Преимущества, недостатки и область применения каменных и армокаменных конструкций.

Преимущества, недостатки и область применения каменных и армокаменных конструкций.

Конструкции из камня и армированной каменной кладки используются при возведении фундаментов, стен, колонн, дымовых труб, подпорных стен, водонапорных башен, силосных ям и других элементов зданий и сооружений. К преимуществам каменных конструкций относятся: простота изготовления, возможность применения имеющихся местных материалов, долговечность, огнестойкость, относительно высокая прочность, влагостойкость, морозостойкость и химическая стойкость. К недостаткам — значительные трудовые затраты на возведение, большая масса и высокая теплопроводность. Дальнейшее развитие каменных конструкций пойдет по пути освоения и внедрения новых более эффективных материалов и крупноразмерных конструкций из кирпича, крупных блоков и панелей заводского изготовления, из легких и ячеистых бетонов, что позволит существенно повысить уровень механизации кладочных работ и добиться сокращения сроков строительства. Совершенствование теоретических методов расчета прочности, устойчивости и деформативности даст возможность проектировать эффективные конструкции из каменных материалов, имеющих сравнительно малую массу, позволяющих использовать индустриальные методы строительства и местную сырьевую базу.

Классификация растворов. Марки растворов по прочности и морозостойкости.

Строительный раствор объединяет понятия «растворная смесь», «сухая растворная смесь», «раствор». Строительным раствором называют материал, получаемый в результате затвердевания смеси вяжущего вещества (цемент), мелкого заполнителя (песок), затворителя (вода) и в необходимых случаях специальных добавок. Эту смесь до начала затвердевания называют растворной смесью. Сухая растворная смесь — это смесь сухих компонентов — вяжущего, заполнителя и добавок, дозированных и перемешанных на заводе, — затворяемая водой перед употреблением. По виду применяемого вяжущего вещества строительные растворы бывают: - Простые - с использованием одного вяжущего (цемент, известь, гипс и др.); - Сложные - с использованием смешанных вяжущих (цементно-известковые, известково-гипсовые, известково-зольные и др.). В зависимости от условий твердения существуют следующие растворы: - Воздушные растворы - твердеющие в воздушно-сухих условиях (например, гипсовые); - Гидравлические - начинающие твердеть на воздухе и продолжающие твердеть в воде или во влажных условиях (цементные). В зависимости от соотношения между количеством вяжущего материала и заполнителя различают: - Жирные растворы - растворы с избытком вяжущего материала. Их смеси очень пластичны, но дают при твердении большую усадку; нанесенные толстым слоем жирные растворы растрескиваются; - Нормальные растворы; - Тощие растворы - содержат относительно небольшое количество вяжущего материала. Однако они дают очень малую усадку, что весьма ценно при облицовочных работах. По плотности строительные растворы подразделяют на: - Тяжелые — средней плотностью в сухом состоянии 1500 кг/м³и более, приготовляемые на обычном песке; - Легкие — средней плотностью до 1500 кг/м³, которые приготовляют на легком пористом песке из пемзы, туфа, керамзита и др. Классификация растворов по назначению

По назначению строительные растворы бывают: - Кладочные (для каменной обычной и огнеупорной кладки, монтажа стен из крупноразмерных элементов); - Отделочные (для оштукатуривания помещений, нанесения декоративных слоев на стеновые блоки и панели); - Специальные (обладающие особыми свойствами - гидроизоляционные, акустические, рентгенозащитные).

Виды каменных кладок. Классификация. Требования к перевязке.

Прочность и качество кладки, расход кирпича и раствора, а также стоимость и продолжительность строительства в значительной степени определяется выбором типа кирпичной кладкии системы перевязок. В зависимости от расположения кирпичей различают следующие виды кирпичной кладки. тычковую версту; ложковую версту; ложковую версту с забуткой. Первый способ кирпичной кладки характерен для наружных сторон стен, второй — для внутренних, которые все равно требуется штукатурить. При возведении стен часто приходится сопрягать стены старые и новые, а также создавать разрывы кладки, например, при временном прекращении строительных работ.. При сооружении стен применяются в основном следующие системы перевязок швов: однорядная (цепная), или русская, при которой в кладке чередуются тычковые и ложковые ряды; многорядная ступенчатая, или московская, где на один тычковый ряд приходится четыре ложковых. Кирпичная кладка стен по системе цепной перевязки ведется ряд за рядом, причем при сооружении стен толщиной в 2 кирпича (510 мм) первый ряд кладут тычками, второй ряд состоит из верстовых рядов (ложками) и забутки (тычками). При формировании стен в 1,5 и 2,5 кирпича (380 и 640 мм) одну версту первого ряда укладывают ложками, вторую — тычками. Во втором ряду над ложками нижнего ряда выполняют ряд тычками, а над тычками — ложковый ряд. При наличии забутки ее формируют тычками со смещением в обоих случаях вертикальных швов верхнего ряда на 1/2 кирпича относительно швов нижнего ряда.На рис. 5...8 приведены варианты однорядной системы перевязки швов при сопряжении стен разной толщины. При кладке стен по многорядной системе перевязки швов первый ряд выкладывается, как при цепной системе, тычками. Во втором...пятом рядах наружную и внутреннюю версты укладывают ложками, а забутку — тычками, обеспечивая смещение вертикальных швов между кирпичами в соседних рядах.

