6804

20

Лекция №6. Обеспечение устойчивости каркаса. Типы связей и правила их установки.

Обеспечение жесткости и пространственной устойчивости каркаса здания и конструкций покрытия. Типы связей и правила их установки в бесфонарных зданиях и зданиях с фонарями. Жесткий диск покрытия из плит. Вертикальные связи по колоннам. Вертикальные и горизонтальные связи по элементам покрытия. Передача горизонтальных сил на колонны посредством связей. Здания с подстропильными конструкциями. Здания с мостовыми кранами и без мостовых кранов. Схемы и детали крепления связей к конструкциям.

Раздел №9. Каменные и армокаменные конструкции.

Лекция №7. Достоинства и недостатки каменных и армокаменных конструкций. Материалы для каменной кладки, прочностные характеристики и марки.

Достоинства и недостатки каменных и армокаменных конструкций: общие сведения, технико-экономические характеристики, область применения.

Материалы, применяемые для каменной кладки, их прочностные характеристики и марки: кирпич, камни и растворы для каменных и армокаменных конструкций. Бетоны для изготовления камней и крупных блоков. Виды камней и каменных конструкций. Естественные и искусственные камни. Классификации камней по размеру (кирпичи и мелкие камни, мелкие блоки, крупные блоки). Виды кирпичей (керамический, силикатный, легковесный)

Виды каменных кладок. Сплошные и облегченные (с гибкими связями и колодцевые) кладки. Способы перевязки камней: цепная, многорядная.

Марки по пределу прочности на сжатие, морозостойкости. Кирпич: основные виды и размеры. Расчетные сопротивления кладки сжатию по СП 15.13330.2020 «Каменные и армокаменные конструкции». Коэффициенты, вводимые к расчетному сопротивлению.

Свойства, определяющие эксплуатационную пригодность каменных конструкций (прочность, морозостойкости, огнестойкость, коэффициент линейного расширения, коррозионная стойкость, легкость обработки, сочетание с другими материалами, долговечность).

Лекция №8. Прочность кладки при сжатии, растяжении и срезе.

Зависимость прочности каменной кладки от прочности камней и раствора. Предел прочности кладок всех видов при сжатии. Прочность кладки на сжатие всегда меньше прочности камня. Общая формула предела прочности кладки при сжатии (формула Онищика). Факторы, влияющие на прочность кладки при сжатии.

Прочность кладки при растяжении, срезе и изгибе. Разрушение кладки по растворному шву и по камню. Разрушение по перевязанному и неперевязанному шву. Временное сопротивление осевому растяжению. Сопротивление кладки разрыву по камню. Временное сопротивление кладки срезу. Временное сопротивление кладки растяжению при изгибе по неперевязанному сечению.

Четыре стадии напряженно-деформированного состояния кладки. 1 стадия – без видимых следов повреждения; 2 стадия – появление отдельных вертикальных трещин; 3 стадия – развитие вертикальных трещин и появление новых; 4 стадия – разрушение кладки.

21

Лекция №9. Два предельных состояния кладки.

Два предельных состояния кладки. Факторы, приводящие кладку в предельные состояния: нагрузки, расчетные сопротивления, условия работы.

Расчет по первой группе предельных состояний (по несущей способности: прочность, устойчивость формы и положения, усталостное разрушение) – выполняется во всех случаях проектирования. Расчет по второй группе предельных состояний (по образованию и раскрытию трещин и деформациям) – выполняется только в специальных случаях, оговоренных нормами, если в конструкциях не допускаются трещины. Также расчет по второй группе предельных состояний выполняется для предотвращения расслоения многослойной кладки (отслоения облицовки).

Характерные дефекты каменных конструкций (конструктивные дефекты, дефекты изготовления, дефекты производства работ, эксплуатационные дефекты).

Лекция №10. Деформативные свойства кладки.

Деформативные свойства кладки, как упругопластического материала. График деформаций кладки. Модуль упругости (начальный модуль деформаций) для неармированной кладки и кладки с продольным армированием. Упругая характеристика кладки, зависящая от вида кладки и марки раствора. Модуль деформации кладки. Понижающие коэффициент модуля деформации кладки при определении усилий в кладке при расчете по прочности и при определении деформаций кладки, периода колебаний и жесткости каменных конструкций. Относительная деформация кладки с учетом ползучести. Деформации усадки кладки. Модуль сдвига кладки. Величины коэффициентов линейного расширения и коэффициентов трения.

Лекция №11. Расчет на прочность центрально и внецентренно нагруженной неармированной кладки.

