Усиление стен: Технология усиления кирпичных стен. Основные моменты

Содержание

Технология усиления кирпичных стен. Основные моменты

Гусевский Андрей Анатольевич

Усиление кирпичной кладки стен

Усиление стен кирпичных позволяет повысить их эксплуатационные характеристики. Очень часто можно видеть трещины в стенах кирпичного дома, что указывает на их слабость и наличие плохой несущей опоры. Существуют различные методы усиления кирпичных стен, позволяющие повысить их стойкость. О некоторых из них расскажет статья.

Содержание статьи

Какие причины вызывают проведение усиления стен

Основанием для укрепления кирпичных стен является их деформация, причинами которой могут быть:

  • Конструктивные ошибки. К ним относятся:
  1. недостаточная глубина фундамента;
  2. неравномерность при оседании частей дома;
  3. деформации, возникшие в балочном покрытии;
  4. несоответствие несущей способности конструкции и нагрузки на нее.
  • Эксплуатация. В этом случае возможно произошло:
  1. переувлажнение укладки;
  2.  проседание фундамента.
  • Ошибки, возникшие при кладке стен.

Оценка степени повреждения кирпичных стен, по потере элементами несущей способности, может быть:

Слабая – до 15%. Обусловлена:

  1. размораживанием;
  2. действием ветряной нагрузки;
  3. повреждениями материала стен от огня на глубину до 5 миллиметров;
  4. косыми и вертикальными трещинами, пересекающимися не более чем в двух рядах кладки.

Средняя – до 25%. Вызвана:

  1. выветриванием и размораживанием кладки;
  2. отслоением облицовочного материала на толщину до 25%;
  3. повреждения кирпича от огня на глубину до двух сантиметров;
  4. косыми и вертикальными трещинами, которые пересекаются до четырех рядов кладки;
  5. выпучиванием и наклоном стен на одном этаже, не превышающем пятую часть толщины конструкции;
  6. образованием трещин на участках пересечения поперечных и продольных стен, вызванные нарушением кладки перемычек и под опорами балок;
  7. смещением до двух сантиметров плит перекрытий.

Высокая – до 50%. Это может возникнуть из-за:

  1. обрушения стен;
  2. выветривания и размораживания кладки до 40% к ее толщине;
  3. повреждений материала стен от огня на глубину до 6 сантиметров:
  4. косых и вертикальных трещин, за исключением температурных и осадочных, на высоту 7 рядов кладки;
  5. выпучиваний и наклонов стен на одном этаже на один процент его высоты;
  6. смещений стоек и стен по косой штрабе или горизонтальным швам;
  7. отрыва продольных стен от поперечных;
  8. повреждений кладки под стойками балок и перемычек глубиной более 2 сантиметров;
  9. смещений плит перекрытия на опорах больше 4 сантиметров.

Совет: Стены, которые потеряли больше 50% прочности, следует считать разрушенными. Наличие вышеуказанных повреждений является основанием, чтобы проводить ремонтно-восстановительные работы.

Как можно усилить кирпичные стены

Ремонт и последующее усиление кирпичных стен, схемы его проведения могут быть самые разные, но в любом случае необходимо:

  • Отремонтировать цоколь здания.
  • Заделать трещины.
  • Отремонтировать и усилить перемычки.
  • Усилить отдельные простенки и стойки.
  • Обеспечить пространственную жесткость стен.
  • Выполнить перекладку на отдельных участках стен.
  • Утеплить стены.
  • Заложить или устроить проемы.
  • Усилить кладку стен инъекцированием.

