Вертикальное армирование стен из газобетонных блоков: Вертикальное армирование стен из газобетона

Вертикальное армирование стен из газобетона

главная — Дома из газобетона

Андрей Дачник 14 сентября, 2016

Вертикальное армирование стен из газобетона практически не освещено в русскоязычной строительной литературе. Традиционно в России стены из газобетонных блоков либо никак не армируют, либо выполняют конструктивное горизонтальное армирование для предупреждения возникновения усадочных трещин в газобетонной кладке. Между тем, в некоторых случаях требуется выполнять и вертикальное армирование стен из газобетона. В этой статье мы рассмотрим технологию верикального армирования на основе методических материалов фирм-производителей газобетона Xella, Delta, Contec и E-Crete.

Некоторые строители путают технологию вертикального армирования стен из газобетонных блоков с технологией возведения зданий на основе несущего монолитного железобетонного каркаса с поэтажно опертой кладкой из газобетонных блоков. Главное отличие технологий заключается в том, что в случае возведения задния с несущим железобетонным каркасом, все нарузки воспринимаются и передаются именно кракасом, а не стеновой кладкой. Газобетонная кладка в этом случае выполняет роль теплоизоляционного ненесущего ограждения. Чаще всего железобетонный каркас открыт к уличным поверхностям стен и является прекрасным «мостиком холода». Вертикальное армирование чаще всего скрыто в толще несущей или самонесущей газобетонной стены, либо открыто ко внутренним поверхностям стен. Кстати, для двухэтажного здания на снимке внизу не было никакой конструктивной необходимости выполнять монолитный железобетонный каркас. Газобетон класса прочности на сжатие B2,0-B2,5 не нуждается в дополнительном усилении стен, даже для опирания железобетонных плит перекрытий. Для опирания плит перекрытия достаточно было выполнить монолитный железобетонный обвязочный пояс. Обычно подобная технология применяется для возведения многоэтажных зданий с возможностью заполнения стен газобетоном самой низкой марки по плотности с наименьшей теплопроводностью. Вертикальное армирование стен представляет собой вертикальную арматурную связь фундамента здания через наружную треугольную или прямоугольную штробу, либо через внутристеночный круглый канал, заполненные тяжелым бетоном, с вышележащим монолитным обвязочным поясом, либо опорной площадкой (в зависимости от назначения вертикального армирования стены). Вертикальное армирование может завершаться в пределах одного этажа здания, либо продолжаться на несколько или все этажи. В каких случаях прибегают к вертикальному армированию стен из газобетона (ячеистого бетона): 1. Армирование стен, подверженных или потенциально подверженных боковым (латеральным) нагрузкам (заборы, отдельностоящие стены, подземные этажи зданий, подвалы, стены зданий на крутых склонах, стены зданий в зоне схода селей, лавин, в регионах с сильными ветрами, ураганами и торнадо, в сейсмоопасных районах). Необходимо отместить, что увеличенную сейсмостойкость стенам из газобетона придает и горизонтальное армирование. Однако лучшие показатели сейсмотсойкости имеют стены с горизонтальным и вертикальным армированием. 2. Увеличение несущей способности стен здания из газобетона. Например, использование вертикального армирования позволяет применять при кладке стен газобетон минимальной плотности, отличающийся меньшей теплопроводностью. 3. Вертикальное армирование позвовляет организовать восприятие и передачу нагрузки от значительной сосредоточенной нагрузки (например, от длиннопролетной двутавровой балки). 4. Усиление перевязки кладки сопрягаемых стен и углов вертикальным армированием. 5. Усиление проемов в стенах. 6. Усиление небольших простенков. 7. Вертикальное армирование колонн из газобетона. 8. Вертикальное армирование вертикальных крупноформатных газобетонных стеновых панелей (пока не представлены на российском рынке). Вертикальное армирование может устраиваться в специальных О-блоках, поставляемых многими зарубежными производителями изделий из газобетона. Также О-блоки можно изготовить самостоятельно, используя бур с коронкой диаметром 12-15 см. Также можно устраивать проемы в газобетонных блоках прямоугольного сечения с помощью бензопилы или иного электроинструмента. Минимальный диаметр арматуры, используемый для вертикального армирования стен из газобетона составляет 14 мм. Зазор между арматурой и стенками блока заполняется тяжелым бетоном марки не ниже М200. Требуется, чтобы расстояние от арматуры до стенки блока составляло не менее 5 см. В обычных условиях для вертикального армирования достаточно одного стержня. Однако при восприятии сосредоточенной нагрузки, в условиях повышенной сейсмичности может понадобиться армирование 4-мя стрежнями арматуры. Другим вариантов устройства вертикального армирование является прорезка треугольных либо четырекхугольных штроб со внутренней стороны стен для закладки в них арматурных стержней. От стержней арматуры до стенок штроб, заполняемых бетоном таже должно быть не менее 5 см. Арматура вертикального армирования должна быть заанкерена в основание (фундамент) и верхний обвязочный пояс газобетонной стены. Анкера для вертикального армирования могут закладываться на этапе заливки фундамента, либо выполняться после набора бетоном фундамента марочной прочности.

При установке анкеров на этапе строительства фундамента, анкера выполняются из Г-образных арматурных элементов. Величина заглубления анкера в фундамент должна составлять не менее 15 см, а размер отогнутой под 90 градусов части анкера должна быть не менее 20 см. При соединении анкера и вертикального арматурного стержня нахлестом, его величина должна составлять не менее 61 см и не менее 40 диаметров арматуры. За рубежом для соединения стержней арматуры используются резьбовые втулки для арматуры с нарезаемой резьбой, либо обжимые муфты. В России данные технологии встречаются редко. Для соединения стрежней арматуры с помощью муфт/втулок в стене прорезается временный проем, заполняемый бетоном после соединения арматуры. При необходимости произвести анкеровку арматуры в уже готовый фундамент, в нем бурятся отверстия на глубину не менее 15 см и заполняются эпоксидной смолой, в которую замоноличиваются отрезки арматуры для соединения с вертикальными арматурными стержнями.

