Шпаргалка по "Строительству"

14.Продольное армирование в каменных конструкциях применялось в строительстве до 1983 г. (СНиП П-В. 2-71):- во внецентренно сжатых элементах с большими эксцентриситетами, выходящими за пределы ядра сечения, где не эффективно армирование поперечными сетками;- в сжатых элементах с гибкостью   > 15 или   > 53, когда не эффективно армирование поперечными сетками; 
- в сжатых элементах при возможных вибрационных нагрузках; 
- в изгибаемых элементах (стенах, перемычках); 
Продольное армирование каменных конструкций: 
- повышает прочность кладки; 
- увеличивает сопротивляемость кладки растягивающим усилиям при внецентренном сжатии и изгибе; 
- придает большую устойчивость конструкции; 
- увеличивает сопротивляемость вибрационным и сейсмическим воздействиям; 
- обеспечивает монолитность всего сооружения в целом. 
Продольное армирование применяется в отдельных конструктивных элементах: столбах, стенах, перемычках, рандбалках, подпорных стенах и т.п.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

16.Несущая способность существующих каменных конструкций (столбов, простенков, стен и др.) может оказаться недостаточной при реконструкции зданий, надстройках, а также при наличии дефектов в кладке. Одним из наиболее эффективных методов повышения несущей способности существующей каменной кладки является включение ее в обойму. В этом случае кладка работает в условиях (стесненных) ограниченных поперечных деформаций, что значительно (в 2,0 - 2,5 раза) увеличивает сопротивляемость кладки продольным усилиям. 
Применяется три основных вила обойм: стальные, железобетонные и армированные растворные (штукатурные).Основными факторами, влияющими на эффективность обойм, являются: 
% поперечного армирования обоймы (хомутами); 
класс бетона или марка штукатурного раствора: 
схема передачи усилия на конструкцию: 
- состояние кладки Стальная обойма  состоит из вертикальных уголков, устанавливаемых на растворе по углам усиливаемого элемента, и планок из полосовой стали, приваренных к уголкам. Расстояние между планками должно быть не более меньшего размера сечения и не более 500 мм; при больших расстояниях между планками эффект обоймы уменьшается. Для защиты стальной обоймы от коррозии выполняется штукатурка цементным раствором .Ж/б обойма выполняется из бетона класса не ниже В12,5 с армированием вертикальными стержнями и хомутами. Расстояние между хомутами не должно быть > 150 мм. Толщина обоймы чаще Всего от 40 до 120 мм. 
Штукатурная обойма армируется аналогично железобетонной, но вместо бетона арматура покрывается слоем цементного раствора (штукатуркой) марки 75-100.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

15.Усиление каменных конструкции ж.б применяется в тех же случаях, что и продольное армирование. Комплексные конструкции применяются в тех случаях, когда требуется значительно увеличить несущую способность каменных конструкций.В комплексной конструкции горизонтальные и вертикальные железобетонные элементы работают совместно с кладкой.Такого рода армирование и название "комплексные конструкции" предложено проф.  Пастернаком. Ж.б скелет, пронизывающий каменную кладку, бетонируется параллельно с ведением каменной кладки, в которой оставляются специальные борозды иканалы для установки арматуры и бетонирования. Ж.б (а именно его продольная арматура) воспринимает все растягивающие усилия при изгибе и внецентренном сжатии, а кладка и частично железобетон воспринимают сжимающие усилия. 
Ж.б  может располагаться как внутри кладки, так и снаружи .Расположение железобетона снаружи в штрабах более рационально при изгибе и внецентренном сжатии 
 
Пл. сечения продольной арматуры должна составлять не > 1,5 % площади сечения бетона.При усилении стен здания горизонтальные железобетонные пояса располагают с шагом не более 8-h Толщина поясов принимается кратной толщине одного ряда кладки.Расчет на прочность комплексных кон-ий осущ. аналогично армокаменным кон-ям с продольным армированием с добавлением к кладке и арматуре еще и бетона. проверка прочности центрально сжатого комплексного элемента выполняется по  - коэфф. продольного изгиба; А_б - площадь бетона;R_b – рас. сопр. бетона осевому сжатию.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