В кирпичных домах трещины могут быть:

Трещина в кирпичной стене

  • Узкими – 5 миллиметров. Такие дефекты необходимо:
  1. расшить;
  2. промыть водой;
  3. зачеканить торкретбетоном.
  • Широкими – до 40 миллиметров, не нарушающие целостность кладки. Заделываются в такой же последовательности, как и узкие трещины.
  • Более 4 сантиметров нарушают целостность кладки.
    В этом случае трещина:
  1. расчищается;
  2. промывается водой;
  3. зачеканивается торкретбетоном;
  4. по длине трещины высверливаются отверстия;
  5. вставляются  в отверстия инъекторы;
  6. в полость трещины под давлением закачивается специальный раствор.

Схема заделки трещины в кирпичной кладке

На схеме:

  • 1 – трещина в кладке.
  • 2 – установка инъекционных шпуров.
  • 3 – патрубки для инъекций.
  • 4 – раствор из цемента и песка.

Стены из силикатного кирпича можно укрепить такими способами, как:

  • Использование обойм из армированных растворов.
  • Усиление кирпичных стен стальными тяжами.
  • Устройство железобетонных обойм по периметру здания.
  • Применение композиционных материалов для обойм.
  • Усиление кирпичных стен стальными обоймами.

Выбирая метод усиления дома, следует учитывать большое количество факторов.

Это могут быть:

  • Марка, используемого для штукатурки, бетона или раствора.
  • Процент армирования здания.
  • Состояние кладки стены.
  • Схема нагрузки на все здание.

Прочность кладки из кирпичей зависит непосредственно от процента армирования ее хомутами.

При внешнем осмотре можно оценить:

  • Число трещин.
  • Их размеры: глубину и ширину.

Совет: Чтобы восстановить прочность несущих стен дама, где имеются трещины, необходимо выполнить их усиление обоймами.

Как сделать армированную обойму

Армированная обойма для стен

Устранить трещины и предотвратить появления новых дефектов своими руками можно, сделав армирование стен (см. Армированный пояс по несущим стенам по всем правилам).

Для этого используются:

  • Арматурные каркасы.
  • Стержни арматуры.
  • Арматурная сетка.
  • Железобетонные пилястры.

Инструкция по усилению стены арматурной сеткой предлагает:

  • Устанавливать материал можно с одной или с двух сторон, зафиксировав сетку на ремонтируемый участок.
  • Предварительно сверлятся отверстия.
  • Сетка крепится сквозными шпильками или анкерными болтами, входящими в эти отверстия.
  • Наносится цементный раствор, не ниже марки М100.
  • Слой штукатурки наносится толщиной от 2 до 4 сантиметров.
  • Крепятся вспомогательные стержни диаметром 6 миллиметров, по высоте углов, опустив элементы примерно на 30 сантиметров, чтобы обеспечить их усиление.
  • При одностороннем креплении сетки анкера диаметром 8 миллиметров ставятся с шагом до 80 сантиметров.
  • При двустороннем размещении сетки, она крепится сквозными анкерами диаметром 12 миллиметров с шагом до 1,2 метра, сваркой или крепежом к металлическим сеткам.

Как установить железобетонный пояс

Стена из силикатного кирпича может быть усилена устройством железобетонного пояса.

Его преимущества:

  • Экономия времени.
  • Меньшая цена.

Недостаток:

  • Увеличивается нагрузка на фундамент.

При использовании железобетонной обоймы должны учитываться такие технические характеристики, как:

  • Толщина изготовления конструкции от 4 до 12 сантиметров.
  • Бетонная смесь выбирается с мелким зерном не ниже 10 класса.
  • Поперечная арматура выбирается А240/AI класса, с шагом установки до 15 сантиметров.
  • Продольная арматура берется А240-А400/AI, AII, AIII класса.

Для изготовления конструкции из железобетонной «рубашки» необходимо установить по всему периметру арматурную сетку, зафиксировав ее не кладке фиксаторами.

Совет: Для укрепления кирпичной стены следует создать оболочку, которая превышает прочность самой стены в несколько раз.

Показателями эффективности обоймы являются:

  • Состояние уложенной поверхности.
  • Прочность бетона.
  • Характер нагрузки.
  • Процент армирования.

