Укрепление кладки стен необходимо для предотвращения разрушения и обвала во время сильного землетрясения или дополнительной нагрузки на здание. Укрепление стен из каменной кладки также может потребоваться при восстановлении зданий.
Стены из неармированной кладки имеют хорошую прочность на сжатие, но они хрупкие и очень слабые под действием боковых нагрузок, которые вызывают напряжение в стенах. Всякий раз, когда на каменную стену действуют силы напряжения, она склонна к растрескиванию.
Трещины в кладке стен могут возникать из-за оседания фундамента, во время землетрясений, при приложении боковых нагрузок. Причин возникновения трещин в кладке может быть несколько, но появление этих трещин может привести к полному разрушению стены.
Некоторые виды разрушения кладки стен показаны на рисунках ниже:
Внеплоскостное разрушение кладки стен
Угловое разрушение кладки стен
Вертикальные трещины в каменной кладке стен
Обрушение крыши в результате демонтажа стены
В несущих кирпичных зданиях нагрузка от здания передается через стены, и разрушение и обвал таких стен может привести к полному обрушению здания.
В случае железобетонных каркасных конструкций, хотя нагрузка передается через колонны, но в случае землетрясения эти стены более подвержены образованию трещин и разрушению.
В качестве внутренних перегородок в зданиях с железобетонным каркасом часто используются стены из кирпичной кладки толщиной в полкирпича. Эти стены толщиной в полкирпича небезопасны под действием боковых сил во время землетрясения. Усиление перегородок вне плоскости можно объединить с боковым усилением здания, обеспечив железобетонные оболочки перегородок.
Для предотвращения разрушения кладки стен во время землетрясения рекомендуется использовать усиленные кирпичные кладки в новом строительстве. Существующие кладочные стены также можно укрепить путем устройства железобетонных оболочек с одной или обеих сторон стен.
Методы усиления кирпичных стен:
Кладка стен может быть усилена следующими методами:
1. Обеспечение железобетонной оболочки на одной или обеих сторонах стен.
2. Использование FRP Structural Repointing для укрепления каменных стен (Источник: Укрепление каменных стен с помощью FRP Structural Repointing Густаво Тумиалан, Пей-Чанг Хуанг, Антонио Нанни, Педро Сильва).
Укрепление кладочных стен с помощью RC-жакетов:
Метод усиления каменной кладки с помощью железобетонных (RC) рубашек заключается в применении рубашек с одной или обеих сторон каменной кладки. Этот метод используется как для кирпичной, так и для каменной кладки.
Для использования арматурных рубашек сначала удаляется штукатурка со стен. Растворные швы между кирпичами очищаются. Если в кладке стен имеются трещины, их предварительно затирают. В предварительно просверленные отверстия вставляются анкерные тяжи. Поверхность бура очищается, увлажняется, и цементный раствор распределяется по поверхности кладки и в бурах.
Бетон наносится в два слоя с арматурной сеткой между ними. Арматурная сетка с обеих сторон стены соединяется с помощью стальных анкеров. Эти анкеры привариваются к сетке или связываются с помощью вязальной проволоки.
Обычная общая толщина RC-железа варьируется от 30 мм до 100 мм. Толщина зависит от метода нанесения слоев бетона.
Правила усиления каменных стен железобетонными оболочками:
- Минимальное горизонтальное и вертикальное армирование должно составлять 0,25% от сечения оболочки.
- Минимальная арматура, которой укрепляются концы стены, должна составлять 0,25% от сечения оболочки.
- Диаметр стяжек на концах колодца должен быть не менее 8 мм с максимальным шагом 150 мм.
- Оболочка должна быть закреплена к старому бетону дюбелями с шагом не более 600 мм в обоих направлениях.
Укрепление каменных стен путем применения одно- и двухсторонних железобетонных (RC) оболочек (источник: Работа С. Чурилова и Е. Думовой-Йованоски “Анализ каменных стен, усиленных RC-жакетами”.
Также важно, чтобы оболочка могла передавать усилия на диафрагмы перекрытия. Это может быть достигнуто путем установки анкеров с эпоксидной заделкой и диагональных соединительных стержней через отверстия в перекрытиях.
Укрепление каменных стен с помощью структурной переклейки FRP:
Структурная перекладка кладки стен имеет преимущества по сравнению с использованием FRP ламинатов. Этот метод укрепления кладки стен прост, так как подготовка поверхности снижена (пескоструйная обработка и шпаклевка), не требуется. Кроме того, сохраняется эстетика каменной кладки.
На следующем рисунке показана процедура укрепления каменных стен:
Укрепление каменных стен с помощью FRP Structural Repointing; (а) шлифовка швов кладки, (б) маскировка кладки во избежание окрашивания, (в) нанесение пасты на основе эпоксидной смолы на шов кладки, (г) установка стержней GFRP (ссылка: Укрепление каменной кладки стен с помощью FRP структурных швов, автор: Густаво Тумиалан, Пей-Чанг Хуанг, Антонио Нанни, Педро Сильва).
Читайте далее:- Какие существуют методы ремонта трещин в бетоне?.
- Эпоксидные полы: Виды, процесс укладки и преимущества.
- Как отремонтировать трещины в бетоне с помощью эпоксидной смолы?.
- Крах туннеля Big Dig: Самый дорогой тоннельный проект в истории США.
- Как контролировать работы по кладке камня и кирпича?.
- Свойства материалов для строительства железобетонных кладочных стен.
- Бетонная тонкошовная конструкция типы и формы.