17. Сплошные и многослойные каменные стены применяют в гражданском и промышленном строительстве в качестве ограждающих и несущих конструкций. В зависимости от назначения здания, количества этажей, высоты этажей и других факторов стены могут быть:- несущие, воспринимающие кроме нагрузок от собственного веса и ветра также нагрузки от покрытий, перекрытий, кранов и т. п.;- самонесущие, воспринимающие нагрузку только от собственного веса стен всех вышележащих этажей здания и ветровую нагрузку;- ненесущие (в том числе навесные), воспринимающие нагрузку только от собственного веса и ветра в пределах одного этажа при высоте этажа не более 6 м; при большей высоте этажа эти стены относятся к самонесущим;Перегородки — внутренние стены, воспринимающие наг рузки только от собственного веса и ветра (при открытых оконных проемах) в пределах одного этажа, при его высоте не более 6 м; при большей высоте этажа стены этого типа относятся к самонесущим.В зданиях с самонесущими и ненесущими наружными стенами нагрузки от покрытий, перекрытий и т. п. передаются на каркас или поперечные конструкции зданий.Продольные и поперечные стены каменных зданий вместе с перекрытиями и покрытиями образуют пространственную систему, работающую на восприятие всех нагрузок, действующих на здание.Пространственная жесткость каменных зданий зависит от жесткости всех элементов, составляющих эти здания: стен, столбов, перекрытий и покрытий. Жесткость же самих элементов, образующих здание, зависит в свою очередь от размеров поперечных сечений, от размеров пролетов (высот) и условий сопряжения отдельных элементов между собой.Для обеспечения совместной работы горизонтальных частей здания (покрытий, перекрытий, ферм и т. п.) со стенами и столбами они должны быть связаны друг с другом при помощи анкеров. Постоянные и временные нагрузки, действующие на каждый из взаимосвязанных элементов, вызывают в несущих каменных стенах и столбах внецентренное сжатие и изгиб.Прочность и устойчивость стен и столбов проверяется расчетом. Коэффициент Р (отношение высоты стены между перекрытиями Н к ее толщине или меньшему размеру прямоугольного сечения столба |3=Н/Ь) должен удовлетворять требованиям норм. Величина (3 зависит от так называемой группы кладки, устанавливаемой в зависимости от вида кладки и марки раствора (табл. 6.1), конструктивного назначения стены (несущая, ненесущая), способа ее опирания, наличия и величины проемов и т. д

18.РАСЧЕТ ПРОДОЛЬНЫХ СТЕН. Стены многоэтажных зданий, помимо нагрузки от собственного веса, рассчитываются на внецентренно приложенные к ним нагрузки от перекрытий. В статическом отношении стены многоэтажных зданий с жесткой конструктивной схемой рассчитывают как: вертикальные неразрезные балки (рис.38а, б, в), опорами которых являются перекрытия. В целях упрощения расчетов допускается считать стену расчлененной по высоте на однопролетные балки с расположением шарниров в плоскостях опирания перекрытий (рис.38 г, д). При этом нагрузка от вышележащих этажей- N считается приложенной в центре тяжести сечения вышележащего этажа 
Рис.38 
А нагрузка в пределах данного этажа - Р считается приложенной с фактическим эксцентриситетом относительно центра тяжести сечения стены как показано на рис. 39. Для стены. показанной на рис.39а М = Р-е₀ , а для стены. показанной на рис. 39б М = Р*е₀ – N*e.  
 
Рис.39Изгиб. моменты от ветровой нагрузки следует определять в пределах каждого этажа как для балки с заделанными концами М_в * q-Н_э²/12 (рис.40а), за исключением верхнего этажа, в котором верхняя опора принимается шарнирной (рис.40б) Таким образом, зная суммарную продольную силу (N + Р) и изгибающий момент - М, стена рассчитывается на прочность, как внецентренно сжатый элемент. Для стены постоянной толщины (рис. 39а) М = Р*е₀ + М_в ; для стен с изменением толщины (рис.39б) М = P*е₀- N*e₀+ Мв. 
 

 