Расчет по несущей способности внецентренно сжатых элементов каменных конструкций. Предпосылки расчета. Требования к максимальному значению эксцентриситета и его учет.

При расчете каменных элементов, работающих на внецентренное сжатие, учитывается фактически несущая способность сжатой зоны кладки. При этом необходимо отметить, что прочность этой зоны вследствие сдерживающего влияния окружающей растянутой или растрескавшейся кладки (эффекта обоймы), как и при местном сжатии, выше по сравнению с прочностью кладки при испытании на центральное сжатие. Этот эффект тем больше, чем меньше относительная высота сжатой зоны, то есть чем больше величина эксцентриситета. Ширина и глубина раскрытия трещин в кладке, естественно, должны быть ограничены. При е₀>0,7·у, кроме расчета внецентренно сжатых элементов по прочности необходимо выполнять расчет по раскрытию трещин в швах кладки. Уравнение для расчета неармированной кладки на внецентренное сжатие получается из суммы проекций всех сил на продольную ось элемента(рис. 4.2, б). С учетом гибкости, длительности действия нагрузки и эффекта обоймы расчет внецентренно сжатых неармированных элементов каменных конструкций производится по формуле: ; , где R – расчетное сопротивление кладки сжатию; А_с – площадь сжатой части сечения; ω – коэффициент, определяемый по формулам, приведенным в таблице; φ – коэффициент продольного изгиба для всего сечения в плоскости действия изгибающего момента, определяемый по расчетной высоте элементаl₀; φ_с – коэффициент продольного изгиба для сжатой части сечения, определяемый по фактической высоте элемента Н в плоскости действия изгибающего момента при отношении или гибкости , где h_си i_с– высота и радиус инерции сжатой части поперечного сечения (площадь А_с) в плоскости действия изгибающего момента.

Расчет стен подвалов.

Расчет стен подвалов. Стены подвалов рассматриваются аналогично стенам вышележащих этажей с жесткой конструктивной схемой, как балки, шарнирно закрепленные на опорах: в верхней зоне в уровне подвального перекрытия, в нижней — в уровне бетонного пола подвала (рис. 21.3, а). Стена подвала находится под действием внецентренно приложенной нагрузки от перекрытия подвального этажа, собственного веса и веса вышележащих частей стены (перекрытий, карниза, кровли), а также бокового давления грунта, учитываемого совместно с временной равномерно распределенной по его поверхности нагрузкой. Расчетную высоту стены Н принимают от низа подвального перекрытия до основания пола подвала. При отсутствии пола расчетную высоту устанавливают до подошвы фундамента. В некоторых случаях для удобства расчета временную нагрузку на поверхности грунта g условно заменяют добавочным слоем грунта эквивалентной высоты h_пp = g/ρ₁, (21.6) где р — плотность грунта. Эпюра бокового давления грунта имеет вид трапеции, верхняя ордината которой представляет собой давление только от эквивалентного слоя грунта: g_b = γ_f b γ ₁(h_пp – h₀) tg² (45° - φ₁ /2). (21.7) Нижнюю ординату эпюры давления грунта определяют из следующего выражения: g_b = γ_f b γ ₁(h_пp – h _гр ) tg² (45° - φ₁ /2). (21.8) а — расчетная схема; б — эпюра моментов в формулах (21.7), (21.8): γ_f — коэффициент надежности по нагрузке, принимаемый равным 1,15; b — ширина рассчитываемого участка стены; р₁ — плотность грунта обратной засыпки (осредненно принимаемая γ_f = 0,018 МН/м³); φ₁ — расчетный угол внутреннего трения грунта (осредненно принимаемый φ₁= 30°); h_пp, h₀, h _гр —показаны на рис. 21.3, а. Расчет несущей способности стены подвала выполняется на внецентренное сжатие. Эпюры моментов от действующих нагрузок показаны на рис. 21.3,6. Если боковое давление грунта приложено по всей высоте стены подвала, то максимальный момент будет действовать приблизительно на расстоянии y=0,6Н от верхней опоры, а его значение разрешается определять по формуле Мmаx = (0,056g_b + 0,064g_n) H³ (21.9)

Преимущества, недостатки и область применения каменных и армокаменных конструкций.

Конструкции из камня и армированной каменной кладки используются при возведении фундаментов, стен, колонн, дымовых труб, подпорных стен, водонапорных башен, силосных ям и других элементов зданий и сооружений. К преимуществам каменных конструкций относятся: простота изготовления, возможность применения имеющихся местных материалов, долговечность, огнестойкость, относительно высокая прочность, влагостойкость, морозостойкость и химическая стойкость. К недостаткам — значительные трудовые затраты на возведение, большая масса и высокая теплопроводность. Дальнейшее развитие каменных конструкций пойдет по пути освоения и внедрения новых более эффективных материалов и крупноразмерных конструкций из кирпича, крупных блоков и панелей заводского изготовления, из легких и ячеистых бетонов, что позволит существенно повысить уровень механизации кладочных работ и добиться сокращения сроков строительства. Совершенствование теоретических методов расчета прочности, устойчивости и деформативности даст возможность проектировать эффективные конструкции из каменных материалов, имеющих сравнительно малую массу, позволяющих использовать индустриальные методы строительства и местную сырьевую базу.