Этот вид конструкции часть нагрузки берет на себя, освобождая кладку.

При изготовлении обоймы:

  • Слои до 4 сантиметров толщиной выполняются пневмобетонированием и торкретированием, а затем выполняется отделка штукатуркой.
  • Если слои имеют толщину до 12 сантиметров, обойма стены делается с использованием инвентарной опалубкой, монтируемой вокруг усиливаемой основы. Инвентарная опалубка устанавливается по всей высоте укрепляемого строения, чтобы защитить слой арматурного заполнения. В опалубке устраиваются инъекционные трубки, и в них подается мелкозернистая бетонная смесь.

Особенности композиционной обоймы

Устройство композиционной обоймы

На фото представлено сооружение обоймы из композиционного сырья. Это один из наиболее результативных методов для усиления стен из кирпича, за счет использования высокопрочных волокон: угле- и стекловолокна.

Они позволяют увеличить прочность:

  • На сжатие отвесных конструкций.
  • На сдвиг или срез перпендикулярных сечений.

Технология проведения работ:

  • Подготовленная кирпичная кладка обрабатывается пропиткой.
  • Выполняется грунтовка для упрочнения поверхности.
  • Устанавливаются металлические каркасы.
  • Разбираются временные крепления.

Совет: Времянки следует убирать после набора 50% прочности новой кладкой, величина которой указана в проекте.

  • Окрашиваются и штукатурятся простенки.

Как сделать стальную конструкцию

Монтаж стальной обоймы значительно повышает несущую способность здания.

Для ее изготовления необходимо приобрести:

  • Стержни арматурные, диаметром 12 миллиметров.
  • Поперечные металлические полоски, сечение шириной до 6 сантиметров, толщиной – до 12 миллиметров.
  • Профильные уголки.

Далее:

  • На растворе по углам площади, предназначенной для усиления, устанавливаются вертикальные уголки.

Усиление проема в кирпичной стене

  • Крепятся полосы с шагом не более 50 сантиметров.
  • Продольные уголки выбираются длиной, равной высоте усиливаемой конструкции.
  • На уголки накладывается металлическая сетка, для улучшения прочности конструкции.
  • Цементный раствор должен быть толщиной до 3 сантиметров, чтобы защитить металл от коррозии.

Совет: При отделке большой площади, процесс необходимо выполнять с использованием растворонасоса.

Какие современные методы используются для улучшения прочности кирпичных стен

Традиционные методы с применением композитных материалов и инъектирования, позволяющие быстро и эффективно усилить кирпичные стены, могут заменить инновационные способы проведения процесса.

Его суть заключается в следующем:

  • В теле строительной конструкции пробуриваются отверстия.
  • В них под давлением закачиваются ремонтные составы, которыми могут быть:
  1. микроцементы;
  2. на эпоксидной смоле;
  3. на полиуретановой основе.
  • Инъекционная смесь заполняет существующие пустоты строительной конструкции, имеющиеся трещины, что предотвращает разрушение стены и обеспечивает надежную гидроизоляцию строения.

Инъектирование стен позволяет:

  • Полностью укрепить кирпичную кладку.
  • Произвести структурное склеивание материала.
  • Защитить стены от вредного воздействия капиллярной влаги.

При усилении композитными материалами:

  • На строительную конструкцию наклеиваются холсты (ленты или сетки) из высокопрочного материала, изготовленного на основе стекловолокна или углерода.
  • Клеем могут быть составы на цементной или эпоксидной основе.

Усиление кладки, усиление проемов в кирпичных стенах должно быть выполнено полностью, чтобы восстановить абсолютно все поврежденные зоны. Очень важно своевременно проводить реконструкцию дома, чтобы не допустить полное разрушение стен. Любой метод, при правильном исполнении, усиливает кирпичную кладку, повышает устойчивость здания к нагрузкам, действующим деформациям и другим факторам. Все особенности проведения работ показывает видео в этой статье.

