34. ЭЛЕМЕНТЫ, УСИЛЕННЫЕ ОБОЙМОЙ

Общие сведения. При реконструкции зданий, возведении надстроек, увеличении нагрузок в условиях эксплуатации, появлении признаков разрушения в несущих каменных элементах последние могут быть усилены включением кладки в обойму. Обоймы (стальные, железобетонные и армированные), как и сетчатое армирование, в основном применяют для усиления центрально- и внецентренно-сжатых элементов при малых эксцентриситетах, не выходящих из ядра сечений, а также при небольшой гибкости.

Кладка, включенная в обойму, работает в условиях всестороннего сжатия и ограничения поперечного расширения, что значительно (в 2—2,5 раза) увеличивает сопротивляемость кладки воздействию продольной силы.

Экспериментально установлено, что включение в обойму столбов, имеющих трещины в кладке, полностью восстанавливает их несущую способность.

Работа кладки столбов, узких простенков, усиленных обоймами, а также характер развития трещин в них и разрушения отличается от работы кладки без усиления. Первые трещины в неармированной кладке (например, кирпичной на цементном растворе) появляются при нагрузке AfTp — 0,7NP (см.  6); для такой же кладки в армированной штукатурной обойме AfTp — = 0,74^, а в железобетонной обойме NTp = 0,77Np. Если же перейти от нагрузок к напряжениям, то можно отметить, что в кладке, включенной в обойму, трещины возникают при больших напряжениях, чем в неармированной кладке. Для кладок, предварительно разрушенных (имеющих трещинц), а затем усиленных обоймой, в зависимости от процента армирования момент появления первых трещин соответствует нагрузкам (0,53-^0,7) Nv и может быть принят равным NTV—0,6NP.

Зависимость между деформациями и напряжениями для кладки, усиленной обоймой, не следует логарифмическому закону (32), принятому для обычной неармированной кладки. Кривые деформаций кладки, усиленной обоймой, вначале идут более круто, чем кривые деформаций неармированной кладки, т. е, деформации значительно меньше, чем в обычной кладке, несмотря на то, что напряжение в кладке, усиленной обоймами, больше ( 68).

При нагрузках, равных (0,8-г0,9) А/р, деформации кладки в обойме становятся больше, чем деформации неармированной кладки. Это соответствует моменту развития больших поперечных деформаций кладки, а следовательно, и достижения текучести арматуры обоймы.

Начальный модуль упругости ной, а затем усиленной обоймой кладки в практических расчетах может быть принят Q таким же, как и для обычной ^ кладки без обоймы на соответ- ствующем растворе, но со сни- ^ жением упругой характеристик 5 ки а на 25%. Начальный мо- 04 дуль упругости усиленной кладки ?оу (не имевшей трещины 02 перед включением в обойму) может быть выражен через начальный модуль упругости обычной кладки Eq. В этом случае для кладки, усиленной железобетонной обоймой, Еоу = =4,85 Eq, а для кладки, усиленной штукатурной обоймой, Еоу — 2,5 Eq.

Эффективность усиления каменных элементов обоймами зависит от процента поперечного армирования, размеров сечения и соотношения сторон элементов, марки бетона или штукатурного раствора, состояния усиливаемой кладки, ее прочностных свойств, характера совместной работы обоймы и кладки. Весьма существенное значение для работы усиливаемой кладки и использования обоймы имеет способ передачи нагрузки на конструкцию:


при опирании всей подошвой обоймы 2 с передачей нагрузки сверху по всей поверхности сечения ( 69, а) работа кладки 1 с обоймой не отличается от работы комплексной конструкции;

при передаче нагрузки непосредственно на обойму только в одном ее конце — снизу или сверху ( 69, б) — эффективность работы кладки по сравнению с ее работой в комплексном элементе повышается, а эффективность работы бетона и продольной арматуры значительно снижается;

Железобетонные обоймы значительно усиливают кладку за счет сил сцепления и трения бетона с кладкой. Кроме того, работая на изгиб, железобетонные обоймы воспринимают часть поперечных растягивающих усилий, отдаляя тем самым момент появления первых трещин. Железобетонные обоймы применяются при разнообразных сечениях элементов: прямоугольных, многогранных, круглых и выполняются из бетона марки не ниже М150 толщиной от 4 до 12 см, определяемой расчетом ( 71, в).

Железобетонные обоймы армируются вертикальными стержнями и сварными хомутами. Для элементов круглого сечения рационально вместо хомутов применять спиральную арматуру. Расстояние между хомутами или шагом спиральной арматуры должно быть не более 15 см.

Штукатурные армированные обоймы применяются, когда требуется незначительное усиление кладки элементов прямоугольного или круглого поперечного сечения ( 71, б). Они армируются аналогично железобетонным обоймам; арматура покрывается цементным раствором (штукатуркой) марки 75—100. При этом толщина обойм мала (3—4 см), что является их преимуществом при реконструкции зданий.

Расчет элементов, усиленных обоймами. Несущая способность кирпичных элементов, усиленных обоймами, определяется по эмпирическим формулам, полученным на базе проведенных экспериментальных исследований. Для других видов кладок несущая способность может быть найдена по этим формулам приближенно.

Расчет конструкций из кирпичной кладки, усиленной обоймами, на центральное и внецентренное сжатие при малых эксцентриситетах (не выходящих за пределы ядра сечения) выполняется по формулам

Смотрите также:

Стены, простенки и столбы усиливают включением кладки в обойму .

элемента и не более 50 см. Обоймы защищают от коррозии штукатурным слоем толщиной 25. 30 мм по металлической сетке

Усиление фундаментов путем устройства обойм из монолитного бетона является наиболее простым и надежным решением.

Усиление свайных фундаментов. Выбор способа усиления свайного фундамента зависит от того, какие элементы свайного фундамента подлежат усилению. а

При недостаточной прочности бетона и значительном разрушении ростверков их усиляют обоймами.

Штукатурная армированная обойма выполняется аналогично железобетонной, но взамен бетонирования арматурный каркас покрывается слоем

Вместо утолщения стен, отд. участки кладки можно усиливать сетчатым армированием или железобетонными элементами.

Широкое распространение получило усиление фундаментов железобетонными обоймами. устраиваемыми без

Ленточные фундаменты можно усилить с помощью задавливаемых свай из трубчатых элементов длиной 0,8—1,2 м, располагаемых попарно с двух сторон стен.

По материалам сайта: http://www.bibliotekar.ru