на внутрішній шар стіни. Навантаження від ваги утеплювача необхідно розподіляти на несучі шари пропорційно їхньої площі.

При приведенні перерізу стіни до одного матеріалу товщина шарів приймається фактичною, а ширина шарів b_red (по довжині стіни) зміненою пропорційно відношенню розрахункових опорів і коефіцієнтів використання міцності шарів за формулою

, (4.14)

де b_i,red - приведена ширина i – го шару;

b_i - фактична ширина i – го шару;

R; m - розрахунковий опір і коефіцієнт використання міцності

шару, до якого приводиться переріз;

- розрахунковий опір і коефіцієнт використання будь-якого

іншого i – го шару стіни.

Коефіцієнти використання міцності шарів у багатошарових стінах и приведені в табл. 4.4.

Розрахунок багатошарових стін із жорсткими в’язями виконується:

а) при центральному стиску за формулою(2.1);

б) при позацентровому стиску по формулі (2.8).

В формулах (2.1) і (2.8) приймаються: площа приведеного перерізу A_red; площа стиснутої частини перерізу A_c,red; розрахунковий опір шару, до якого приведено поперечний переріз, з урахуванням коефіцієнту використання його міцності mR.

Коефіцієнти поздовжнього згину φ і φ₁, а також коефіцієнт m_g визначаються як для матеріалу шар, до якого приведено переріз.

При розрахунку багатошарових стін із гнучкими зв’язками коефіцієнти φ, φ₁ і m_g визначаються як для центрально стиснутих елементів для умовної товщини, рівній сумі товщини двох конструктивних шарів, помноженої на коефіцієнт 0,7.

При різному матеріалі шарів приймається приведена пружна характеристика кладки α_red , яка визначається за формулою

, (4.15)

де α₁, α₂, a_n - пружні характеристики шарів;

h₁, h₂, h_n - товщина шарів;

n – кількість шарів.

У двошарових стінах з жорсткими в’язями ексцентриситет подовжньої сили, спрямованої у бік термоізоляційного шару щодо осі, що проходить через центр ваги приведеного перерізу, не повинний перевищувати .

Таблиця 4.4

Коефіцієнти використання міцності кладки m і m_i

Шари із бетонних каменів, m	Шари із матеріалів, mi
	керамічні камені		цегла глиняна пластичного пресування		цегла силікатна		цегла глиняна напівсухого пресування
	m	mi	m	mi	m	mi	m	mi
Камені із бетонів на пористих заповнювачах і із шпарис- тих бетонів марок М25 і вище	0,8	1,0	0,9	1,0	1,0	0,9	1,0	0,85
Камені із ніздрюватого бетону виду А марок М25 і вище	-	-	0,85	1,0	1,0	0,8	1,0	0,8
Камені із ніздрюватого бетону виду Б марок М25 і вище	-	-	0,7	1,0	0,8	1,0	0,9	1,0

Багатошарові стіни з плитними утеплювачами (полімерні і т.п. плити), чи засипаннями або заповненнями бетоном з межею міцності на стиск 1,5 МПа і нижче розраховуються в перерізах кладки без урахування несучої здатності утеплювача.