19.При статическом расчете каменных стен и столбов зданий с упругой конструктивной схемой выделяют один ряд поперечных конструкций и рассматривают рамную систему. Стойками рамы являются стены и столбы, которые принимаются заделанными в фундамент в уровне пола.Ригелями рамы являются конструкции покрытия, которые принимаются как абсолютно жесткие распорки, шарнирно связанные со стойками (стенами, столбами).Расчетная схема на рис. Рис.45Внутренними стойками рамы являются столбы, чаще прямоугольного сечения. 
Попер. Сеч. Наруж. стоек (стен) может быть разн: 
- если нагрузка от покрытия распределена равномерно по длине стены, то сечение стойки принимается прямоугольным; b_f равно ширине простенка (рис.46а), а при глухих: стенах b_f равно всей длине стены между осями (рис.46 6);- если нагрузка от покрытия сосредоточенная, то стена усиливается пилястрой и поперечное сечение наружной стойки принимается тавровым (рис.46 в)с шириной полки в каждую сторону от грани пилястры - b , определяемой из условий: b < Н/3 и b < 6-h (здесь Н и h соответственно высота и толщина стены); или же величина b принимается равной расстоянию от грани пилястры до края примыкающего к ней простенка: b_f= 2*b + b_n; 
- если нагрузка от покрытия сосредоточенная, а пилястра отсутствует, то сечение наружной стойки принимается прямоугольным (рис.46г) с шириной участка в каждую сторону от края распределительной плиты по Н/3 , b_f = 2Н/3 + С.  
Рис.46На раму действуют следующие нагрузки: 
- вертикальные от собственного веса конструкций, снега, кранов.;- горизонтальные от ветра, от торможения кранов.Каждая поперечная рама, состоящая из вертикальных и горизонтальных элементов, расположенных на одной оси, рассчитывается независимо от других; рам Расчет таких рам (р. 45) вып-я методом перемещений,на ЭВМ.По существу расчет рамы необходим только лишь для стоек рамы, так как ригель шарнирно оперт и рассчитывается независимо от рамы. Стойки рамы рассч. как заделанные внизу консоли (рис. 47), загруж. внешней наг-ой и опорной реакцией верхней упругой опоры.Опор. реакции в шар-ой верх. опоре - X опред. посл-о от всех прилож.нагрузок и получ. Знач. сумм-ся.

21.Перемычки над проемами в каменных зданиях следует применять, как правило, железобетонные. 
В случае выполнения неармированных перемычек этими элементами являются участки кладки, перекрывающие проемы в стенах. Неармированные перемычки осуществляются трех основных типов: рядовые, клинчатые и арочные.Рядовые перемычки (рис. 54 а) представляют собой часть кладки над проемом высотой - С не ниже 4-х рядов и не менее 1/4 пролета - 1. Это наиболее простые в производстве перемычки, но они требуют раствор не ниже марки 25. Для предупреждения выпадения кирпичей или камней из нижнего ряда, под ним необходимо укладывать в слой раствора толщиной 20-30 мм арматуру в количестве не менее 105 на каждые 130 мм толщины стены. Макс. Доп. пролеты рядовых перемычек -2 м.  
Рис.54аКлинчатые перемычки имеют преимущество перед рядовыми в отношении своей несущей способности, не требуя повышенных марок раствора и могут выполняться даже на растворах марки 4. В этих перемычках не требуются арматурные прутки, - так как заклинивание осуществляется за счет некоторого утолщения швов вверху перемычки без отески камней. Максимально допустимый пролет клинчатой перемычки - 2 м. Арочные перемычки (рис.54 в) позволяют перекрывать наибольшие пролеты до 4 м. Они могут придавать зданию определенную архитектурную привлекательность. Вместе с тем их выполнение требует устройства кружал, что усложняет производство работ. Неармированные перемычки (рядовые, клинчатые, арочные) не допускаются в стенах зданий, подверженным вибрационным, сейсмическим и ударным нагрузкам, а также при возможной неравномерной осадке здания 
Проводившиеся испытания рядовых перемычек с доведением их до разрушения показали, что в стадии разрушения происходит отслоение перемычки от верхней кладки стен; эта трещина отслоения спускается ступенями к пятам, а снизу перемычки в середине пролета появляются трещины разрыва.Эти эксперименты показали, что при таком характере разрушения перемычка в предельном состоянии работает как арочная конструкция и в ней действуют силы распора. На основе этих опытов проф. А.А.Гвоздевым предложен способ расчета перемычек по стадии разрушения .Расчетная схема перемычек показана на и представляет собой 3шарнирную арку. 

 

 

 

22. Общий вынос карниза, образованного напуском рядов кладки, не должен превышать половины толщины стены: a<0,5*h (рис.59а). 
При этом вынос каждого ряда не должен превышать 1/3 длины камня или кирпича. 
Карнизы с выносом, а > 0,5*h выполняются с помощью железобетонных плит или фасонных железобетонных элементов (рис.59б).