Усиление стен и колонн • Технологии усиления строительных конструкций

Усиление вертикальных несущих конструкций здания – стен, диафрагм, простенков или колонн – выполняется при необходимости восстановить или повысить несущую способность данных элементов. Восстановление несущей способности требуется в случае выявления дефектов в конструкциях:

  1. Трещины и сколы
  2. Деформации, сдвиги
  3. Непроектные проемы и отверстия.
Усиление стен и колонн

Усиление производят в следующих случаях:

  • Реконструкция зданий
  • Надстройка этажей
  • Изменение назначения здания, нагрузок на перекрытия
  • Изменение конструктивной схемы, устройство проемов
  • Опирание новых балок или перекрытий.

Производить работы по усилению несущих стен необходимо по специально разработанному проекту. Как правило, предварительно устанавливается состояние конструкции путем обследования выбранных элементов строения. На основании поверочных расчетов определяется нагрузка, которую должна воспринимать усиленная конструкция, подбирается способ усиления опор и подбирается подходящая технология производства работ.

Основные методы укрепления стен, диафрагм, колонн

Усиление колонны ж-б обоймой

1. Увеличение сечения путем устройства железобетонных обойм и рубашек

С целью усиления ж б колонн и стен вблизи поверхности бетона устанавливается дополнительная продольная и поперечная арматура с анкеровкой как к бетону стены, так и к перекрытиям. Далее укладывается дополнительный слой бетона методом заливки в опалубку или торкретированием. И в том и в другом случае требуется подбор состава бетона или специальной ремонтной смеси по характеристикам: прочность, подвижность, фракция заполнителя и т.п.

Достоинства метода 

  • Универсальность
  • Высокая степень приращения прочности
  • Возможность использовать распространенные материалы
  • Невысокие требования к квалификации исполнителей.

Недостатки метода

  • Увеличение габаритов готовой конструкции
  • Большой срок производства работ и набора прочности бетоном
  • Высокая трудоемкость и материалоемкость
  • Высокая стоимость.

2. Устройство стальных обойм усиления

При реализации данной методики колонны и стены по граням обрамляют уголками из горячекатанной стали, стянутыми в горизонтальном направлении стальными планками. Все элементы усиления колонн и стен свариваются. При необходимости передачи нагрузки от перекрытий вплотную к вышележащему и нижележащему перекрытиям устанавливаются горизонтальные уголки, зазоры выбираются клиньями или заполняются безусадочным цементом, вертикальные элементы могут быть преднапряжены. Для создания эффекта трехостного сжатия в бетоне колонны, приводящего к увеличению прочности на сжатие, горизонтальные планки должны быть преднапряжены путем нагревания. В ряде случаев может потребоваться механическое закрепление металла к бетону путем установки распорных или химических анкеров.

Достоинства метода:

  • Возможность использовать распространенные материалы
  • Комбинирование с другими методами усиления каркасов.

Недостатки метода:

  • Увеличение габаритов конструкции
  • Высокая трудоемкость
  • Необходимость привлечения квалифицированных рабочих
  • Необходимость антикоррозионной и огнезащиты.

Усиление колонны композитной обоймой

3. Устройство обоймы из композиционных материалов

Метод усиления колон обоймой, а также усиления стен заключается в повышении прочности бетона в случае его обжатия и создания эффекта “косвенного армирования”. Конструкции с бетоном более высокого класса получают приращение несущей способности. Обоймы выполняются из углеродных композитов: лент, тканей или сеток.

Достоинства метода:

  • Сохранение габаритов конструкции
  • Высокая скорость производства работ
  • Экономичность
  • Минимальные требования к рабочему персоналу
  • Возможность комбинирования с другими методами.

Недостатки метода:

  • Сложности при соотношении длины к ширине более 1,5
  • В случае усиления гибких конструкций, необходимость защиты материалов усиления.

