Под общей редакцией
кандидатов техн. наук
С. А. Семенцова и В. А. Камейко
СПРАВОЧНИК ПРОЕКТИРОВЩИКА
ПРОМЫШЛЕННЫХ, ЖИЛЫХ И ОБЩЕСТВЕННЫХ
ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ.
КАМЕННЫЕ И АРМОКАМЕННЫЕ КОНСТРУКЦИИ
*** 1968 ***
| ФPAГMEHT УЧЕБНИКА (...) Каменные, крупноблочные и крупнопанельные конструкции в зимних условиях возводятся различными способами, а именно:
а) способом замораживания на обыкновенных растворах, при котором допускается естественное замерзание и Оттаивание конструкций; б) споообом замораживания на растворах с добавками поташа при среднесуточной температуре воздуха не ниже — 30°С или нитрита натрия при температуре ие ниже — 15°С, обладающих свойством интенсивного твердения в условиях отрицательной, знакопеременной и положительной температуры, при этом способе также допускается естественное замерзание и оттаивание конструкций (составы растворов с химическими добавками см. п. 1.2.5); в) способами, указанными в пп. «а» и «б», при которых допускается естественное замерзание конструкций, дополняемое в последующем искусственным полным и частичным оттаиванием кладки зимою, с целью получения дополнительного упрочнения ее до периода естественного оттаивания; г) способами, обеспечивающими тачальное твердение раствора при искусственно созданной положительной температуре (электродный прогрев, обогрев через поверхности конструкций, тепляки) до тех пор, пока он не наберет прочность в размере не менее 120% от марки — для кирпичной и крупноблочной кладок. Большинство перечисленных способов вызывает временное снижение несущей способности конструкций из кладки, блоков и крупных панелей в период их оттаивания. Поэтому при проектировании таких конструкций необходимо предусматривать мероприятия, обеспечивающие их достаточную прочность и устойчивость, например «водить ограничение нагрузок, действующих на конструкции, усиливать их армированием или устанавливать «ременные крепления на период оттаивания и т. п., согласно расчетной проверке несущей способности и а этот период. Учитывая значительное снижение несущей способности зимней кирпичной кладки, выполненной способом замораживания на. обыкновенных растворах, в период оттаивания применение ее целесообразно допускать только для зданий не выше трех — пяти этажей (в зависимости от марки кирпича и величины армирования кладки). Возведение стен зданий большей этажности целесообразно вести способом замораживания на растворах с добавками поташа или нитрита натрия, а также в отдельных случаях с применением своевременного (до перегрузки конструкций) искусственного оттаивания для упрочнения кладки нижних этажей. Целесообразность применения искусственного отогревания должна быть обоснована данными технико-экономических расчетов. Способом замораживания на обыкновенных растворах не допускается возводить конструкции: а) из бутобетона и рваного бутового камня; б) подвергающиеся в стадии оттаивания воздействию вибрации или значительных динамических нагрузок; в) свободно стоящие с расчетными эксцентриситетами в стадии оттаивания более 0,25 у и имеющие верхнюю опору с эксцентриситетами более 0,7 у, где у — расстояние от центра тяжести до более сжатого края сечения; г) подвергающиеся стадии оттаивания воздействию поперечных нагрузок, величина которых превышает 0,1 от продольных. Не допускается применение метода замораживания при строительстве крупнопанельных зданий высотой более пяти этажей (15 м). Способом замораживания на растворе с добавками поташа или нитрита натрия не допускается возводить конструкции: а) фундаментов, не защищенных гидроизоляцией, подземных частей зданий, работающих во влажных условиях; б) наружных стен здаиий с влажным и мокрым режимами помещений; в) подвергающиеся воздействию блуждающих токов; г) работающие в агрессивных средах или при температурах выше 60°С. 17.2. ОСОБЕННОСТИ РАБОТЫ КОНСТРУКЦИЙ, ВОЗВЕДЕННЫХ СПОСОБОМ ЗАМОРАЖИВАНИЯ НА ОБЫКНОВЕННЫХ РАСТВОРАХ, И ИХ УЧЕТ В ПРОЕКТИРОВАНИИ И ПРОИЗВОДСТВЕ РАБОТ Для зимней кладки, выполняемой способом замораживания на обыкновенных растворах, должны применяться цементные или сложные