Центрально сжатые каменные конструкции: внутренние столбы и простенки каменных зданий. Формула для расчета прочности каменных конструкций при осевом сжатии. Расчетное сопротивление сжатию кладки, определяемое в зависимости от вида кладки, марки камня и раствора. Коэффициент продольного изгиба, определяемый в зависимости от гибкости элемента и упругой характеристики кладки. Коэффициент mg, учитывающий влияние на прочность длительного действия нагрузки.

Внецентренно сжатые каменные конструкции: наружные стены, простенки и столбы гражданских и промышленных зданий, стены подвалов, карнизные участки стен. Напряженные состояния внецентренно загруженной кладки. Предпосылки расчета. Случаи расчета при малых и больших эксцентриситетах продольной силы. Условие прочности внецентренно сжатых каменных конструкций. Способы усиления каменных кладок.

Практическое занятие №1. Расчет на прочность центрально и внецентренно нагруженного неармированного кирпичного столба.

Влияние марок кирпича и раствора на несущую способность центрально сжатого столба. Проектирование центрально-сжатого кирпичного столба заданной высоты под заданную верти-

22

кальную нагрузку. Определение расчетного сопротивления сжатию кирпичной кладки. Определение требуемой площади сечения столба. Назначение модульных размеров столба, исходя из стандартных размеров кирпича. Определение гибкости и коэффициента продольного изгиба. Определение несущей способности сечения.

Определение расхода материалов для проектируемого столба: количество кирпичей и объем раствора без учета наружного штукатурного слоя. Выполнение чертежа сечения с раскладкой кирпича по высоте столба.

Лекция №12. Расчет центрально и внецентренно нагруженной кладки с сетчатым армированием.

Расчет центрально и внецентренно нагруженной кладки с сетчатым армированием. Поперечное (сетчатое) армирование каменных конструкций. Область применения сетчатого армирования. Варианты армирования: прямоугольная сетка, сетка-«зигзаг», хомуты. Коэффициенты условий работы арматуры в каменной кладке. Конструктивные требования к сетчатому армированию столбов и простенков. Упругая характеристика армированной кладки. Эффективность применения сеток при внецентренном сжатии элементов при больших и малых эксцентриситетах.

Практическое занятие №2. Расчет на прочность центрально и внецентренно нагруженного неармированного кирпичного столба с сетчатым армированием.

Расчет на прочность центрально и внецентренно нагруженного кирпичного столба с сетчатым армированием при различных эксцентриситетах продольной силы. Определение упругой характеристики кладки с сетчатым армированием, расчетного сопротивления при центральном сжатии для армированной кладки из кирпича всех видов. Построение графиков влияния эксцентриситета и сетчатого армирования на прочность кирпичного столба.

Лекция №13. Расчет на прочность элементов каменной кладки с продольным армированием.

Продольное армирование каменных конструкций (стен, столбов, перемычек, подпорных стен). Расположение продольной арматуры снаружи под слоем цементного раствора или в штрабе кладки с заполнением штрабы раствором. Преимущества и недостатки продольного армирования каменной кладки.

Расчет на прочность элементов с продольной арматурой при центральном сжатии. Расчет на прочность элементов с продольной арматурой при внецентренном сжатии (случай малых эксцентриситетов и случай больших эксцентриситетов).

Расчет прочности кладки на поперечную силу, установка хомутов или устройство отгибов в арматуре. Расчет армированных каменных конструкций с продольной арматурой по трещинам.

23

Лекция №14. Расчет каменной кладки, усиленной стальной, железобетонной и растворной обоймами. Расчет кладки по второму предельному состоянию.

Основные принципы усиления каменных и армокаменных конструкций: выбор методов, схемы усиления, исходные данные, рекомендуемые классы арматуры и материалы, конструктивные требования. Методы усиления каменных конструкций: обетонированием (железобетонные и стальные обоймы, торкретирование), металлическими элементами (ненапрягаемыми навесными обоймами, обоймами – стойками и полосами, напрягаемыми анкерами и тяжами), инъектированием (полимерным раствором, цементным раствором, цементно-полимерным раствором), перекладкой и др. Особенности расчета и конструирования элементов каменных конструкций при усилении их стальной, железобетонной и растворной обоймами. Конструктивные требования и технология выполнения.

Расчет кладки по второму предельному состоянию: на раскрытие швов кладки и на трещиностойкость отделочных поверхностей.

Практическое занятие №3-4. Расчет кладки, усиленной обоймами.

