Реферат: Деформации и усиление кирпичной кладки

Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Сибирский государственный индустриальный университет»

Кафедра инженерных конструкций

Реферат

По теме: «Деформациии усиление

кирпичной кладки»

Выполнили: ст. гр. СГ-05,

Кузнецов Н.,

Сердюков А.

Руководитель: Логинова В. Н.

Новокузнецк, 2007

Содержание:

Введение……………………………………………………………………….3

Кирпичная кладка и ее деформации………………………………………...4

Определение прочности кладки неразрушающим

методом пластических деформаций…………………………………………8

3. Усиление кирпичной кладки с помощью арматуры………………………..11

4.Усиление кладки железобетоном…………………………………………….14

5. Усиление кирпичной кладки с помощью обойм

5. 1. Усиление кирпичных столбов………………………………………….15

5. 2.Усиление кирпичных простенков………………………………...……17

6.Реставрация кирпичных стен с применением полимеров………………….18

Заключение……………………………………………………………………20

Список источников…………………………………………………………...21

Введение

В настоящее время наряду со строительством зданий и сооружений различного назначения с применением несущих сборных и монолитных железобетонных конструкций все более широко применяются каменные и армокаменные конструкции. Этому способствуют как большие запасы при­родных камней, так и материалов для искусственных камней и наличие раз­витой промышленности этих строительных материалов.

Вопрос о увеличении несущей способности проектируемой или существующей кладки остается актуальным всегда. Сегодня существуют способы решения таких задач, некоторые из которых предложены в реферате.

Тема реферата — «Деформация и усиление кирпичной кладки», целью ставится рассмотрение факторов, являющихся причиной разрушения кладки, а также исследованиеметодов определениянесущей способностикладкии способов решения проблем, связанных с образовавшимися деформациями.

Кирпичная кладка и ее деформации.

При сжатии кладки осевым деформациям сжатия по направлению действия силы всегда сопутствуют деформации поперечного расширения. Материалы, составляющие кладку (кирпич, камень, раствор), работают совместно. Более жесткие материалы (чаще камень) сдерживают поперечные деформации менее жестких материалов (раствор). В результате более жесткие материалы (кирпич, камень) оказываются растянутыми, ме­нее жесткие (раствор) — сжатыми.

Растягивающие усилия в поперечном направлении, которые и яв­ляются одной из главных причин разрушения кладки, особенно велики для кладок на растворах низкой прочности.

<

Каменная кладка является монолитным неоднородным упругопластическим материалом. Даже при равномерном распределении нагрузки по всему сечению сжатого элемента камень и раствор в кладке находятся в условиях сложного напряженного состояния. Они одновременно подверже­ны внецентренному сжатию, изгибу и растяжению, срезу и смятию (рис. 1).>

<

Проведенными экспериментальными исследованиями с различны­ми видами кладок установлено, что в зависимости от величины действую­щих напряжений при сжатии работу кладки можно подразделить на четыре характерные стадии (рис. 2).

<

Величина нагрузки, при которой появляются первые трещины, за­висит от механических свойств кирпича, конструкции кладки и деформативных свойств раствора. Последние же зависят от вида раствора и его воз­раста (т.е. возраста кладки). Цементные растворы наиболее жесткие; из­вестковые, наоборот, наиболее деформативны. С увеличением возраста деформативность растворов снижается. Чем меньше деформативность рас­твора, тем более хрупкой оказывается кладка.

Повышение хрупкости кладки с увеличением ее возраста и при применении малодеформативных растворов должно учитываться при оцен­ке запасов прочности поврежденной кладки. Если при появлении незначи­тельной трещины в кладке раннего возраста на известковом растворе име­ется определенный запас прочности, то появление трещины в кладке боль­шого возраста, изготовленной на цементном растворе, свидетельствует о ее значительной перегрузке. Во всех случаях появление первых трещин в кладке должно рассматриваться как сигнал для установления причин их появления и, если потребуется, принятия мер по усилению кладки или сни­жению действующих на нее нагрузок.

При увеличении нагрузки после появления первых трещин проис­ходит как их развитие, так и возникновение и развитие новых трещин,которые соединяются между собой, пересекая значительную часть кладки в вертикальном направлении и постепенно расслаиваетее на отдельные ветви, каждая из которых оказывается в условиях внецентренного загружения (третья стадия работы кладки; рис. 2, в).

При длительном действии этой нагрузки, даже без ее увеличения, будет постепенно (вследствие развития пластических деформаций) проис­ходить дальнейшее развитие трещин, расслаивающих кладку на тонкие гибкие столбики. И третья стадия перейдет в четвертую — стадию разруше­ния от потери устойчивости расчлененной кладки (рис. 2,г).

