книги из ГПНТБ / Коротеев Д.В. Предупреждение характерных аварий и несчастных случаев в строительстве

пилястрами и столбами сложного сечения вместо h при­

нимается условная толщина Іі'= 3,5 г, где г =

Для столбов круглого и многоугольного сечения, впи­ санного .в окружность, /г'=0,8'5 d, где d — диаметр сече­ ния столба.

(Повышение требований к качеству каменных конст­ рукций, выполняемых в зимних условиях, способствует - устранению возможных аварий.

Способ замораживания позволяет выполнять кирпич­ ную кладку на открытом воздухе в зимний период из неподогретого, но очищенного от снега и наледи кирпича и на растворе, приготовленном из подогретых заполните­ лей и воды. Раствор в швах кирпичной кладки замерзает при этом, и кладка приобретает прочность на сжатие 50—70 кгс/см2, а сцепление раствора с кирпичом дости­ гает порядка 20 кгс/см2 Во время нахождения раствора в замерзшем состоянии не происходит его твердения и нарастания прочности, если не считать небольшого по­ вышения прочности из-за уплотнения швов за счет теку­ чести льда в растворе.

Кладка способом замораживания разработана и внед­ рена советскими учеными и производственниками в 30-х годах. Этот способ кладки простой, но требует глубокого знания процессов, происходящих в кладке при замора­ живании и оттаивании. Способом замораживания раз­ решается возводить не все каменные конструкции. Не ре­ комендуется возводить этим способом фундаменты из бутовой кладки «под залив»; стены и столбы из рваного

действию динамических или вибрационных нагрузок во время оттаивания кирпичной кладки; внецентренно сжа­ тые элементы при больших нагрузках.

Для кладки способом замораживания можно приме­

10°С — при температуре воздуха выше —10°С; 15°С — при температуре воздуха в пределах от —10

до —20°С; 20°С — при температуре воздуха ниже —20°С.

81

Кирпичная кладка в зимний‘период производится по проекту, в котором влияние раннего замораживания растворов на прочность кладки учитывается следующи­ ми факторами;

при возведении конструкций, нагруженных на 85% и более от их расчетной несущей способности, если сред­ несуточная температура воздуха равна—20° С и выше, марка раствора повышается на одну ступень;

при возведении конструкций, нагруженных на 70% и более от их расчетной несущей способности при средне­ суточной температуре воздуха ниже —20°С, марка ра­ створа повышается на две ступени. Кроме того, следует выполнить ряд мероприятий по усилению устойчивости каменных конструкций, возводимых способом замора­ живания: укладку стальных связей в углах и местах при­ мыкания продольных стен к поперечным; заанкеривание сборных плит перекрытий в кирпичной кладке; устройст­ во временных креплений в Биде подкосов, растяжек, стоек и т. п.

При возведении кирпичных стен способом заморажи­ вания разрывы в кладке без устройства осадочных швов допускаются на высоту не более 4 м, кроме того, в сте­ нах можно делать не более одного разрыва «а все зда­ ние или «а участок. При .кладке фундаментов допуска­ ются разрывы я о высоте «е более 1,2 м. В местах примы­ кания свежеуложеніной кладки к стенам, осадка которых уже завершилась, устраиваются осадочные швы. Кроме осадочных швов, во избежание появления в кладке есте­ ственных трещин, которые обычно имеют случайные на­ правления и конфигурацию, устраивают температурные швы. При воздействии .неотапливаемых зданий расстоя­ ния между температурными швами следует уменьшить на 30%. При выполнении кладки методом заморажива­ ния необходимо также оставлять зазоры на осадку. Для кирпичной кладки зазоры принимаются .5 мм, а для кладки из естественных и бетонных камней правильной формы — 3 мм.

Возводимые методом замораживания рядовые и клинчатые перемычки допускаются в пролетах не более 1,5 м и опалубка должна сниматься не ранее чем через 16—20 дней после наступления оттепелей.

