Усиление каменных конструкций

Оценку технического состояния стен производят по результатам натурного обследования и поверочных расчетов. При этом стараются учитывать все факторы, которые могут отрицательно повлиять на несущую способность и нормальную эксплуатацию стен. К таковым относятся трещины, местные разрушения кладки, отклонение от вертикали, выпучивание, прогибы, малая площадь опирания элементов перекрытия и перемычек, изменение эксцентриситетов приложения нагрузки. Кроме того, учитывают фактическую прочность составляющих кладки из кирпича и раствора, определяемую по результатам лабораторных испытаний образцов.

Элементы стен, имеющие повреждения или заведомо перегруженные, проверяют расчетом, используя формулы СНиП II-22−81, по двум группам предельных состояний, при этом основное внимание уделяют несущей способности.

Оценка несущей способности кирпичных стен всегда сопряжена со значительными трудностями, обусловленными различной степенью повреждений, а также неоднозначностью прочностных показателей камня и раствора, причем не только в различных частях здания, но и по толщине стены. Поэтому в практических расчетах обычно используют систему эмпирических коэффициентов, в той или иной степени учитывающих влияние отрицательных факторов.

Так, например, при расчете прочности кладки стены в зоне опирания балок на местное сжатие в расчетную формулу вводят понижающий коэффициент k₁, учитывающий характер и степень повреждения кладки (табл. 13.2).

Таблица 13.2.

Величины коэффициента k1 [2].

При расчете простенков и пилястр с вертикальными трещинами, образовавшимися в результате перегрузки, в расчет вводят коэффициент k₂, значения которого даны в табл. 13.3.

Таблица 13.3.

Величины коэффициента k2 [2].

Низкое качество неармированной каменной кладки, характеризуемое отсутствием требуемой перевязки рядов, наличием пустых (не заполненных раствором) вертикальных швов и др., учитывают коэффициентом k₃ (табл. 13.4).

Таблица 13.4.

Величины коэффициента k3 [2].

Величины прочих эмпирических коэффициентов, учитываемых при расчете кирпичных стен, можно найти в соответствующей литературе и нормативных документах [4, 34, 37, 40].

На основании поверочных расчетов устанавливают процент снижения несущей способности стен, после чего делают окончательный вывод о необходимости и целесообразности их усиления. Ориентиром для этого могут служить следующие рекомендации:

• · Усиление целесообразно, если снижение несущей способности стены составляет 15 — 50%.
• · Усиление возможно, если снижение несущей способности стены составляет менее 15% (при наличии трещин) или более 50%, однако при этом требуется технико-экономическое обоснование.

При удовлетворительном состоянии каменной кладки нагрузку от элементов усиления на стену передают без вспомогательных балочек (табл. 13.5, п. 3).

После монтажа элементов усиления все пробитые в стене отверстия зачеканивают мелкозернистым бетоном класса В15 — В20, приготовленным на безусадочном цементе.

Обобщая рассмотренные выше методы восстановления эксплуатационных качеств простенков и перемычек, следует указать на индивидуальность подхода к усилению в каждом конкретном случае. При этом предпочтение следует отдавать такому методу, при котором эффект усиления достигается при минимальном расходе материалов и малой трудоемкости восстановительных работ.

Таблица 13.5.

Усиление перемычек.