Требования к конструкции вертикального армирования стен из газобетонных блоков, подверженных боковым (латеральным) нагрузкам согласно Building Code Requirements for Masonry Structures ACI 530-05/ASCE 5-05/TMS 402-05, раздел 1.14.2.2.7: Вертикальное армирование выполняиется арматурой минимальной площадью сечения 129 мм2 (ближайший номинал диаметра арматуры d14). Арматура должна быть размещена не далее 61 см от проемов, свободных концов стен из газобетона. В случае подвижных сопряжений газобетонных стен вертикальное армирование должно быть расположено не далее 20 см от концов стен. Проемы размером менее 40 см допускается устраивать без вертикального армирования, если данный проем не прерывает конструктивную горизонтальную арматуру. Вертикальное армирование стен зданий в сейсмоопасных регионах должно выполнять связь анкеровкой основание здания и верхнего обвязочного пояса (с прямой связью с мауэрлатом и кровлей здания). Максимальный шаг вертикального армирования стен из газобетона в сейсмоопасных районах составляет 305 см (ACI 530-05/ASCE 5-05/TMS 402-05, раздел 1.14.2.2.2.1). Вертикальное армирование с сопряжением с опорной площадкой либо обвязочным поясом выполняется в местах приложения к стенам сосредоточенной нагрузки (например, длиннопролетных балок). Также с помощью вертикального армирования усиливается перевязка кладки газобетонных блоков в углах и примыканиях стен.

Также вертикальное армирование позволяет увеличить несущую способность стен из газобетона низкой плотности. Ниже представлены варианты конструктивных решений вертикального армирования для усиления несущей способности стен из газобетона, либо для восприятия сосредоточенной нагрузки.

Вертикальное армирование колонн из газобетона (требования ACI 530-05/ASCE 5-05/TMS 402-05, раздел 2. 1.6.): Вертикальное армирование можно использовать для усиления простенков и колонн из газобетона. Минимальный размер газобетонного простенка без армирования составляет 60 см. Однако используя технологию вертикального армирования, размеры простенка (колонны) можно сократить до минимальных 20 см. Минимальный размер одной стороны колонны из газобетона также составляет 20 см. Максимальнное соотношение высоты колонны к ее номинальному размеру (ширина, диаметр) не должно превышать 25. Площадь сечения вертикальной араматуры не должна быть менее 0,0025 площади поперчного сечения колонны и не должно превышать 0,04 площади ее поперечного сечения. Минимальное количество арматурных стержней составляет 4 стержня. Попречное конструктивное армирование (хомуты) должно быть выполненоиз арматуры диаметром 6,5 мм минимум (8 мм предпочтительне). Шаг между хомутами не должен превышать (что меньше): меньшего размера колонны, 16d вертикальной арматуры, 48d хомутов. Максимальный угол загиба хомутов на вертикальных стрежнях составялет 135 градусов. Для окружностей шаг расположения хомутов составляет их 48d. Вверху и внизу колонны расстояние от концов колонны до первого/последнего хомута составляет 1/2 обычного интервала.

Проекты домов

Тюнинг бытовки

Дом фахверк

Дачный дом шалаш своими руками

Ответы на часто задаваемые вопросы по строительству

Как выполнять вертикальное армирование стен из газобетона

В России традиционно сложилось так, что армирование стен, выполненных из газобетонных блоков, выполняют только горизонтальными сетками. Такое конструктивное армирование предохраняет стеновую конструкцию от появления трещин, возникающих при усадке фундамента. Но как показывает опыт, требуется выполнить и вертикальное армирование, особенно в местах со сложным рельефом, сильной ветровой нагрузкой и высокой сейсмической активностью (7 и выше баллов). По крайней мере, многие производители газобетонной продукции, например, Xella, Delta, Contec и E-Crete разработали и успешно применяют такие схемы армирования газобетона. Ниже по тексту приведены названия нормативных документов, которые стали руководством и для наших проектировщиков и строителей.

Отличия вертикального армирования от монолитного каркаса

На практике строители часто ошибочно считают, что здание, возведённое по технологии полного железобетонного каркаса с заполнением стен газобетонными блоками и является вертикально армированным. По факту это не так, т.к. в этом случае именно железобетонный каркас здания воспринимает все нагрузки, а газобетонные стены – самонесущие. Кладка, которой заполняют пространство, играет роль теплоизоляции и при этом никаких силовых нагрузок не несет. Отметим также, что монолитный каркас является хорошим мостиком холода и если не принять соответствующих мер, то как минимум в таком здании будет некомфортно жить в зимнее время и, само собой, произойдет рост расходов на поддержания нормативного уровня теплоснабжения и горячей воды.

Дом на монолитном каркасе с заполнением газобетонными блоками. Это не вертикальное армирование!

Принципиальное отличие монолитного каркаса от вертикального армирования в том, что бетонные включения при вертикальном армировании скрыты в толще газобетона, либо открыто с внутренней стороны стены. В этом случае силовую нагрузку будут воспринимать уже стены здания. Для равномерной передачи нагрузки от вышележащих сборных плит перекрытия устраивают армированный железобетонный пояс. Если же перекрытие монолитное, то даже пояс не требуется. При малоэтажной застройке, стены из газобетонных блоков не требуют дополнительного усиления, нужно лишь правильно подобрать газобетон по классу прочности на сжатие – В2. 0 – В2.5.