При необходимости усиления железобетонных колонн, стен, диафрагм или простенков на действие иных нагрузок или при устранении повреждений могут применяться другие способы усиления или их комбинации. Усиление кирпичных и стальных вертикальных элементов выполняется по тем же принципам, но узлы и детали отличаются. В связи с тем, что усиление любого элемента —это индивидуальный процесс, работы должны производиться по детально проработанным проектам, выполненным на основании достоверных исходных данных.

Компания “Технологии усиления” предлагает услуги по ремонту и реконструкции стен и колонн. Инженеры компании выезжают на объект, осуществляют предварительный расчет и готовят проектную документацию.

Для получения бесплатной консультации и вызова специалиста на объект для оценки обращайтесь:
– по тел: +7 (495) 118-39-91
– e-mail: [email protected]

Технология усиления кирпичной кладки стен: основные моменты, рекомендации

Опубликовано:

29.07.2015

Усиление кирпичной кладки – это неотъемлемый способ для повышения эксплуатации кирпичных стен. Зачастую в действительности можно увидеть, что кирпичные стены слабы и являются плохой несущей опорой.

Кирпичные кладки усиливают посредством вложения в обойму, что позволяет повысить стойкость.

Деформация кирпичной стены требует усиления. С помощью усиления кладки можно полностью восстановить несущую способность стены.

При использовании усиления кладка будет служить в сжатии со всех сторон, тем самым увеличится уровень сопротивляемости влиянию продольной силы.

Повод для усиления

Деформация кирпичных стен является основанием для укрепления. К деформации приводят следующие причины:

  1. Конструктивные ошибки (малая глубина при заложении фундамента; неравномерное оседание частей постройки; деформация балочного покрытия; несоответствие несущей способности нагрузке).
  2. Эксплуатация (переувлажнение укладки; просадка фундамента).
  3. Производственные ошибки.
  4. Неправильное проектирование.

Методы и шаги укрепления

Схема усиления кирпичной кладки: 1 – трещина;
2- инъекционные шпуры;
3 – инъекционные патрубки;
4 – цементно-песчаный раствор;
5 – трещина, заполненная цементным раствором

На сегодняшний день для усиления стен из кирпича можно использовать следующие обоймы:

  • армированные растворные;
  • железобетонные;
  • композиционные;
  • стальные.

Для выбора метода усиления необходимо учитывать множество факторов, таких как маркость бетона или раствора для штукатурки, процент армирования, схема нагрузки на конструкцию, состояние кладки. Прочность кирпичной кладки напрямую зависит от процента армирования хомутами. Внешний осмотр помогает оценить количество трещин, их глубину, ширину. Усиление стен обоймами, в которых есть трещины, полностью восстанавливает несущую способность.

Нужно точно оценить реальную прочность несущих компонентов. Изначально необходимо максимально очистить поверхность от грязи и пыли, промыть водой. Удалить всю разрушенную штукатурку до неповрежденного основания. Плохое очищение поверхности приводит к быстрому разрушению кладки.

Параллельно с усилением кладки обоймами требуется инъецировать трещины цементным/полимерцементным раствором под давлением. Это восстанавливает и увеличивает несущую способность. Инъекционные растворы должны обладать необходимой вязкостью, высокой морозостойкостью, малым водоотделением, незначительной усадкой и требуемой прочностью на сцепление и сжатие.

Армированная обойма

Арматурная сетка крепится анкерами или сквозными шпильками в просверленные отверстия.