Расчет усиления каменных конструкций с помощью обойм: металлической, железобетонной, армированной растворной. Схемы усиления кирпичных столбов обоймами. Расчет несущей способности каменного столба, усиленного стальной, железобетонной и растворной обоймами. Сравнение вариантов усиления.

Лекция №15-16. Конструктивные схемы зданий. Здания с жесткими и упругими опорами.

Конструктивные схемы зданий. Здания с жесткими и упругими опорами. Критерии установления конструктивной схемы зданий: расстояния между поперечными устойчивыми конструкциями (стенами, рамами, контрфорсами, диафраграми), жесткость перекрытий и группа кладки. Расчет стен зданий с жесткой конструктивной схемой на действие вертикальных и горизонтальных нагрузок. Расчет наружных и поперечных стен. Расчетная схема наружных стен – многопролетная балка, опорами которой служат перекрытия. Упрощенная расчетная схема. Расчеты в стадии монтажа (на действие собственного веса и ветра без покрытия) и в стадии законченного строительства (на действие эксплуатационных нагрузок).

Расчет продольных и поперечных стен зданий с жесткими опорами. Расчет стен и столбов зданий с упругими опорами.

Предельное отношение высот стен и столбов к их толщинам. Мероприятия, повышающие данное соотношение.

Практическое занятие №5. Расчет стены здания, усиленной железобетонной обоймой.

Расчет стены здания, усиленной железобетонной обоймой. Особенности усиления каменных элементов большой протяженности, установка дополнительных поперечных связей, пропускаемых через кладку. Схема усиления стены железобетонной обоймой.

24

Практическое занятие №6. Расчет простенка здания с определением нагрузок.

Расчет простенка наружной стены первого этажа здания. Определение расчетных нагрузок для простенка: продольной силы (от покрытия, от перекрытия, от веса стены), изгибающего момента и эксцентриситета в расчетном сечении. Расчет простенка по несущей способности (определение требуемых марок кирпича и раствора). Расчет простенка на смятие (местное сжатие) под концом главной балки.

Практическое занятие №7. Расчет простенка с поперечным сечением сложной формы.

Расчет простенка с поперечным сечением сложной формы – таврового сечения. Два расчетных случая расчета столбов таврового сечения: эксцентриситет в сторону ребра и эксцентриситет в сторону полки. Определение геометрических характеристик сечения, гибкости элемента, расчетных характеристик материалов, расчетной несущей способности простенка таврового сечения. Определение несущей способности простенка по раскрытию трещин в растянутой зоне сечения.

Практическое занятие №8. Определение размеров внецентренно нагруженного кирпичного столба.

Проектирование внецентренно нагруженного столба с соблюдением предельного отношения, т.е. определение размеров сечения проектируемого столба в зависимости от марки раствора и группы кладки. Назначение размеров столба кратно размеру кирпича. Расчет прочности сечения в плоскости действия изгибающего момента. Определение несущей способности по образованию трещин.

25

Библиографический список

1. ГОСТ 27751-2014. Надежность строительных конструкций и оснований. Основные положения : дата введения 2015-07-01. – Москва : Стандартинформ,

2015. – 14 с.

ГОСТ 27751-2014. Надежность строительных конструкций и оснований. Основные положения : утвержден и введен в действие Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 11 декабря 2014 г. N 1974-ст. : дата введения 01.07.2015. - (Национальный стандарт Российской Федерации). – URL: https://docs.cntd.ru/document/1200115736?ysclid=lbugta66co747875744. – Текст :

электронный.

2.ГОСТ 25192-2012 Классификация и общие технические требования : взамен ГОСТ 25192-82 : переиздание декабрь 2019 г : дата введения 2013-07-01 : утвержден Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 27 декабря 2012 г. N 2003-ст : введен в действие в качестве национального стандарта Российской Федерации. – URL: https://pgbinmsk.ru/gosts/25192-2012.pdf?ysclid=lbyrzus8jo842981801. – Текст :

электронный.

3.ГОСТ 23279-2012. Сетки арматурные сварные для железобетонных конструкций и изделий : утвержден Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 29 ноября 2012 г. N 1306-ст : дата введения : дата введения 2013-07-01. – Москва : Стройиздат, 2013. – 11 с. – URL: https://docs.cntd.ru/document/1200097391?ysclid=lbuibi79q322563179. – Текст :

электронный.

4.ГОСТ 14098-2014. Соединения сварные арматуры и закладных изделий железобетонных конструкций. Типы, конструкции и размеры : введен в действие 2015-07-01. - Москва : Стандартинформ, 2015. - II, 19 с. : ил. - (Межгосударственный стандарт).