Для чего выполняют вертикальное армирование?

Его применяют в строительных конструкциях, которые подвергаются большим боковым нагрузкам. К примеру заборы, стеновые конструкции зданий, расположенных на склонах. Такое армирование применяют и в районах с повышенной сейсмической активностью. Кстати, в сейсмоопасных районах выполняют армирование во всех плоскостях стены. Это позволяет поднять параметры стойкости самого здания и как следствие, допускается применение блоков из газобетона с меньшей плотностью, что позволяет снизить расходы на возведение стен.

Создание вертикальной армированной конструкции позволяет более равномерно распределить силовые нагрузки, которые возникают при строительстве сооружений с применением длинномерных балок и другими тяжелыми строительными конструкциями. Также вертикальное армирование позволяет усилить перевязку кладки, оконные и дверные проемы, простенки.

Зарубежные строительные компании применяют такой способ при возведении больших конструкций из газобетонных панелей, которые в нашей стране пока не применяют.

Газобетон, в отличие от множества других строительных материалов обладает низким коэффициентом растяжения, а это приводит к его усадке или разбуханию, особенно в межсезонье. Такие колебания приводят к тому, что на его поверхности образуются трещины, приводящие к постепенному разрушению конструкции. Использование арматуры при возведении стен из газобетонных блоков позволяет не допустить подобных дефектов и заметно продлить срок службы здания в целом.

Варианты конструкций вертикального армирования газобетона

О-блоки

Для устройства вертикального армирования применяют так называемые О-блоки. Их производят многие зарубежные поставщики газобетонной продукции. Кроме того, существует достаточно простой способ их самостоятельного изготовления. Для этого достаточно использовать корончатый бур с диаметром 120 – 150 мм.

Штробы прямоугольного сечения для одиночной арматуры

Существует и другая методика устройства вертикальных включений, без использования о-блоков. С внутренней части стены делаются вертикальные прямоугольные штробы. Для получения проемов в блоках допустимо использовать бензиновый или электрический инструмент, например, угловые шлифовальные машины, пилы, лобзики. Кроме этого, строители широко применяют штроборезы. Перед тем как приступить к вырубке штробы, необходимо провести тщательную разметку. Для того, что бы эта канавка была выполнена без искривлений, имеет смысл закрепить на стене доску и работать инструментом рядом с ней, используя ее в качестве направляющей.

В такие штробы закладывают одиночную арматуру диаметром не менее 14мм и закрывают бетоном класса не ниже В15. Расстояние от граней блоков должно быть выдержано не менее 50мм.

Штробы для арматурных каркасов

При сейсмичности района строительства от 7 баллов и выше одиночной арматуры недостаточно. Поэтому вертикальное армирование выполняется пространственными каркасами 3 или 4 вертикальных стержня, связанных поперечными хомутами. Штробы треугольного или квадратного сечения аналогично прорезываются с внутренней части стены, вставляется каркас и пространство заполняется бетоном.

Поперечную арматуру в каркасах устанавливают с шагом 16 диаметров вертикальных стержней. Хомуты могут быть изготовлены из гладкой арматуры от 6 до 8 мм.  Железобетонные включения этого типа скрывают внутри несущей стены либо размещают ее на внутренней поверхности стен. Иногда застройщики перестраховываются и выполняют монтаж такой конструкции при малоэтажном строительстве, особенно когда в конструкции здания применяют газобетонные блоки марок B2,0-B2,5. Его технических свойств вполне хватает для удержания нагрузок, возникающих при монтаже на них плит перекрытий. А вот при возведении зданий высокой этажности без использования вертикального армирования уже будет сложно обойтись.

Как выполнять вертикальное армирование газобетонных стен?

Для обеспечения правильной и эффективной работы вертикального армирования и несущих элементов здания, рабочую арматуру требуется анкерить в фундаменте в нижней части и в обвязочном монолитном поясе в верхней части. Армирование может быть выстроено в пределах одного этажа или проходить через все или несколько этажей.

Для этого проектом обычно предусматривается установка анкеров на этапе устройства фундаментов.

Анкеры представляют из себя стержни в виде буквы Г. В соответствии с действующими стандартами анкерные стержни следует заглублять в тело фундамента не менее чем на 15 см. Г-образная часть при этом делается не менее 20см. Соединение анкера и вертикальных стержней выполняют на сварке с нахлёстом не меньше 40 диаметров рабочей арматуры и не менее 610мм.

Зарубежные строители используют для соединения арматуры и анкера различные резьбовые втулки. Для этого, в стене выполняют временный проем и после того, как анкер и пруток соединены, его необходимо заполнить бетоном. В нашей стране такой способ пока не получил широкого распространения.

В случае, если стена уже возведена, то для сопряжения анкеров и вертикальной арматуры в нижней части стены вырезают проём для работ по соединению, впоследствии заполняемый бетоном.

Возможна фиксация прутков в изготовленный заранее фундамент. Для этого в нем изготавливают отверстия глубиной в 150 миллиметров для установки анкеров и заливают эпоксидной смолой или ее аналогами.

Анкровку в теле обвязочного пояса выполнять проще – по периметру стены устанавливается опалубка, и выпуски вертикальной арматуры связываются с горизонтальным арматурным каркасом. После чего заливается бетон.

Базовые требования к вертикальному армированию

Как уже отмечалось, в Российской Федерации эта технология практически не применяется, и наши строительные специалисты руководствуются основными техническими требования к вертикальному армированию изложенными в Building Code Requirements for Masonry Structures ACI 530-05/ASCE 5-05/TMS 402-05, разделе 1.14.2.2.7.