Для устранения трещин и для предотвращения появления новых дефектов следует прибегать к армированию стен. Усиление кладки можно производить либо с помощью арматурных каркасов, либо стержней арматуры, либо с применением арматурной сетки или железобетонных пилястр. Рассмотрим усиление с использованием арматурной сетки. Данную конструкцию выполняют следующим образом. Арматурную сетку, которую можно устанавливать как с одной, так и с двух сторон, прикрепить на ремонтируемый участок. В заранее просверленные отверстия закрепить сетку сквозными шпильками либо анкерами. Сверху нанести цементный раствор марки М100 (можно выше). Применяют цементно-песчаный раствор, улучшающий физико-механические данные. Толщина штукатурки может быть от 20 до 40 мм. Для усиления углов стен необходимо прикрепить вспомогательные стержни d=6мм, по высоте углов спустя 250-300 мм. При односторонней установке сетки крепеж делается анкерами d=6-8 мм через 500-800 мм, а при двусторонней установке крепят сквозными анкерами большего диаметра (10-12 мм) через 1000-1200 мм путем сварки либо крепежа к металлическим сеткам.

Железобетонный пояс

Железобетонная обойма крепится фиксаторами к кирпичной стене по всему периметру, образуя арматурную сетку.

Экономия времени и затрат является преимуществом данного метода, но при этом повышается нагрузка на фундамент. Для применения железобетонной обоймы необходимо учитывать следующие технические параметры:

  1. Толщина обоймы 4-12 см.
  2. Бетонная мелкозернистая смесь не ниже в10 класса.
  3. Продольная арматура А240-А400/AI, AII, AIII класса.
  4. Поперечная арматура А240/AI класса, шаг не более 15 см.

Для конструкции железобетонной «рубашки» надо по всему периметру установить арматурную сетку, прикрепив ее к кладке фиксаторами. Чтобы укрепить кирпичную стену, необходимо создать оболочку, превышающую прочность в несколько раз. Эффективность обоймы определяется в первую очередь состоянием кладки, прочностью бетона, характером нагрузки и процентом армирования. Данный вид конструкции берет на себя часть нагрузки, тем самым освобождает кладку.

Слои обоймы до 4 см выполняются при помощи пневмобетонирования и торкретирования, затем производится отделка штукатуркой. Слои до 12 см выполняются при помощи инвентарной опалубки, которую ставят вокруг усиливаемой основы. Для защиты слоя арматурного заполнения инвентарную опалубку устанавливают по всей высоте укрепляемого сооружения. В опалубке устанавливают инъекционные трубки и начинают подачу мелкозернистой бетонной смеси.

Композиционная обойма

Стальная конструкция сжимает кладку с двух сторон, тем самым увеличивая уровень ее сопротивляемости.

Композиционное сырье является одним из самых результативных для усиления кирпичных стен за счет высокопрочных волокон, используют угле- и стекловолокно. Они дают возможность повысить прочность отвесных конструкций на сжатие, перпендикулярных сечений на срез или на сдвиг. Подготовленную кирпичную кладку обрабатывают пропиткой, затем грунтовкой для упрочнения. Далее устанавливают металлические каркасы, разбирают временные крепления (после набора новой кладкой 50% проектной прочности), окрашивают и штукатурят простенки.

Стальная конструкция

Стальная обойма – это значительно повышающая несущую способность металлоконструкция. Для данного вида необходимы арматурные стержни d до 12 мм или поперечные хомуты из полосовой стали, сечение которых 35х5-60х12 мм, приваренных к уголкам. Вертикальные уголки устанавливают на растворе по углам усиливаемой площади. Шаг хомутов может быть не более 500 мм. Длина продольных уголков должна быть равна высоте усиливаемой конструкции. Стальные уголки закрывают сеткой (металлической) для наибольшего соединения раствора. Для защиты от коррозии толщина цементного раствора должна быть 25-30 мм. При большой площади работы процесс следует выполнять с помощью растворонасоса.

Усилить кирпичную стену либо стальной обоймой, либо инъецированием можно при применении только одного из способов.

Усиление кладки должно быть доведено до конца и привести к абсолютному восстановлению всех поврежденных зон. Очень важно вовремя осуществить реконструкцию, чтобы не допустить полного разрушения стен. Данные методы усиления кирпичной кладки помогают повысить устойчивость конструкций к нагрузкам, деформациям, а также к сейсмологическим факторам.