растворы. Марки растворов должны быть не ниже: для стен и фундаментов из кирпича, и камней правильной формы — 10, из бутового посгелпстош камня — 25, для кладки столбов соответственно — 25 и 50, для кладки карнизов и рядовых перемычек из кирпича — 50. Каменные кладки, выполненные методам замораживания, при быстром замерзании раствора приобретают высокую прочность, которая сохраняется до момента оттаивания. В период оттаивания прочность раствора приближается к нулю и, соответственно, прочность зимней кладки уменьшается до минимума и затем по мере твердения оттаявшего раствора при положительной температуре повышается, но все же не достигает к месячному возрасту после оттаивания прочности летией кладки. Прочность оттаявшей зимней кирпичной кладки зависит от начальной среднесуточной температуры воздуха, при которой она возводилась. Чем ниже была эта температура воздуха в течение первых суток, тем меньше конечная прочность зимней кладки [1]. Указанные выше особенности работы зимней кладки и узлов панельных стен учитываются при проектировании путем дополнительной проверки ее несущей способности в месячном возрасте после оттаивания при действии расчетных нагрузок и воздействий. Кроме того, при проектировании должна производиться дополнительная «расчетная проверка достаточности несущей способности зимней кладки и узлов панельных стен, выполненных способом замораживания на. обыкновенных растворах, иа период их оттаивания при действии фактических нагрузок. Боли несущая способность оттаивающих конструкций недостаточна, в проектах указываются способы усиления конструкций и сроки их выполнения. Расчетный предел прочности зимней кладки из камней правильной формы и из постели,стого бутового ка|мня в период оттаивания определяется по табл. 3.4 — 3.9 с принятием расчетной прочности раствора :в зависимости от вида примененного в растворе цемента и размеров поперечного сечения конструкции, а именно: а) 2 кГ/см2 — при растворе на портландцементе марки 25 и выше для стен и столбов толщиной 38 см и более; б) нулевой прочности — во всех остальных случаях, а также при растворах на пуццолаяовом, шлаковом и других видах портландцементов, медленно твердеющих при, пониженной температуре и не успевающих набрать повышенной прочности в процессе оттаивания независимо от расчетной марки раствора и размеров поперечного сечения конструкций. При определении несущей способности зимней кладки в стадии оттаивания, если она в течение зимнего периода подвергалась воздействию оттепелей, вызвавших частичное твердение ее раствора, разрешается принимать фактическую прочность последнего по данным испытаний образцов раствора, отобранных из горизонтальных швов кладки. Испытания производятся по указаниям п. 1.2 8. Несущая способность зимней кладки, усиленной сетчатым армированием, снижается особенно сильно в период оттаивания. Поэтому расчет ее производится с пониженным расчетным сопротивлением сжатию кладки ® этот период по формуле (17.2) при центральном сжатии и по формуле (17.3) при внецентрениом сжатии: где Ra к от и Rm — соответственно расчетные сопротивления сжатию армированной и неармированной кладок в стадии оттаивания; RbO — расчетное сопротивление летней кладки на растворе марки 50; Ra — расчетное сопротивление при растяжении арматуры (см. табл. 6.1); р. — процент армирования; е0 — расчетный эксцентриситет. Расчетные сопротивления кладам из крупных кирпичных блоков в стадии оттаивания монтажных швов определяются по указаниям табл. 3.3 с умножением на коэффициент условий работы тОТ =0,6. Расчет узлов опиравши перекрытий на крупнопанельные стоны, выполненные способом замораживания при платформенном оттирании, определяется с учетом коэффициента тш, вычисленного по формуле (11.5), и (11.6), при прочности раствора, равной нулю. На рис. 17.2 приведены сравнительные величины расчетных сопротивлений сжатию неармированной и армированной (р=0,5%) зимней кирпичной кладки из кирпича марки 100 «а растворе марки 50 в период оттаивания, выраженные в процентах от расчетного сопротивления сжатию таких же кладок, выполненных в летних