• В частности, для изготовления такой конструкции необходимо использовать арматуру, сечение которой не может быть меньше 129 квадратных миллиметров. Такое сечение имеет пруток с диаметром 14 миллиметров.
• Стержни арматуры должны быть установлены на расстоянии 61 сантиметра от проемов, свободных концов стен из газобетонных блоков. 
• Если выполняется подвижное сопряжение стен из газобетонных случаев, колонна должна быть размещена на расстоянии не более 20 сантиметров он концов стены. 
• Если в стене изготовлен проем размером до 400 миллиметров, то вертикальную конструкцию можно не использовать, но при условии того, что проем не оказывает влияния на расположение горизонтальной арматуры.
• При строительстве в районах с повышенной сейсмической активностью, колонны должны обеспечить связь фундамента с мауэрлатом и крышей. Максимальное расстояние между колоннами должно быть равно 305 мм. Это положение определено в ACI 530-05/ASCE 5-05/TMS 402-05, разделе 1.14.2.2.2.1.

Как армировать колонны из газобетона

Армированные колонны, необходимо выполнять в местах проявления высоких нагрузок, к примеру, там, где установлены длинномерные балки. Кроме вышесказанного, эта строительная технология позволяет повысить прочность стен сооруженных из газобетонных блоков низкой плотности.

В требованиях ACI 530-05/ASCE 5-05/TMS 402-05, изложенными в разделе 2.1.6. установлены некоторые размеры, которые обязательны для соблюдения при проведении работ. Так, минимальный размер простенка в газобетонной стене в 200 миллиметров, в то время как без использования арматуры минимальный размер составляет 600 миллиметров. В этом нормативном документе определены и минимальные размеры, которым должны отвечать колонны вертикального армирования. Так, говорится и том, что соотношение высоты колонны к размеру диаметра или ширины не должно быть 25. Одновременно с этим установлена пропорция отношения между площадью сечениями прутка арматуры и сечения колонны не должна превышать 0,04.

Немного об экономике и безопасности

Бесспорно, при использовании технологий подобного типа происходит рост объема материалов и происходит увеличение трудоемкости. Но надо понимать, что меры по дополнительному усилению прочности строительных конструкций, особенно несущих, напрямую связано с безопасностью и здоровьем тех, кто проживает или работает в возводимых сооружениях.

Вертикальная арматура

Найдите подрядчика ссуриМонтанаНебраскаНевадаНью-ГэмпширНью-ДжерсиНью-МексикоНью-ЙоркСеверная КаролинаСеверная ДакотаОгайоОклахомаОрегонПенсильванияПуэрто-РикоРод-АйлендЮжная КаролинаЮжная ДакотаТеннессиТехасЮтаВермонтВиргинские островаВирджинияВашингтонЗападная ВирджинияВисконсинВайоминг АльбертаБританская КолумбияМанитобаНью-БрансуикНьюфаундлендНор Западные территорииНовая ШотландияОнтариоОстров принца ЭдуардаКвебекСаскачеванЮконМексикаБермудыСеверные Марианские островаНовый Южный УэльсКвинслендЮжная АвстралияТасманияВикторияЗападная АвстралияКитайХэйлунцзянФинляндияНайти продукт3D-моделированиеАбразивыАдресные камниКлеиПримесиБункеры для заполнителейЗаполнителиВоздушные барьерыВоздушные компрессорыA Насосы для отбора пробАнкеры и стяжкиУгловой железный кожухАнти -Граффити-покрытиеСтаринный / снятый с производства кирпичАвтоклавный бетонКонтроль партийУстановки дозаторыКирпичные тележкиПлотничные карандашиТележки, кирпичи и блокиРезные знаки из известнякаЛитой каменьЗачеканкаВентиляционные ячейкиЦементПринадлежности для дымоходовОчистители и полировкаОчистительное оборудованиеОчистка каменной кладкиПокрытияЦветные пигментыЦветной растворКоммерческийБетонный блокОкраска бетонаБетонная столешница ПродукцияОборудование для бетонаОборудование для производства бетонных изделийБетононасосы, прицепыКонсультантыСмесители непрерывного действияКонвейерыКоронки, бурыУгловые столбыКраныОтверждениеГидроизоляцияДренажные материалы сборныеДрели и аксессуарыСистемы пылеудаленияОбразовательные ( K-12)Образовательные (университетские)Блокаторы высоловДвигатели и аксессуарыГравировкаОборудование — НовоеОборудование — АрендаОборудование — Б/УВосстановление оборудованияСметыОценочное программное обеспечениеРаскопкиКрепежЗабор БлокАксессуары для каминаКаминыПроблескАксессуары для погрузчиковВилочные погрузчикиФормыСадовые украшенияГенераторыСтеклоблокПравительствоГранитШлифовальные машиныЗатирочные мешкиЗатирка, Предварительно смешанные каски Держатель карандашаЗдравоохранениеНагревателиСверхмощные цементные насосыСверхмощный ручной насосИсторическая реставрацияПодъемникиХоппергидравлические силовые агрегатыИндиана ИзвестнякПромышленныйИнституциональныйИзоляцияСтраховые продуктыУсиление швовШунтовые герметикиКлючевые камниЛестницыЛандшафтные чипсы и материалыЛандшафтный планУровниОсветительное оборудованиеЛегкий блокЛайм , Гидратированный известнякКашпо из известнякаЛинейки и держателиПеремычкиПогрузчикиВосстановление машинИскусственный каменьМраморКладочный цемент, Цветные готовые смесиКладочные нагреватели, Сборные каменные панелиСистема поддержки кладкиКладка для облицовки каменной кладкиПодъемники для мачт, монтаж и демонтажМачтовые подъемные рабочие платформыИнструменты для измерения/оценкиМелкая реставрацияСмесителиСмесительные насосы Управление влагойПресс-формыРастворный раствор Подставки для строительных растворовРастворные доскиУстройства для улавливания раствораРастворные ванночкиПредварительно смешанные растворы, готовые смесиРастворные ванны и коробкиРастворные растворы, предварительно смешанные сыпучие растворы, Предварительно смешанный портландцемент-известьПриродный каменьМатериалы для заделки краев брусчаткиБрусчаткаЛифты для персоналаКолпаки для пирсаШтукатурные работыЗаливка бетономСборный сборПроизводственное оборудованиеНасосыКоличественные исследованияАрматураОгнеупорыАрмированиеЖилойРеставрацияСистема подпорных стенРобототехникаКаменный щебеньСтержень, бэкерКонсультации по безопасностиОборудование для обеспечения безопасностиОбувь для обогрева пескаПильные дискиПилы, ручные Электропилы Held, Настольные пилы по каменной кладке, Настенные электропилыДоски для строительных лесовОбвязка досок для строительных лесовСтроительные лесаАксессуары для строительных лесовСейсмические анкерыСистемы сейсмической модернизацииКрепление и аксессуарыТорбетобетон, предварительно смешанныйСилосСланецНаправляющие для санейСолнечная энергия Блок-разделителиРаспылителиОкрашиваниеЛестничные башниШтабчатый бетонКамень (внешний вид)Камень (внутри)Каменные инструментыСтруктурная глазурованная плиткаШпаклевкаОборудование и инструменты для геодезииТелескопические погрузчикиTerra CottaПлиткаПлитка Раствор и цементный растворПрограммное обеспечение для отслеживания времени или Барьеры, наносимые жидкостьюПаро- или радоновые барьеры, Листовой шпонВибраторыКрепление стенКамень для стенГидроизоляцияАксессуары для сливных отверстийТачкиОконные и дверные обрамленияРабочие ботинкиСпецодеждаНайти Программа обученияАлабамаАляскаАмериканское СамоаАризонаАрканзасКалифорнияКолорадоКоннектикутДелавэрокруг КолумбияФлоридаГрузияГуамГавайиАйдахоИллинойсИндианаАйоваКанзасКентуккиЛуизианаМэнМэрилендМассачусетсМичиганМиннесотаМиссисипиМиссуриМонтанаНебраскаНевадаНью-ГэмпширНью-ДжерсиНью-МексикоНью-ЙоркN Северная КаролинаСеверная ДакотаОгайоОклахомаОрегонПенсильванияПуэрто-РикоРод-АйлендЮжная КаролинаЮжная ДакотаТеннессиТехасЮтаВермонтВиргинские островаВирджинияВашингтонЗападная ВирджинияВисконсин

