Армокаменные конструкции – виды армирования, назначение

 

Для повышения несущей способности каменных конструкций применяют следующие способы их армирования:

 

- поперечное (сетчатое) - с расположением арматурных сеток в горизонтальных швах кладки, рисунок 4.2;

 

- продольное - с расположением арматуры снаружи кладки под слоем цементного раствора или в бороздах, оставляемых в кладке с последующей заделкой их раствором, рисунок 4.3;

 

- армирование посредством включения в кладку железобетона - комплексные конструкции, рисунок 4.4;

- усиление посредством заключения элемента в железобетонную или метал-лическую обойму из уголков, рисунок 4.5.

 

 

Рисунок 4.2 - Сетчатое армирование каменных конструкций:

1 - прямоугольная арматурная сетка;

2 - выпуски арматурной сетки для контроля ее укладки;

3 - сетка типа «зигзаг»

 

Рисунок 4.3 - Продольное армирование кирпичных конструкций:

 

а) - наружное расположение арматуры; б) - расположение арматуры в штрабе кирпичной кладки; 1 - поперечные хомуты; 2 - продольная арматура

 

 

Рисунок 4.4 - Схемы поперечных сечений комплексных конструкций:

а) - одностороннее расположение железобетона;

б) - расположение ж/б в штрабе

 

Рисунок 4.5 - Схемы усиления кирпичных столбов обоймой: а) - металлической; б) - железобетонной; 1 - планка сечением 35×5...60×12; 2 - сварка; 3 - хомуты диаметром 4...10 мм; 4 - стержни диаметром 5...12 мм; 5 - бетон классов В7,5...В15

 

Сетчатое армирование применяют для повышения прочности тяжелонагруженных столбов и простенков малой гибкости, загруженных с небольшими эксцентриситетами. При эксцентриситетах, выходящих за пределы ядра сечения (для прямоугольных сечений е_о>0,17/h), а также при l_h >15 или l_i >53 сетчатое

 

армирование применять не следует, так как в этих случаях в сечении могут возникнуть растягивающие напряжения и сетчатое армирование не повысит несущей способности кладки.

 

Повышение несущей способности сжатой кладки, усиленной сетчатым армированием, происходит вследствие того, что арматурные стержни, включаясь в работу на растяжение, препятствуют расширению кладки в поперечном направлении. Опыты показывают, что в центрально-сжатой кладке сетчатое

 

армирование используется более эффективно, чем продольная арматура, взятая в том же количестве.

 

Сетки изготовляют из стали классов A240 или В500 диаметром 3...8 мм, причем при наличии пересечений арматуры в швах диаметр стержней должен быть не более 6 мм. Это ограничение связано с тем, что толщина шва в кладке должна быть не более 10... 12 мм, но при этом превышать толщину сетки не менее чем на 4 мм. Расстояние между стержнями (c₁ с₂) должно быть не более 12 и не менее 3 см.

 

В зависимости от диаметра арматуры сетки могут быть прямоугольными (с перекрестными стержнями) при диаметре 3...6 мм и типа «зигзаг» при диаметре стержней 3...8 мм. Сетка «зигзаг» имеет только один ряд стержней, располагаемых

 

в одном направлении. Эти сетки устанавливают в двух смежных швах при взаимно перпендикулярном положении стержней. Две такие сетки эквивалентны одной прямоугольной сетке.

 

Сетки укладывают не реже чем через 40 см или через пять рядов каменной кладки из обыкновенного кирпича. При большем расстоянии между сетками их влияние на несущую способность кладки незначительно и такое армирование следует рассматривать как конструктивное.

 

Элементы с продольным армированием.

 

Продольное армирование применяют в основном для тяжело загруженных столбов и простенков значительной гибкости (при l_h >15 или l_i >53), а также при

 

внецентренном сжатии с большими эксцентриситетами приложения продольной силы. Продольную арматуру укладывают как снаружи кладки под слоем цементного раствора, так и внутри кладки или в бороздах с заполнением их раствором. Для продольной арматуры применяют стержни из стали классов A240, A300 и Вр-1 диаметром не менее 3 мм (растянутая арматура) и не менее 8 мм (сжатая арматура). Совместная работа стержней и кладки обеспечивается хомутами, выполняемыми из стали класса A-240 или холоднотянутой проволоки диаметром 3...6 мм. При расположении арматуры снаружи кладки расстояние между хомутами принимают не более 15 диаметров продольного стержня, а при расположении арматуры внутри кладки - не более 20 диаметров. Площадь сечения продольной сжатой арматуры принимают не менее 0,1%, растянутой - не менее 0,05% площади поперечного сечения элемента. Для защиты арматуры используют марку раствора не менее 50.

 

Работа армокаменных конструкций с продольным армированием аналогична работе железобетонных конструкций такого же типа, поэтому их расчет производят по той же методике, что и железобетонных.

Элементы с комплексным армированием.

 

Комплексными называют элементы каменной кладки с включением в нихжелезобетона, работающего совместно с кладкой. При этом железобетон рекомендуется располагать с внешней стороны, что позволяет производить проверку плотности уложенного бетона и является более рациональным при внецентренном сжатии и изгибе конструкции.

 

Комплексные конструкции применяют при необходимости значительного увеличения несущей способности сильно нагруженных центрально - и внецентренно сжатых элементов с целью уменьшения размеров их сечений.

 

 

Для комплексных конструкций применяют бетон класса не выше В15, а площадь сечения продольной арматуры классов A300 и A400 должна быть не менее 0,2% и не более 1,5% площади сечения бетона.

Элементы, усиленные обоймами.

 

Одним из наиболее эффективных методов повышения несущей способности существующих элементов каменных конструкций является заключение их в обойму. Обойма препятствует поперечному расширению кладки, что увеличивает ее сопротивляемость воздействию продольной силы. Наиболее широко применяют обоймы стальные и железобетонные.

 

Стальная обойма состоит из вертикальных уголков,устанавливаемых поуглам столба или простенка, и планок, являющихся хомутами. Расстояние между хомутами принимают не более 50 см. При завершении установки обойма должна быть защищена от коррозии слоем цементного раствора марки 50...75 толщиной 25...30 мм.

 

Железобетонная обойма выполняется из бетона классов В15,В20сармированием вертикальными стержнями и сварными хомутами. Расстояние между хомутами назначают по расчету и принимают в пределах 6...10 см. В ряде случаев обойму армируют аналогично железобетонной конструкции, но вместо бетона арматуру покрывают слоем цементного раствора марки 50...100.