<

Последовательность разрушения кладки, выполненной из камней других видов, в общем такая же, как и при разрушении кирпичной кладки. Разница заключается в том, что с увеличением высоты камня увеличивается хрупкость кладки, и момент появления в ней первых трещин приближается к моменту разрушения.

Анализ результатов экспериментов позволил установить ряд фак­торов, влияющих на прочность кладки при сжатии:

— прочность кладки зависит от марки камня и марки раствора, но прочность кирпича на сжатие используется незначительно. С ростом проч­ности кирпича и раствора прочность кладки возрастает, но до определенно­го предела.

— изгиб и срез отдельных кирпичей происходит вследствие неравномерной плотности раствора в шве; причем это в большей степени проявля­ется при слабых растворах, что подтверждается просвечиванием рентгенов­скими лучами растворного шва кладки.

— на прочность кладки влияют форма поверхности кирпича и тол­щина шва: чем ровнее кирпич и тоньше шов, тем прочнее кладка.

— на прочность кладки влияют размер сечения кладки (толщина стены): при уменьшении размеров сечения кладки ее прочность возрастает. Это отчасти объясняется уменьшением количества швов.

— прочность кладки возрастает с течением времени вследствие воз­растания прочности раствора.

2. Определение прочности кладки неразрушающим методом пластических деформаций.

При ремонте и реконструкции здания возникает вопрос: надо ли уси­ливать те или иные конструкции. Ответ на этот вопрос может быть дан только после определения действительной несущей способности конструк­ции в сравнении с действующей на нее реальной нагрузкой.

Определить несущую способность конструкции возможно, если из­вестны прочностные свойства материалов, из которых она выполнена, характер и объем повреждений и дефектов.

Для определения прочности кирпичной кладки необходимо знание прочности материалов ее составляющих — кирпича и раствора. Для этого существуют несколько методов. Один из них — определение прочности материала с помощью молотка К.П. Кашкарова, который применяется для неразрушающего контроля прочности бетона.

Этот метод обеспечивает хорошую точность измерений, проверен в на­турных условиях в течение нескольких лет при обследовании каменных конструкций зданий и домов.

При испытании молотком К.П. Кашкарова в качестве косвенного показате­ля принято отношение диаметров отпечатков, оставленных при ударе на кирпиче (dk) или растворе (dp) и эталонном стержне -(dэ):

<

>

Указанный метод используется при прочности кирпича 25-300 кгс/см2, раствора — 5-150 кгс/см2.

Кривая зависимости прочности кирпича на сжатии(Rсж )от<
,>

построенная на основании испытаний керамического кирпича марок 50-250, представлена на рис. 4.Кривая зависимости прочности раствора на сжатие (Rвп) от <
, построенная по результатам испытаний кубов с размерами ребра 7,07 см из кладочного раствора марок 10-150, представлена на рис. 5.>

<

<

<

При определении и оценке прочности кирпичной кладки необходимо учитывать сведения, полученные в результате технического осмотра конст­рукций здания; изучения проектных материалов; выявления фактических условий эксплуатации (в том числе и путем опроса лиц, эксплуатирующих здание).

При контроле прочности кирпичной кладки необходимо:

— назначать /определить/ места испытаний;

— провести испытания;

— обработать данные испытаний и дать заключение по результатам ис­пытаний.

Количество измерений на один этаж одной секции дома /здания/ долж­но быть не менее N= 18.

За секцию принимается часть здания между деформационными или ан­тисейсмическими швами общей длиной не более 30м. Для одноэтажных зданий за один этаж принимается высота до 4,5м.

Участки измерений (испытаний) распределяются равномерно в шах­матном порядке по всей секции.На резко выделяющихся при осмотре зонах количество измерений (ис­пытаний) принимается как на секцию.

Для молотка конструкции К.П. Кашкарова (рис. 6) используется эта­лонный стержень диаметром 10-12мм, длиной 150 мм, изготавливаемый из круглой прутковой стали марки Ст. 3 класса А-1 без дополнительной обра­ботки (кроме очистки). Один конец стержня заостряется.

<
Поверхность камня и раствора шва перед испытанием подлежит обра­ботке наждачной бумагой или шлифовальным кругом и очищается от пыли.>

Толщина растворного шва кладки, подлежащая испытанию, должна быть не менее 10 мм.

<

Для выполненной серии отпечатков на каждом участке вычисляется сумма диаметров всех полученных отпечатков на кирпичах — <
или рас­творе -
<font color=«Bla