Вертикальная арматура используется в каменных стенах для сопротивления растягивающим напряжениям, которые могут возникать при изгибных и сдвигающих нагрузках. Кладочные колонны и пилястры также армированы по вертикали для повышения устойчивости к осевым нагрузкам.

• Армированная кирпичная кладка — Введение
• Кладка из армированного кирпича – материалы и конструкция
• Стальная арматура для бетонной кладки

Типы и размеры

Деформированные арматурные стержни (арматура) должны соответствовать стандарту ASTM A 615. Наиболее распространена арматура класса 60 с пределом текучести 60 000 фунтов на квадратный дюйм; на некоторых рынках также может быть доступен класс 40 (предел текучести 40 000 фунтов на квадратный дюйм).

Требования строительных норм и правил для каменных конструкций, опубликованные Объединенным комитетом по стандартам каменной кладки (MSJC), разрешают использование арматуры размером до № 11 (диаметром 1 3/8 дюйма) для использования в каменной кладке, но редко можно увидеть стержни больше, чем № 8 (диаметр 1 дюйм). Когда каменная кладка проектируется с использованием положений расчета прочности (Требования строительных норм и спецификаций для каменных конструкций, глава 3), максимальный размер стержня ограничивается меньшим из стержней № 9, 1/8 номинальной толщины стены или ¼ размера в свету. армируемого ячеистого, рядового или воротникового стыка. Общая площадь арматуры, помещаемой в ячейку, не может превышать 4 % площади ячейки (8 % в местах соединения внахлестку). Для блоков каменной кладки толщиной 8 дюймов площадь ячеек составляет примерно 32 квадратных дюйма, в которые может быть помещено максимум 1,3 квадратных дюйма арматуры.

• Стальная арматура для бетонной кладки
• Соединения, развертки и стандартные крюки для бетонных стен
• АСТМ А 615

Способ установки

Вертикальная арматура обычно размещается путем опускания стержня в пустые ячейки после возведения стены. Хорошей строительной практикой является установка вертикальной арматуры перед заливкой цементным раствором. Требования и спецификации строительных норм и правил для каменных конструкций требуют армирования перед заливкой цементным раствором (см. раздел 3.2 E «Требования и спецификации строительных норм и правил для каменных конструкций»). Практика втыкания стержней в свежеуложенный цементный раствор не допускается, поскольку это не позволяет инспектору проверить правильность размещения арматуры.
Другим вариантом является использование блочных блоков «A» или «H» с открытым концом. У этих блоков удалены одна или обе торцевые стенки, и их можно размещать вокруг вертикальной арматуры, выступающей вверх из фундамента или предыдущей заливки цементным раствором.