условиях на растворе марки 100, при марке кирпича 100. При расчете несущей способности кладки опор в стадии оттаивания при местном сжатии (смятии) ее прочность принимается такой же, как и яри центральном сжатии, т. е. с коэффициентом (= I. В тех случаях, когда несущая способность кладки под подушками прогонов и балок оказывается в стадии оттаивания недостаточной, рекомендуется вместо увеличения размеров подушек устанавливать под конструкции вблизи опор временные разгрузочные стойки на клиньях или армировать кладку опор сетками. Балки, несущие нагрузку от каменных стен, выполненных способом замораживания, рассчитываются в период оттаивания на нагрузку от веса кладки стены, имеющей высоту, равную пролету балки. В связи с этим при большскм пролете балок вместо увеличения их сечения и армирования на период оттаивания рекомендуется под ними устанавливать временные поддерживающие стоики иа клиньях или укреплять их в пролете подвесками, связанными со стойками каркаса. Свободная высота стен и столбов из зимней кладки в период оттаивания не должна превышать размеров, указанных в табл. 8.3 для IV группы кладок с коэффициентами ? а) предельные высоты стен и нагрузки на перекрытия, которые могут быть допущены в период оттаивания и начального твердения раствора кладки; б) способы повышения несущей способности конструкций, если необходимость этого будет установлена расчетом в стадии оттаивания; в) временные крепления или другие мероприятия (если они необходимы), обеспечивающие устойчивость конструкций в процессе оттаивания кладки. Конструкции ив зимней кладки в период первого ее оттаивания дают осадку, величина которой зависит от толщины горизонтальных швов кладки, скорости оттаивания, степени нагруженности и ряда других факторов. Средняя величина расчетной осадки стен при качестве кладки, удовлетворяющей требованиям норм, принимается на 1 м высоты равной: 0,5 — 1 мм для кладки из кирпича и бетонных камней, 1 — 2 мм — для бутовой кладки. Вследствие этого в местах примыкания стен из зимней кладки к элементам каркаса и другим конструкциям постоянной высоты должны устраиваться осадочные швы или плоскости скольжения кладки по бетону. Крепления этих стен к элементам каркаса допускается осуществлять посредством гибких связей диаметром «е более 10 мм или в виде скользящих анкеров, не препятствующих свободной осадке кладки. Стены и столбы каменных зданий, возводимых способом замораживания, должны дополнительно укрепляться в поперечном /направлении: а) укладкой стальных связей диаметром 8 — 10 мм на уровне междуэтажных перекрытии в углах, местах примыканий и пересечений стен; связи должны заделываться в каждую из примыкающих стен на длину 1- — 1,5 м и заканчиваться на концах отгибами или закрепляться анкерами. При высоте здания до четырех этажей связи допускается устанавливать через один этаж; при более высоких зданиях, а также при высоте этажа более 4 m — sb уровне перекрытий каждого этажа; б) своевременной укладкой настилов, балок или прогонов перекрытий и покрытий сразу же после окончания кладки каждого этажа. Анкеры балок и прогонов перекрытий должны отстоять друг от друга на расстоянии не более 10 h (где h — толщина стеиы). Анкеры прогонов и ферм верхних покрытий при стенах толщиной до 40 см должны отстоять друг от друга не более 6 м, а при более толстых стенах на расстоянии не более 15 h. При монолитных железобетонных внутренних конструкциях, бетонируемых после возведения стен, необходимо своевременно устанавливать опалубку, которая должна связываться анкерами со стенами; в) прикреплением овободио стоящих стен, опертых на собственные фундаменты или рандбалки, к элементам каркаса гибкими или скользящими связями, устанавливаемыми не реже чем через 8 Л по высоте. При кладке кирпичных заполнений по ригелям каркаса стойки последнего должны связываться не реже, чем через 1 м по высоте, с кладкой проволочными выпусками, заделываемыми в стены или при стенах из панелей и блоков сваркой закладных деталей, которые предварительно должны быть защищены от коррозии; г) установкой ib стенах облегченных кладок, выполняемых