 
Карнизы должны быть рассчитаны в стадии незаконченного здания на нагрузки: - создающие  опрокидывающий момент относительно наружной грани стены (вес выносной части  карниза - G ; расчетная нагрузка по краю карниза от веса рабочего с инструментом Р = 100 кг/м; ветровая нагрузка на внутреннюю грань стены – qv 
- создающие удерживающий момент относительно той же грани собственный вес карниза над стеной - Р_Ст или анкерное устройство).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

23. В стадии законченного здания карниз должен быть рассчитан на нагрузки:- создающие опрокидывающий момент выносной части карниза - G; расч. нагрузка по краю карниза от люльки с рабочими - Р=250 кг/м или Р=150 кг/м для зданий высотой менее 1.0м);  
- создающие удерживающий момент собственный вес карниза над стеной- Р_ст, вес крыши - Р_кр, уменьшенный на величину отсоса от ветровой нагрузки - qv или анкерное устройство). 
 Анкера, необходимые для обеспечения устойчивости карниза (рис.60 ) устанавливаются не реже, чем через 2 метра, если их концы закрепляются отдельными шайбами, и не реже чем через 4 метра, если концы анкера закрепляются за балки или прогоны. 
 
 
Рис.60 
Анкера следует располагать, как правило, в кладке на расстоянии в 1/2 кирпича от внутренней поверхности стены.Сечение анкера допускается определять по усилиюN = М / 0,85*ho 
где М - наибольший изгибающий момент от расчетных нагрузок; h₀ - расстояние от сжатого края сечения до оси анкера.Место обрыва анкера (сечение 1-1) определяется пересечением кривой давления с границей предельного эксцентриситета (е_0 пред = 0,7*Y) как показано на рис.60. Анкер продолжается ниже сечения I-I на 150 мм 
Парапеты следует рассчитывать в нижнем сечении на внецентренное сжатие при действии нагрузок от собственного веса и расчетной ветровой нагрузки, принимаемой с аэродинамическим коэффициентом 1,4. При отсутствии анкеров эксцентриситеты более 0,7Y не допускаются.

 

 

 

 

 

24. Анкеровка стен и столбов с перекрытиями осуществляется для : обеспечения устойчивости стен и столбов; создания соответствующей пространственной жесткости здания.Расстояние между анкерами балок, прогонов, ферм, опирающихся на стены, должно быть не более 6 м. При шаге ферм до 12м следует предусматривать дополнительные анкера, соединяющие стены с покрытием.Перекрытия из сборных ж.б плит должны быть связаны со стенами анкерами, расстояния между которыми не должны превышать 6 м.Стены каркасных зданий должны быть связаны с колоннами или ригелями каркаса анкерами или выпусками арматуры.Сеч. анкеров должно быть не < 0,5 см² ( 8), а при влажных условиях в помещении анкера должны быть защищены от коррозии.Расчет анкера должен выполняться: при расстоянии м/у анкерами > 3 м; для простенков при общей величине нормальной силы более 1000кН.При расчете анкера должно проверяться: его сечение; крепление к прогону, настилу, колонне;- заделка анкера в кладке. 
Для решения этих вопросов необходимо сначала опр. усилия в анкере. Расч. усилие в анкере слагается из 2 усилий: N_s = A₁ + А₂ , где A₁ - опорная реакция (рис.62), A₁ = М/Н_э ;М - расчетный момент на уровне низа перекрытия или покрытия в местах опирания их на стену на ширине, равной расстоянию между анкерами.Нэ - высота этажа;А₂ - условная опорная реакция, которая может быть вызвана внецентренным приложением нагрузок вследствие возможности производственных отклонений стены от вертикали или неоднородности материала кладки.  
 
Рис.62, усилие в анкере определяется по формуле 
N_s = М/Н_э + 0,0.1*N. 
Теперь можно решить все вопросы, связанные с анкеровкой стен:- определить требуемое сечение анкера A_s =N_s/R_s, но As > 0,5 см2определить требуемые параметры сварных швов (толщину, длину), прикрепляющих, анкер к балке, прогону, колонне и т.п. по известному усилию определить прочность заделки анкера в стену, которая определяется сопротивлением кладки срезу по горизонтальным швам, расположенным под анкером и над ним (рис. 63). Распределение давления в кладке принимается под углом 45°. Расчетное усилие е анкере должно удовлетворять условию выкалывания в кладке по 2 пл: ), где а - глубина заделки анкера;b - длина поперечного штыря анкера;R_sq - расчетное сопротивление кладки срезу по неперевязанному шву;f - коэффициент трения по шву