Содержание камер в чистоте

При строительстве армированных каменных стен необходимо соблюдать особую осторожность, чтобы предотвратить попадание чрезмерного количества мусора, капель раствора и т. д. в армированную камеру. Небольшое количество раствора и мусора допустимо, если сцепление цементного раствора не сильно нарушено. Раствор, выступающий более чем на ½ дюйма в ячейку с раствором, должен быть удален перед заливкой раствора (Требования строительных норм и спецификаций для каменных конструкций, спец. 3.3 B. c.), чтобы он не препятствовал потоку раствора.

Стыки внахлестку

Стыки внахлест используются для обеспечения непрерывности арматуры по высоте стены. Отрезок арматуры остается выступающим из верхней части каждой заливки раствора, чтобы он перекрывался с арматурой в следующей заливке раствора. Растягивающие напряжения передаются от одного стержня к другому через связь с окружающим цементным раствором. Нет необходимости, чтобы стержни соприкасались друг с другом в местах соединения внахлестку, а Требования и спецификации строительных норм и правил для каменных конструкций допускают расстояние между соседними стержнями до 8 дюймов для бесконтактных соединений внахлестку.

Длина нахлеста проектируется инженером, но зависит от прочности кладки и диаметра стержня. Более длинные нахлесты также требуются для стержней, расположенных близко к поверхности стены.

• Варианты сращивания для кирпичной конструкции

Позиционеры стержня

Позиционеры стержня могут иметь различные формы, но часто их периодически заделывают в растворные швы по высоте стены. После возведения стены арматура подается вниз через позиционер, чтобы стержень удерживался в нужном месте.

Старые строительные нормы и правила требовали, чтобы стержни удерживались на месте с помощью позиционеров во время заливки раствором. Текущие Строительные нормы и правила и спецификации для каменных конструкций прямо не требуют позиционеров стержней, но подрядчик несет ответственность за «поддержку и скрепление арматуры вместе, чтобы предотвратить смещение» во время заливки раствором (раздел 3.4 B).

Допуски на размещение

Размещение арматуры имеет решающее значение для обеспечения достаточной прочности стены, чтобы противостоять расчетным нагрузкам. Смещение стержней всего на ½ дюйма может серьезно повлиять на способность стены выдерживать нагрузки.

Допуски на размещение арматуры перечислены в Строительных нормах и правилах и спецификациях для каменных конструкций, раздел 3.4 B 7. Требуются жесткие допуски: стержни должны размещаться в пределах ±½ дюйма от указанного места для большинства конструкций (расстояние d 8 дюймов или меньше). Размещение по длине стены должно быть в пределах ± 2 дюйма от указанного расстояния.

• Расчетное и фактическое положение арматурной стали

Зазор

Размещение арматуры должно быть спроектировано таким образом, чтобы вокруг стержня было достаточно места для надлежащего потока раствора. Между соседними стержнями и любой поверхностью каменной кладки должно быть оставлено минимальное пространство ¼ дюйма (для мелкозернистого раствора) или ½ дюйма (для крупнозернистого раствора). Допускается, чтобы стержни соприкасались друг с другом в местах соединения внахлестку.

Защита

Арматура кладки заглубляется в стены и защищается от внешних погодных условий лицевой оболочкой блока кладки и слоем цементного раствора. Для каменной кладки не используется специальная защита от коррозии. Арматура из оцинкованной или нержавеющей стали с эпоксидным покрытием иногда может использоваться в суровых условиях, таких как морские дамбы, химические заводы и некоторые предприятия пищевой промышленности.

Экономичный дизайн и размещение

• Модульное размещение арматуры
• Расстояние между арматурами
• Один бар или два в ячейке

Обзор использования сетки из стеклопластика и композитного материала из бамбукового волокна для газобетона

Авторы: Аджай Бхосале, Акшай Какаде, Джайдип Патхаре, Сумит Кхендад, Джитендра Далви

Ссылка DOI: https://doi.org/10.22214/ijraset.2022.47862

Сертификат: Посмотреть сертификат

Abstract

Желаемым решением для укрепления каменных стен являются композитные материалы, связанные снаружи. Текущие исследования в этой области показывают, что использование армированных волокном полимеров (FRP), которые представляют собой композитные материалы, связанные снаружи, улучшает прочность, жесткость и пластичность стены под нагрузкой, сохраняя при этом целостность стены при разрушении.

Введение

I. ВВЕДЕНИЕ

В настоящее время в строительной отрасли в основном используются блоки из автоклавного газобетона (блоки AAC) для кладки. Хотя они имеют много преимуществ, таких как зеленый материал, легкий вес, он имеет лучшую огнестойкость и т. д., но для облегчения этого материала воздух увлекается в раствор при производстве, из-за чего в газобетонных блоках присутствуют взаимосвязанные воздушные пустоты. для удовлетворения конкретных требований по плотности и прочности.

Кирпичная кладка из газобетонных блоков демонстрирует хрупкое разрушение при растяжении, для увеличения прочности на изгиб и повышения пластичности кирпичной кладки должно быть предложено альтернативное решение.

Было предпринято множество попыток повысить прочность на изгиб и пластичность каменных стен с помощью множества различных методов, таких как добавление армирования при возведении кладки, ранее глиняная штукатурка, смешанная с травой, широко использовалась почти во всех частях индийского континента.

В современном строительстве из газобетонных блоков наблюдается много случаев, когда каменная стена дает большие трещины при изгибе, а также при сдвиге, они более подвержены разрушению при ударе или циклической нагрузке. Чтобы свести к минимуму эту проблему, недостаточно просто оштукатурить стену, необходимо предложить какое-то более практичное решение, которое повысит ее прочность, а также уменьшит проблему влагопоглощения.