Усиление стен стальными обоймами: технология

Усиление стен требуется при проведении капитального ремонта и реконструкции зданий, стены которых изготовлены из кирпичной кладки.

Такая процедура позволяет повысить эксплуатационные характеристики здания и восстановить несущие способности стен.

Для проведения таких работ применяются разные строительные методы, которые напрямую зависят от того, что явилось причиной разрушения или деформационных процессов.

Как усилить

Часто трещины в кирпичных стенах возникают из-за просадки фундамента, изменений в цоколе

Ремонтные работы, направленные на усиление кирпичных стен, необходимо проводить в определенной последовательности. Прежде всего, следует отремонтировать цокольную часть здания. Вследствие усадочных процессов цоколь кирпичного здания может покрыться трещинами, которые в свою очередь спровоцируют появление аналогичных дефектов на самой стене.

Прежде чем приступить к ремонту, следует выяснить причины таких изменений в цоколе здания. Только устранив причину, можно начать заделывать трещины в цоколе. Для этого используют цементный раствор повышенной прочности, который закачивается в трещины.

Узкие дефекты можно заделать крепким раствором

Ремонт и усиление кирпичной стены начинается с очистки трещин по их ширине и на глубину. Узкие трещины заделываются крепким раствором, а широкие предварительно укрепляются армированной сеткой. Это позволит усилить несущую способность стены, а также предотвратить образование трещин при дальнейшей эксплуатации здания.

В том случае, если присутствуют серьезные разрушительные процессы, усилить стены из кирпичной кладки можно путем устройства монолитного железобетонного пояса по всему периметру здания. Естественно, что для этого необходимо будет разобрать кровлю.

При возникновении трещин шире 10 мм, рекомендуется установка стальных скоб

Технология усиления кирпичных стен предполагает также установку скоб, изготовленных из армированной стали при условии, что трещины превышают 10 мм.

При более широких трещинах скобы устанавливают с обеих сторон, скрепляя между собой сквозными болтами. В трещину закачивают жесткий раствор, необходимой консистенции.

Основные способы укрепления указаны в следующей таблице:

От степени повреждения стен зависит способ выполнения ремонтных работ. Их следует проводить регулярно, чтобы избежать больших повреждений.

Ремонт при магистральных трещинах

Крупные трещины, расположенные по углам здания, могут лишить конструкцию устойчивости

Магистральными называются трещины, характеризующиеся тем, что они располагаются на высоту стены и делят ее на отдельные части. Основные причины их образования заключаются в неравномерности осадки фундамента здания, физическом и температурном воздействии. Если такие повреждения размещаются по углам, то это может привести к потере устойчивости самой конструкции или отрыву стены с торцевой части здания.

Такие повреждения устраняются путем установки контрфорсов из кирпича или железобетона. И применимы они только в отношении одноэтажных зданий. Для их возведения устраивают отдельные фундаменты.

Если такая трещина появилась на многоэтажном здании, то для укрепления стен применяется металлический пояс напряжения. Он устанавливается на уровне расположения межэтажного перекрытия.

Такими поясами усиливают не только отдельную стену, но и коробку здания.

Натягивают металлический пояс при помощи гаек

При ремонте стен пояс из металлического профиля круглой формы устанавливается с внутренней и наружной стороны. При ремонте коробки пояс располагается по периметру здания с наружной стороны. Натяжение полос пояса производится с помощью гаек, установленных в торце стены. Для контроля силы натяжения используют динамический ключ, однако специалисты выполняют эту операцию, контролируя внешние признаки и звучание пояса при ударе по нему молотком.

Если толщина кладки позволяет, то для сохранения внешнего вида здания пояс монтируется в заранее подготовленную штробу, которая закрывается кирпичом и раствором.