без тычковой перевязки, дополнительных поперечных стальных связей (помимо устанавливаемых в углах, примыканиях и пересечениях стен), располагаемых по длине не реже чем через 1,5 м « по высоте не реже 0,5 м, или укладкой стальных сеток, располагаемых по высоте не более 1 м одна от другой. Ригели каркаса, опирающиеся одним концом на кирпичные стены или столбы, возведенные способом замораживания, рекомендуется выполнять разрезными для возможности их свободного поворота при оттаивании кладки. Карнизы и пояса с выносом до 20 см могут выкладываться на растворе марки 25 и выше тычковыми рядами, с постепенным напуском их за линии стен не более 8 см. Карнизы с большим выносом ‘необходимо выкладывать по железобетонным плитам или балкам, надеж-но закрепленным в кладке анкерами., сваркой и т. п. Не рекомендуется делать рядовые перемычки из зимней кладки, их следует выполнять по брусковым железобетонным сборным балкам. Не рекомендуется устраивать местные утолщения стен из зимней кирпичной кладки, выступающие над нижележащими конструкциями более 4 см. В случае устройства местных утолщений размером более 4 см во избежание раннего трещинообразавагаия в таких стенах в период оттаивания при определении их расчетной несущей способности необходимо последнюю умножать на дополнительный коэффициент. rnm= =0,4 при утолщениях из обыкновенного кирпича марки 75 — ‘100 итот=0,75 при утолщениях из щелевого лицевого кирпича с прочностью черепка 150 — 200 кГ/см2; перевязку утолщений с основной кладкой стен рекомендуется делать двухрядной. При возведения способом замораживания каменных стен с одновременной облицовкой их камнями или плитами, жестко связанными с основной кладкой конструктивной перевязкой, следует, учитывая различную осадку кладки и облицовки, предусмотреть мероприятия, обеспечивающие совместную работу их как в период оттаивания, так и при эксплуатации зданий. Последующая облицовка стен плоскими плитами может производиться только после оттаивания и окончания осадки кладки, но не ранее 6 месяцев. 17.3. ОСОБЕННОСТИ РАБОТЫ КОНСТРУКЦИЙ, ВОЗВЕДЕННЫХ СПОСОБОМ ЗАМОРАЖИВАНИЯ НА РАСТВОРАХ С ЦОБАВКАМИ ПОТАША ИЛИ НИТРИТА НАТРИЯ, И ИХ УЧЕТ В ПРОЕКТИРОВАНИИ И ПРОИЗВОДСТВЕ РАБОТ Растворы с добавками поташа или нитрита натрия в количествах и при температуре, указанных в п. 1.2.5, обладают свойствами интенсивного твердения при отрицательной температуре без прогрева [2]. Таблица 17.2 Расчетная прочность раствора на портландцемситах с добавками поташа или нитрита натрия Растворы с добавками поташа или нитрита -натрия главным образом должны применяться для возведения каменных, крупноблочных и крупнопанельных конструкций, от которых требуется повышенная прочность в период оттаивания, т. е. для кладки и стыков, несущая способность которых при обыкновенных растворах оказывается при оттаивании недостаточной. Растворы с добавкой поташа или нитрита натрия не допускается применять без защитных мероприятий для кладки наружных стен помещений с повышенной эксплуатационной влажностью, а также в фундаментах во влажных грунтах и во всех конструкциях, работающих в агрессивных для щелочей средах, при высоких температурах и ,в непосредственной близости к источникам тока высокого напряжения (.вероятность появления блуждающих токов). Прочность растворов с добавками поташа и нитрита натрия, накапливаемая ими на морозе, зависит от ряда факторов — вида цемента, водоцементного отношения, количества добавки, способов укладки и др. Поэтому прочность раствора с указанными добавками, уложенного в швах кирпичной и крупноблочной кладки, в монтажных горизонтальных швах крупнопанельных конструкций или вертикальных стыках крупнопанельных конструкций накапливается на морозе в неодинаковых размерах. В дальнейшем, после оттаивания и твердения этих растворов в условиях положительной температуры, расочетная прочность Их достигает значений, близких к проектной марке, вследствие чего повышение марки зимних растворов с добавками по сравнению с их летней маркой не является обязательным [3]. Ориентировочные величины расчетной прочности раствора на портлакдцементах