Прочность кладки, выполненной методом заморажи­ вания, можно повысить за счет искусственного отогрева с внутренней стороны кладки. При этом, как показала

82

практика, прочность искусственно отогретой кладки при определенных условиях может быть повышена на 90%. Успешное повышение прочности каменной кладки за счет искусственного отогрева связано с подготовительными мероприятиями; к их числу относятся ■изготовление и установка инвентарных щитов для утепления помеще­ ний, подводка электроэнергии, подготовка и опробование обогревательных приборов.

Прочноость каменной кладки, выполненной методом замораживания, во многом зависит от раствора, который твердеет в течение значительного времени. Исследовани­ ями ЦНИЙСК, НИИ'ЖБ было установлено, что проч­ ность раствора в швах зимней кладки при возведении многоэтажных зданий различна (табл. 27).

При оттаивании каменной кладки, выполненной по способу замораживания, необходимо производить тща­ тельное наблюдение и принимать соответствующие ме­ ры, позволяющие обеспечить устойчивость каменных конструкций.

Наблюдениями, которые ведутся в течение всего пе­ риода оттаивания, определяются величины и направле­ ние осадок, а также контролируется процесс твердения раствора в швах. При обнаружении признаков перена­ пряжения кладки (образование трещин, неравномерные осадки и т.п.) необходимо принять меры по снижению нагрузок на каменную кладку. При обнаружении откло­ нения оттаивающих стен и столбов от вертикального по­ ложения или трещин в местах примыкания поперечных стен к продольным должны быть приняты меры, устра­ няющие развитие образования трещин. Для предотвра­

83

щения увеличения трещин можно устраивать времен­ ные крепления, подкосы, растяжки и т. п.

За производством зимней кладки должен быть уста­ новлен систематический технический контроль. Не менее трех раз в сутки в журнале работ отмечаются: темпера­ тура наружного воздуха, температура раствора в момент era укладки, температура в швах на глубине не менее 12 см.

Кирпичная кладка на обычных растворах (без спе­ циальных химических добавок) методом замораживания не допускается:

при эксцентрических нагрузках, действующих на стадии оттаивания более 0,25 у, — для конструкций сво­ бодно стоящих, т. е. не имеющих верхней опоры, и более 0,7 у — для конструкций, имеющих верхнюю опору, где у—расстояние от оси стены до края сечения в сторону эксцентрицитета;

для конструкций, подвергающихся в стадии оттаива­ ния воздействию поперечных нагрузок, величина которых превышает 0,1 продольных нагрузок.

Кладку на растворах с химическими добавками ве­ дут на открытом воздухе по тем же правилам, что и кладку способом замораживания. На основании работ, проведенных ЦНИИСК, НИИЖБ и др., применение противоморозных добавок не только сохраняет жидкую фа­ зу ів растворе, «о и способствуют ускорению твердения его при низких температурах. В качестве химических до­ бавок в растворы вводят хлористый кальций, хлористый натрий, углекислый калий (поташ), нитрит натрия и др. В табл. 28 приведены данные о влиянии разных противоморозных добавок на прочность раствора в стандартных условиях в возрасте 28 суток.

Растворы с химическими добавками СаСЬ и NaCl допускаются для подземной кладки, а при возведении стен и столбов промышленных и складских зданий эти растворы допускаются только при согласовании с Госсанинспекцией.

'Растворы с химическими добавками для каменной кладки в момент укладки в дело должны иметь темпера­ туру не ниже при морозах:

84

Fla рис. 16 представлен график прочности кладки, вы­ полненной на растворе с химическими добавками и без добавок при различных температурах.