A. Выявление проблемы

1. Блоки из газобетона имеют высокий коэффициент взаимосвязанных пустот, что снижает прочность каменной стены.
Блок
2. AAC показывает хрупкую природу.
3. Обладает высокой водопоглощающей способностью.
4. Показывает внезапный сбой при ударной нагрузке.

B. Цель исследования

1. Повышение прочности каменной стены из газобетона
2. Повышение водонепроницаемости каменной стены ACC
3.  Использовать композитный материал в качестве заполнителя трещин и использовать для укрепления каменной стены из газобетона

II. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

Это исследование оценивает В прошлом были проведены углубленные исследования по укреплению каменных стен на изгиб и сдвиг. В этом эссе будет рассмотрен ряд результатов исследований стен из армированной кладки, нагруженных как в плоскости, так и вне плоскости. Различные элементы кладки (например, кирпичи и бетонные блоки) могут использоваться для создания структурных или ненесущих стен (заполнение). Для укрепления каменных стен использовались различные композитные материалы, в том числе полимеры, армированные сталью (SRP) и полимеры, армированные волокном (FRP), изготовленные из углеродных, стеклянных и арамидных волокон.

В этом исследовании для возведения каменной стены использовалось два разных типа газобетонных блоков. Один был снабжен внутренним стержнем для усиления, а другой — нет. Оба кожуха имеют вертикальные перфорации и канавки. Механические характеристики каменной стены и поведение Валлетта определяли испытаниями Валлетта на сжатие и испытаниями Валлетта на сдвиг. Сдвигающее усиление эффекта внутренней арматуры в блоках под действием поперечной силы и удержания под сжимающей силой предотвратило резкое постпиковое падение и увеличило водоизмещающую способность. Путем экспериментальных испытаний было оценено поведение в плоскости несущих стен, построенных из газобетонных блоков.[2]

Исследование началось с оценки структурных характеристик газобетонных блоков как по отдельности, так и в совокупности, а затем были проведены обширные испытания двух (полумасштабных) стен из газобетонных блоков, которые легко доступны на рынке. План армирования был выполнен таким образом, чтобы не увеличивать сроки строительства. Прочность стены в плоскости была значительно увеличена за счет армирования. Наряду со сдвигом в режиме разрушения армированная стена показала повышенную начальную жесткость, более высокую пластичность и большее рассеивание энергии. Скольжение блоков было основной причиной разрушения армированной стены, тогда как разрушение при сдвиге при сжатии с поднятием стены было основной причиной разрушения неармированной стены.[3]

Экспериментальные и аналитические данные подчеркивают особенности бокового усиления каменных стен композитными материалами. Выявлено и объяснено раннее разрушение при сдвиге боковых армированных стен из пустотелых бетонных блоков, а с другой стороны, они показывают возможность бокового армированного волокном полимерного усиления стен из газобетонной кладки. Кирпичные стены из газобетона, усиленные с боков, демонстрируют повышенную прочность, деформируемость и целостность при разрушениях.[4]

Настоящая оценка исследования Несмотря на широкое применение поверхностной композитной арматуры для каменных конструкций, в нормативной литературе отсутствует достаточная информация о том, как рассчитать такие армированные конструкции. На основе экспериментальных исследований стен из блоков из ячеистого бетона в статье предложена численная модель оценки влияния композитной арматуры на несущую способность сжато-изогнутой каменной стены.[5]

В этой статье мы исследуем композитный материал FRP. Было обнаружено, что наиболее проницательным и многообещающим материалом, представленным на рынке, являются композиты. На рынке наблюдается рост спроса на легкие материалы с высокой прочностью для конкретных применений, что привело к тому, что композиты, армированные волокнами синтетических или натуральных материалов, приобретают все большую актуальность. Полимерный композит, армированный волокном, не только имеет высокое отношение прочности к весу, но также обладает замечательной долговечностью, жесткостью, демпфирующими свойствами, прочностью на изгиб и устойчивостью к коррозии, износу, ударам и огню.

В машиностроении волокна можно использовать различными способами, наиболее популярным из которых является армирование. Бамбуковое волокно завоевало популярность по сравнению с другими натуральными волокнами из-за его возобновляемого короткого естественного цикла роста и большого количества бамбуковых ресурсов. Бамбуковое волокно используется в текстильной, бумажной, строительной и композитной промышленности из-за его замечательных механических свойств, несмотря на его сложную природную структуру. Однако ограниченное использование бамбуковых волокон в инженерных целях связано с их склонностью к коррозии и легкостью впитывания влаги. Поэтому очень важно лучше разбираться в бамбуковом волокне. Методы экстракции и обработки, используемые для бамбукового волокна, а также их влияние на соответствующие свойства, выделены в этой статье, посвященной оценке всех предшествующих исследований по механическим характеристикам бамбукового волокна.[7]

Основными строительными материалами, которые широко используются в строительстве, являются обычные кирпичи. Блоки из газобетона автоклавного твердения – строительный материал, который используется относительно недавно. Летучая зола, известь, цемент, вода и аэратор объединяются для создания автоклавного газобетона (AAC). Сборные панели и прямоугольные блоки являются основными методами производства газобетонных блоков. Тип бетона, называемый автоклавным газобетоном, производится с большим количеством закрытых воздушных зазоров. Блоки AAC легкие, менее плотные и энергоэффективные. Изготавливается путем смешивания пенообразующей добавки с бетоном в формах различных размеров, в зависимости от того, что необходимо. Затем из полученного «комка пирога» эти блоки или панели вырезаются проволокой и прогреваются паром. Название этой процедуры – автоклавирование. Отмечено, что это вещество является нетоксичным, экологически чистым строительным материалом, который создается из промышленных отходов. В этом исследовании был представлен обзор блоков AAC со ссылкой на их потенциал и устойчивость в качестве передового строительного материала. В отчете также сравниваются затраты на блоки AAC и кирпичи из красной глины, а также их целесообразность и возможные применения в строительном секторе. [8]

