Змістовий модуль 3 армокам’яні конструкції та їхні елементи
ТЕОРЕТИЧНЕ ЯДРО
3.1. Мета та види армування кладок
Для збільшення несучої здатності і монолітності, забезпечення спільної роботи окремих частин будівель і споруд, а також для підвищення сейсмостійкості кам’яних конструкцій і споруд вцілому можуть бути застосовані такі види їхнього армування та підсилення:
- поперечне армування (непряме) з використанням арматурних сіток, які розташовують в горизонтальних швах кладки;
- поздовжнє армування з розташуванням арматурних стержнів зовні під шаром цементного розчину або у вертикальних швах чи спеціальних борознах;
- армування (посилення) шляхом включення в кладку залізобетонних елементів (комплексні конструкції);
- армування (посилення) шляхом влаштування обойм з профільного метало або з розчинних чи залізобетонних обойм.
В усіх випадках повинна бути забезпечена спільна робота кладки з арматурою або залізобетонними елементами.
Для армокам’яних конструкцій використовують всі види цегли, керамічні камені, природні і штучні стінові камені, при цьому марка цегли повинна бути не менше 75, а каменів – не менше 35. Марка розчину повинна бути не менше 50.
Для армування кладок використовують арматуру класів А240С, А400С та класу Вр–І.
3.2. Конструктивні особливості армокам’яних елементів з сітчастим (непрямим) армуванням
Сітчасте (поперечне) армування застосовують для підсилення кладок із цегли всіх видів, керамічних, штучних та природних каменів. Арматура перешкоджає проявленню поперечних деформацій, сприймає розтягуючі зусилля, які є однією з причин руйнування кладки.
Поперечне
армування є доцільним в стиснутих
елементах, гнучкість яких не перевищує:
для прямокутних перерізів
,
для інших
(l0
–розрахункова довжина елемента; h
і r
– відповідно висота і радіус інерції
перерізу). Не допускається, щоб
ексцентриситет сили виходив за межі
ядра перерізу, тобто, необхідно, щоб
.
З метою захисту арматури від корозії
не рекомендується застосовувати
армування конструкцій, які експлуатуються
в середовищі з вологістю, більшою за 75
%. В інших випадках поперечне армування
не є доцільним, так як воно не підвищує
несучу здатність кладки.
Арматурні сітки виготовляють зварними з ортогональним розташуванням стержнів, або типу „зигзаг” (рис. 3.1) із арматури класу А240С, або з дроту класу Вр–І. Сітки укладаються у горизонтальні шви стін, простінків, колон, стовпів тощо з кроком s.
Діаметр стержнів приймається: для сіток з перехресними стержнями 3...6 мм, 3...8 мм для сіток типу „зигзаг”. Відстань c між стержнями в сітках приймається в межах 30...120 мм. Товщина швів кладки армокам’яних конструкцій має перевищувати товщину сітки не менше, ніж на 4 мм, а кінці стержнів сіток мають виступати із швів кладки, для контролю укладання сіток, не менше ніж на 3 мм. Сітки розташовують не рідше, ніж через 400мм, або ж через п’ять рядів цегляної кладки із звичайної цегли (через чотири ряди кладки із потовщеної цегли і через три ряди кладки із керамічних каменів). Сітки типу „зигзаг” розміщуються в швах кладки у взаємно перпендикулярному напрямку через шов, що рівнозначно одній сітці з перехресними стержнями такого ж перерізу.
Ступінь насиченості кладки сітчастою арматурою визначається об’ємним коефіцієнтом, який визначається відношенням об’єму арматури до об’єму кладки і може бути знайдений за формулою
(3.1)
При с1 = с2 = с процент армування дорівнює
,
(3.2)
де Ast – площа поперечного перерізу одного стержня.
Кількість сітчастої арматури, яка враховується в розрахунках стовпів і простінків, залежить від процента армування µ, який повинен складати не менше 0,1 % і не більше 1 %.
Ефективність сітчастого армування цегляної кладки за розташуванні сіток рідше, ніж через 45см, знижується. Таке армування може вважатися конструктивним з розташуванням сіток по висоті елементів на віддалі до 1м. Сітки в цьому випадку в розрахунки не вводяться, але вони запобігають розшаруванню кладки і раптовому її руйнуванню.
Марка розчину для елементів із сітчастим армуванням приймається не нижче ніж 50, а товщина каменів повинна бути такою, щоб висота ряду кладки не перевищувала 150мм.