5. СП 15.13330.2020 Каменные и армокаменные конструкции : пересмотр 15.13330.2012 "СНиП II-22-81* : утвержден приказом Министерства строительства и жилищнокоммунального :хозяйства Российской Федерации от 30 декабря 2020 г. N 902/пр : дата введе-

ния 2021-07-01. – URL: https://docs.cntd.ru/document/573741258?ysclid=lbys7twey7430336732. –

Текст : электронный.

6. СП 63.13330.2018. Бетонные и железобетонные конструкции. Основные положения : утвержден Приказом Министерства строительства и жилищнокоммунального хозяйства Российской Федерации от 19 декабря 2018 г. N 832/пр. : дата введения 2019-06-20. – URL: https://docs.cntd.ru/document/554403082?ysclid=lbysi4v2wr670212418.

26

7.СП 20.13330.2016. Нагрузки и воздействия : актуализированная редакция СНиП 2.01.07-85* : дата введения 04.06.17 / Минрегион России. - Изд. офиц. - Москва, 2016. - IV, 80 с. : ил. + 8 карт. - (Свод правил). - К СП имеется Прил. Е (обязательное) : Карты районирования территории Российской Федерации по климатическим характеристикам. - 8 карт.

8.СП 427.1325800.2018. Каменные и армокаменные конструкции. Методы усиления : утвержден приказом Министерства строительства и жилищнокоммунального хозяйства Российской Федерации от 19 декабря 2018 г. N 829/пр :

дата введения 2019-06-20. – URL: https://docs.cntd.ru/document/560396617?ysclid=lbyt1nv85d365485685. – Текст :

электронный.

9.СП 430.1325800.2018. Монолитные конструктивные системы : утвержден приказом Министерства строительства и жилищно-коммунального хозяйства Российской Федерации от 25 декабря 2018 г. N 861/пр : дата введения 2019-06-26. – URL: https://docs.cntd.ru/document/554820823?ysclid=lbytgsr5p576046371. – Текст :

электронный.

10.Расчет железобетонных конструкций без предварительно напряженной ар-матуры : методическое пособие : пособие к СП 63.13330. – Москва : Минстрой,

2015. – 293 с. – URL: https://files.stroyinf.ru/Data2/1/4293757/4293757547.pdf?ysclid=lbuhig6n8l596067249

. – Текст : электронный.

11.Руководство по расчету статически неопределимых железобетонных конструкций / Научно-исследовательский институт бетона и железобетона. - Москва : Стройиздат, 1975. – 192 с.

12.Руководство по конструированию бетонных и железобетонных конструкций из тяжелого бетона (без предварительного напряжения) / Государствен-

ный проектный институт Ленинградский Промстройпроект Госстроя СССР ; Центральный научно-исследовательский и проектно-экспериментальный институт промышленных зданий и сооруженийГосстроя СССР ; Научно-исследовательский институт бетона и железобетонаГосстроя СССР. – Москва : Стройиздат, 1978. – 175 с. – URL:

https://files.stroyinf.ru/Data2/1/4293855/4293855202.pdf?ysclid=lbuhxuitmj2218 81976. – Текст : электронный.

13. Байков, В. Н Железобетонные конструкции : общий курс : учебник для студентов вузов по специальности "Промышленное и гражданское строительство" / В. Н. Байков, Э. Е. Сигалов. - Изд. 6-е, репр. - Москва : БАСТЕТ, 2009. - 768 с. :

ил. - ISBN 978-5-903178-15-5.

27

14. Тихонов, И. Н Проектирование армирования железобетона : (данные исследования, рекомендации, примеры конструирования) : справочное пособие / И. Н. Тихонов, В. З. Мешков, Б. С. Расторгуев. – Москва, 2015. – 274 с. : ил. - ISBN 978-5-9905600-1-7.

28

Филиппов Антон Александрович Помазов Артём Павлович

ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫЕ И КАМЕННЫЕ КОНСТРУКЦИИ

Учебно-методическое пособие

по подготовке к лекционным и практическим занятиям (включая рекомендации обучающимся по организации самостоятельной работы)

по дисциплине «Железобетонные и каменные конструкции» для обучающихся по специальности 08.05.01 – Строительство

уникальных зданий и сооружений, специализация Строительство высотных и большепролетных зданий и сооружений, специализация Строительство гидротехнических сооружений повышенной ответственности

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет»

603950, Нижний Новгород, ул. Ильинская, 65. http://www. nngasu.ru, srec@nngasu.ru