с добавками поташа или нитрита натрия, накапливаемые имя на морозе без прогрева, приведены в табл. 17.2. Во избежание ошибок при оценке расчетной несущей способности кладок на растворах с добавками поташа или нитрита натрия в период оттаивания конструкций необходимо при их возведении изготовлять контрольные образцы бетонов или растворов в количестве не менее 6 шт. в каждую рдбочую смену и выдерживать их в тех же условиях, что я конструкции. После 7- и 28-дневного выдерживания образцов на морозе их испытывают через 3 — 5 ч после внесения в теплое помещение. Если "фактическая прочность растворов с добавками оказывается меньше ориентировочно принятой по табл. 17,2, то необходимо произвести дополнительный расчет фактической несущей способности кладки с принятием расчетных пределов ее прочности при сжатии по табл. 3.4 — 3.9 по определенной испытаниями образцов фактической прочности раствора. В зависимости от результатов расчета должна определяться возможность дальнейшего монтажа здания в зимних условиях и устанавливаться необходимость и способы усиления возведенных перегруженных Конструкций. При получении бсшее высоких результатов испытаний прочности раствора, чем ориентировочные по табл. 17.2, могут приниматься фактические прочности растворов. Расчетное сопротивление сжатию зимней кладки из кирпича или керамических камней, армированной сетками, выполненной способом замораживания на растворах с добавками поташа или нитрита натрия, может определяться в момент оттаивания через месяц после пребывания ее на морозе, по формулам (17.2) и (17.3), принимая Кот равным расчетному сопротивлению неармированной кладки на растворе, прочность которого составляет 30 — 45% от его марки; эта прочность раствора должна быть подтверждена испытанием контрольных образцов или приниматься равной фактн-- ческой. На рис. 17.3 приведены сравнительные величины расчетных сопротивлений сжатию эталонной неармированной летней кладки из ки.рпича марки 100 на растворе марки 100 и таких же зимних неармированной и армированной сетками (ч= 0,5%) кладок месячного возраста (на морозе), выполненных на растворах с добавками поташа или нитрита натрия. Значение упругих характеристик « в стадии оттаивания принимается по табл. 3.14, в соответствии с фактической прочностью раствора этой стадии, т. е. ориентировочно в размере 30 — 45% от его марки. Расчетное сопротивление,кладки в этой стадии при местном сжатии (смятии) производится в соответствия с общими указаниями с учетом фактической или ориентировочной прочности раствора, определенной по табл. 17,2. Деформации зимней кладки на растворах, твердеющих «а морозе, определяются в месячном возрасте после оттаивания по общим правилам с принятием упругой характеристики а По табл. 3.il4 в соответствии "с фактической прочностью раствора, в этой стадии, т. е. как для летней кладки. Необходимость временного усиления конструкций з стадии оттаивания должна определяться в зависимости от результатов расчета их несущей способности. Несущая способность опорных узлов вибропэнель-ных стен, выполненных на растворах с химическими добавками, с платформенным отиранием «а них перекрытий определяется в стадии оттаивания по указаниям п. 11.5 с учетом фактической или определяемой по табл. 17.2 прочности раствора. Растворы с добавками хлористого кальция, хлористого натрия, хлористого аммония и других хлористых солей в количестве до 5% от веса цемента придают кладке большую монолитность после оттаивания, но не набирают на морозе значительной прочности. Поэтому проверка прочности и деформативности кладок на таких растворах производится так же, как для кладок на обыкновенных растворах. Растворы с добавками солей имеют повышенное влагосодержание в затвердевшем виде и могут вызвать появление пятен (высолов) на поверхности кладки; хлористые соли ускоряют также коррозию стали. Поэтому растворы с добавками хлористых солей разрешается применять только для неармированной кладки фундаментов, подпорных стен, наружных и внутренних стен складских зданий с нормальной эксплуатационной влажностью воздуха помещений и т. п. |
