1. Конструктивні схеми будівель
Будівля з кам'яними (цегляними) стінами є просторовою систему, що складається з поздовжніх і поперечних стін, покриттів і перекриттів, взаємно пов'язаних між собою.
Статичний розрахунок стін будівель як елементів просторової системи досить складний. Тому в спрощеному розрахунку вважають, що стіни шарнірно пов'язані з перекриттями. Опорами зовнішніх стін при горизонтальних навантаженнях служать перекриття, які, в свою чергу, навантаження передають на поперечні стіни. Тому, чим менше відстані між поперечними стінами, тим жорсткіше і стійкіше буде будівля. Якщо відстань між поперечними схемами значно, перекриття слід вважати не жорсткими (нерухомими) опорами, а пружними.
Нормами встановлено граничні відстані між поперечними стінами, при перевищенні яких покриття та перекриття слід вважати пружними опорами. Відповідно до цього розрізняють жорстку і пружну конструктивні схеми будівлі [1, табл. 27]. Жорстку конструктивну схему мають житлові і громадські будівлі. До будівель з пружною конструктивною схемою відносяться виробничі, складські та сільськогосподарські будівлі.
Конструктивна схема будівель встановлюється в залежності від відстаней між поперечними стійкими конструкціями (стінами, рамами, контрфорсами, діафрагмами), від жорсткості перекриттів і групи кладки.
Розрізняють чотири групи кладки, які залежать від виду кладки, міцності каменю і розчину [1, табл. 26]. Наприклад, суцільна кладка з цегли або каменів марки М50 і вище на розчині марки М10 і вище відноситься до першої групи, а на розчині марки М4 - до другої групи. Кладка з каменів марок М25 і М35 на розчині марки М4 відноситься до третьої групи, а кладка з рваного бутового каменю на розчині марки М4 - до четвертої групи.
3. Розрахунок стін будівель з жорсткою конструктивною схемою
Розрахунок виконується на дію вертикальних і горизонтальних навантажень.
Різниться розрахунок зовнішніх стін багатоповерхових будинків і розрахунок поперечних стін.
Розрахунок зовнішніх стін багатоповерхових будинків. Зовнішні стіни багатоповерхових будинків розглядають як нерозрізні багатопролітні балки, опорами яких служать перекриття.
За спрощеною схемою Багатопрогоновий балку заміняють однопрогоновими. При розрахунку кожного поверху навантаження збирається від вищерозташованих конструкцій і прикладається в центрі ваги стіни. Крім того, в межах поверху з ексцентриситетом враховується навантаження від перекриття, а також власну вагу стіни поверху, що прикладається в центрі ваги перерізу (рис. 23).
Мал. 24. Розрахункові схеми зовнішньої стіни при розрахунку на вітер:
а) для проміжного поверху; б) для верхнього поверху
Вигин стін від вітру можна не враховувати, якщо нормальні напруги, що викликаються в них моментами від нормативної вітрового навантаження, не перевищують 0.1 МПа.
Тиск від перекриття на стіну (зосереджена сила) прикладається на відстані 1/3 довжини обпирання конструкцій перекриття, рахуючи від внутрішньої поверхні стіни (але не більше 7 см).
Міцність міжвіконний простінка перевіряється на рівні перемички і підвіконня. Згинальний момент, що діє під перекриттям, врівноважується горизонтальними реакціями на опорах зовнішньої стіни: вгорі стіна притискається до перекриття, а внизу відходить від перекриття. Тому стіни і стовпи повинні кріпитися до перекриттів і покриттів анкерами перерізом не менше 0.5 см2 (рис. 25).
Розрахунок поперечних стін при жорсткою конструктивною схемою. У будівлях з жорсткою конструктивною схемою вітрові навантаження через перекриття передаються на поперечні стіни, які працюють при цьому як вертикальні консолі, закладені в основу.
Якщо поперечні і поздовжні стіни з'єднані перев'язкою, то слід враховувати спільну роботу поперечної стіни і ділянок, що примикають до неї поздовжніх стін. В цьому випадку розрахунковий переріз консолі може мати форму двутавра, тавра або швелера.
При цьому ділянки поздовжніх стін грають роль полиць, а поперечні стіни - стінок консольних балок (рис. 26).
При розрахунку консолі перевіряються в середині висоти поверху:
1) зсувні напруги в місцях примикання поздовжніх стін до поперечних
де - поперечна сила від вітру в середині висоти поверху; - розрахунковий опір кладки зрізу по вертикальному перев'язаному перетину;
2) зсувні напруги на рівні центра ваги перерізу консолі
де - статичний момент полусеченія щодо осі. - розрахунковий опір сколювання кладки, обтиснень силою. ; ; - розрахунковий опір головним розтягуючим напруженням по швах кладки [1, табл. 10].
4. Розрахунок стін будівель з пружною конструктивною схемою
При статичному розрахунку рами модуль пружності кладки приймається рівним Якщо навантаження від ферм і балок значні, стіни посилюються пілястрами (рис. 28).
У стінах з пілястрами або без пілястр ширину стіни при розрахунку слід приймати:
1) якщо конструкція покриття рівномірно передає давши
ня на стіну, яка дорівнює ширині між прорізами, а в стінах без прорізів - дорівнює відстані між осями прогонів;
2) якщо бічний тиск від стіни передається в місцях обпирання ферм або балок, то стіна розглядається як стійка рами з постійним перетином з шириною полиці, рівною. в кожну сторону від краю пілястри, але не більш ширини стіни між прорізами. Якщо при зосереджених навантаженнях пілястри відсутні, ширина ділянки, що дорівнює. приймається в кожну сторону від розподільчої плити, встановленої під опорою ферми або балки.
Розрахунки стіни повинні виконуватися в стадії незавершеного будівництва на дію власної ваги і вітру без покриття і в стадії закінченого будівництва на дію експлуатаційних навантажень
42. Способи зведення кам'яних будівель при негативних температурах. Особливості розрахунку кам'яних конструкцій, зведених в зимовий час.
2. Методи ведення зимової кладки
На підставі отриманих висновків у даний час розроблені і застосовуються три основні методи виконання кладки в зимовий час.
Метод заморожування кладки на розчинах марки М50 і вище з протиморозними хімічними добавками, що забезпечують зниження температури замерзання розчину і частковий набір початкової міцності, а потім, після відтавання кладки, і повної міцності, а також зчеплення з каменем і арматурою.
Метод заморожування на розчинах марки М10 і вище без хімічних добавок. При цьому конструкції повинні мати достатню міцність і стійкість як в період їх першого відтавання (при найменшої міцності оттаявшего розчину), так і в стадії експлуатації будівлі.
Цей спосіб дозволяє зводити малоповерхові будівлі висотою до 15 м (4 поверхи) без застосування дефіцитних хімічних добавок і отримувати значну економію цементу, так як марка розчину може бути менше марки М50.
Метод заморожування на розчинах марки М50 і вище без добавок, з штучним обігрівом кам'яних стін для досягнення кладкою міцності, достатньої для зведення вищерозташованих стін.
Розрахунок зимової кладки виконують в стадії будівництва і при дії експлуатаційних навантажень для закінченого будівлі