Несмотря на широкое применение поверхностной композитной арматуры для каменных конструкций, в нормативной литературе отсутствует достаточная информация о способах расчета таких армированных конструкций. В статье на основе экспериментальных исследований стен из блоков ячеистого бетона предложена численная модель для расчета влияния композитной арматуры на несущую способность сжато-изогнутой каменной стены. Численная модель учитывает пластическое поведение кладки при сжатии и возможность развития разрушения. Соотношение между сжимающей силой и изгибающим моментом используется для получения теоретических кривых несущей способности армированной и неармированной кирпичной кладки. При изгибе, происходящем при значении сжимающей нагрузки, равном половине разрушающей нагрузки при чистом сжатии, показано, что допустимая арматура оказывает наибольшее влияние в диапазоне нагрузок от чистого изгиба до сжатия.

Такую численную расчетную модель можно использовать для оценки воздействия армирующих стен и сводов, которые были нагружены эксцентрично или наклонно, а также других конструкций аналогичного характера. [9]

Из-за их продолжающейся деградации или требования, чтобы они соответствовали самым последним стандартам проектирования, установленным Еврокодами, необходимость модернизации старых каменных конструкций становится все более важной. Композитные материалы, армированные текстильным раствором (TRM), стали жизнеспособным методом ремонта для модернизации конструкций. Тем не менее, было проведено очень мало исследований их механических характеристик. Предметом экспериментального исследования в данной статье являются свойства растяжения и сцепления нового композита на основе строительного раствора, состоящего из минеральных добавок, смешанного цементного раствора и сетки из нержавеющей стали. В бинарных и тройных системах использовались три различные минеральные добавки: микрокремнезем, летучая зола и доменный шлак. Экспериментальное исследование включало испытания сцепления композитного материала, используемого на глиняно-кирпичной основе, а также испытание образца на одноосное растяжение на образцах композита. [10]

Заключение

В этом обзорном документе подчеркивается недостаточность изучения кладки газобетонных блоков. Это необходимо исследовать. В статье раскрывается исследование, проведенное за последние 20 лет. Из этого контекста ясно, что многие вещи отсутствуют, например, использование волокна в кирпичной кладке из газобетонных блоков, что еще не исследовано. Не проводилось исследований по изучению поведения каменных стен при изгибе и сдвиге по отношению к огню, влаге, водопоглощению. Специально для FRP не существует норм проектирования. Насколько известно авторам, существует не так много рекомендаций по проектированию для усиления каменных конструкций с использованием FRP. Должен быть создан кодекс, которым будут руководствоваться все инженеры, использующие FRP, после исследований в этой области по FRP и его использованию в качестве внутреннего армирования для нового строительства и в качестве внешнего армирования для усиления и конструкций.

Ссылки

[1] М. Дериас и Р. Эль-Хача «Усиление прочности на изгиб и сдвиг кладочных композитных материалов: современное состояние» Азиатско-Тихоокеанская конференция по FRP в конструкциях (APFIS 2007) [2] К. Такашима, С. Наката, Р. Накамура, Х. Иида, Т. Ханаи, А. Тасаи «Экспериментальное исследование каменных стен с использованием газобетонных блоков», 16-я Всемирная конференция по землетрясениям, 16WCEE 2017, Сантьяго, Чили, с 9 января по 13 2017 г., Регистрационный код: S-S1462844820 [3] Ахмад С. Саад, Таха А. Ахмед и Али И. Радван «Боковая характеристика стен из газобетонных блоков, армированных листами из углепластика», Buildings 2022, 12, 1680. https://doi.org/10.3390/здания12101680 https://www.mdpi.com/journal/buildings [4] Эхаб Хамед и Одед Рабинович «Боковое внеплоскостное усиление каменных стен композитными материалами» Европейский журнал механики A/Solids 27 (2008) 1037–1059 10 марта 2008 г. [5] Ромуальд Орлович, Владимир Беспалов, Валерий Деркач Стены из сжато-гнутой кладки, армированные композиционными материалами // Гражданский журнал. 2018. № 3. С. 112–119. doi: 10.18720/MCE.79.12. [6] Дипен Кумар Раджак, Дургеш Д. Пагар, Прадип Л. Менезес и Эманойл Линул «Армированные волокнами полимерные композиты: производство, свойства и применение» Полимеры 2019 г., 11, 1667; дои: 10.3390/polym11101667 [7] Чен Чен, Хайтао Ли, Ассима Даулетбек, Фэн Шен, Дэвид Хуэй, Милан Гафф, Родольфо Лоренцо, Илеана Корби, Оттавия Корби и Махмуд Ашраф «Свойства и применение бамбукового волокна — современный уровень техники» DOI: 10.32604/jrm.2022.018685 Опубликовано в сети: 31 августа 2021 г. [8] Мохаммад Ариф Камаль, «Анализ блоков из автоклавного газобетона (AAC) с учетом его потенциала и устойчивости», июль 2020 г. DOI: 10.5281/zenodo.3950489 [9] Р.Б. Орлович, В.В. Беспалов, В.Н. Деркач, Кирпичные сжато-гнутые стены, армированные композитными материалами» doi: 10.18720/MCE.79.12 [10] Валид Дебуша, Ибрагим Алачек, Жан-Патрик Плассиар и Оливье Пле «Новый композитный материал для ремонта каменной кладки: составы растворов и экспериментальные исследования», материалы 2021, 14, 912.