Рис. 16. График прочности кладки, выполненной на растворах с хи­ мическими добавками и без добавок при различных температурах

85

2. О С Н О В Н Ы Е Т Р Е Б О В А Н И Я К К А Ч Е С Т В У М А Т Е Р И А Л О В Д Л Я К А М Е Н Н О Й К Л А Д К И

Одной из основных причин аварии каменных конст­ рукций являются некачественные материалы, которые преждевременно видоизменяют свои свойства под дей­ ствием нагрузок, температуры, влажности и других факторов. На рис. 17 представлен график изменения прочностных показателей кирпича, выпускаемого неко­ торыми заводами Главмоспромстройматериалов в раз­ личные сроки. Из данных графика видно, что отдельные кирпичные заводы не всегда точно выдерживают проект-. ную марку кирпича, а следовательно, — прочностные характеристики камня занижены.

При проектировании каменных и армокаменных конструкций рекомендуется принимать^растворы следую­ щих марок камней: 25, 35, 50, 76, 400, 126, 460, 200, 300, 400, 500, 600, 800 и 1000; растворов— 10, 2'5, 50, 76, 100, 150 и 200.

Морозостойкость каменных материалов определяется марками, обозначающими количество циклов заморажи­ вания и оттаивания в насыщенном водой состоянии, ко­ торое выдерживают каменные материалы.

Требования морозостойкости к материалам для ка­ менной кладки стен и фундаментов в зависимости от степени долговечности конструкций приведены в табл. 29.

Для армирования каменных конструкций применяют сталь горячекатаную круглую гладкую А-І и периодиче-

Рис. 17. Граф ик изменения прочности кирпича, выпускаемого в различные сроки отдельными заводами

86

планировочной отметки земли требования морозостойкости к фунда­

ского профиля класса А-П по ГОСТ 6781—61 и проволо­ ку обыкновенную арматурную низкоуглеродистую по ГОСТ 6727—53.

3. О С Н О В Н Ы Е П О Л О Ж Е Н И Я Р А С Ч Е Т А Э Л Е М Е Н Т О В К А М Е Н Н Ы Х К О Н С Т Р У К Ц И Й

При разработке отдельных проектов возведения кир­ пичных зданий и сооружений требования іпрадусматриваіются как для кладки при положительных температурах,

87

хотя производство кирпичной кладки уже давно переста­ ло 'быть .сезонным. Поэтому в .нужных случаях проектные организации делают оговорку, что кладка выполняется методом замораживания и необходимо .руководствовать­ ся СНиіП.

Согласно СНиП, расчет несущей способности конст­ рукций, выполняемых способом замораживания, должен производиться для следующих стадий готовности зданий:

основной расчет—для законченного здания - в воз­ расте 28 дней после оттаивания;

дополнительная проверка несущей способности конст­ рукций в стадии первого оттаивания.

Расчет элементов с сетчатым армированием при цент­ ральном сжатии производится по формуле

где ІѴдЛ — расчетная продольная сила от длительно дей­ ствующей части нагрузки;

NK— расчетная продольная сила от кратковремен­ но действующей части нагрузки;

/ПдЛ — коэффициент, учитывающий влияние длитель­ ного действия нагрузки (ползучести) на не­ сущую способность элементов толщиной менее 30 см или с радиусом инерции сечения менее 8,7 см-, принимается іпо данным табл. 30;

F — расчетная площадь сечения.

Яа.к — расчетное сопротивление сжатию, определяе­ мое для армированной кладки из кирпича всех видов и

а при прочности раствора менее 60 кгс]см2 — по формуле

где R — расчетное сопротивление сжатию неармирован­ ной кладки в рассматриваемый срок твердения раствора;

88

(Расчет внецеитренно сжатых элементов с сетчатым армированием при малых эксцентрицитетах- (не выходя­ щих за пределы ядра сечения) производится по формуле

1 + п —у

или для прямоугольного сечения

где Ra.K < 2 R — расчетное сопротивление сжатию арми­ рованной кладки при внецентренном сжатии, определяемое при прочности раствора 60 кгс./см2 и выше по формуле

а при прочности раствора менее 50 кгсісм2— по формуле

Каменные конструкции, армированные продольной арматурой и работающие на центральное сжатие, рас­ считываются по следующей формуле:

90