Чтобы правильно выполнить работы по установке металлического пояса, привлекаются специалисты, которые могут выполнить все необходимые расчеты. Это позволит применить оптимальное количество нужных конструкций.

Современные методы

Современные методы включают пропитку кладки специалными армирующими составами

Усиление кирпичной кладки стен возможно и с применением инновационных способов выполнения ремонтных работ. Суть процесса состоит в следующем:

  • в кирпичной кладке стены, имеющей дефекты и разрушения, просверливаются технологические отверстия. При этом они располагаются по обеим сторонам вдоль трещин;
  • в пробуренные отверстия под высоким давлением закачивают специальные составы для ремонтных работ. Это может быть микроцемент, растворы на основе эпоксидной смолы или полиуретана.

Такой раствор заполняет все пустоты, которые образовались в процессе эксплуатации здания и надежно скрепляют стену, предотвращая ее дальнейшее разрушение и обеспечивая надежные гидроизоляционные качества стены. Инъекции стен таким образом, позволяют полностью произвести укрепление кирпичной кладки, структурно склеить материал, обеспечить надежную защиту стен от воздействия влаги.

Укрепление стен возможно и с помощью применения композитных материалов. Для этого на подготовленную поверхность стены, наклеивают ленты или сетку, изготовленную из высокопрочного материала на основе стекловолокна или углеродов.

Сверху сетка покрывается специальным клеем, приготовленным на основе цемента или эпоксидной смолы. О том, как усилить здание углеволокном, смотрите в этом видео:

При выполнении ремонтных работ усиление кирпичной кладки должно быть проведено на всей поверхности стен здания, и все поврежденные зоны должны быть восстановлены. Это позволит предотвратить полное разрушение конструкции здания.

Любой метод, который используется при ремонте для усиления кирпичной кладки, повышает надежность здания и способность переносить повышенные нагрузки, а установка монолитного пояса позволяет монтировать надстройки.

Разновидности ремонта

Кирпичные стены периодически требуют ремонта. В зависимости от повреждений применяются разновидности ремонтных работ, направленные на повышение их надежности:

  1. Шпаклевание небольших трещин. Предварительно трещина очищается от пыли и грязи, промывается водой. После чего заделывается специальным цементным раствором, в состав которого входит мелкий песок и цемент.
  2. Ремонт швов. Старый шов расчищается от раствора с помощью зубила или специального молотка. Специалисты приспособили для этого болгарку с кругом по бетону. Очищенный шов заполняется новым раствором и расшивается.
  3. Окрашивание поверхности стены. Такой способ предохраняет стену от воздействия влаги и ветра, которые отрицательно влияют на сохранность конструкции.
  4. Устройство гидроизоляции. В основном применяется для ремонта кирпичного фасада здания. Для этого на сухую поверхность стены наносится специальный состав на цементной основе.
  5. Замена кладки. В результате длительной эксплуатации или воздействия внешних источников возникает необходимость в замене части кирпичной кладки. Перед данным видом ремонтных работ необходимо установить временное крепление для вышерасположенных конструкций. После чего произвести разборку подлежащего замене участка и выполнить кладку. Для этого применяется кирпич и раствор повышенной прочности, которые способны укрепить старую кладку. Для связки старой и новой кладки применяют полужесткий цементный раствор 100 марки. О том, как остановить трещину на доме, смотрите в этом видео:

При необходимости переложить перегородки их соединяют с капитальной стеной посредством стальных клиньев, которые забивают или «замораживают» в заранее подготовленные отверстия.

Усиление кирпичных стен, каменных и кирпичных конструкций, проемов в несущих стенах

Кирпич — сравнительно недолговечный материал для стен зданий и строений, склонный к активному разрушению под воздействием внешней среды. Для продления срока службы постройки, а также повышения несущей способности применяются различные методики, позволяющие выполнить усиление кирпичных стен.

Как выполняется усиление каменных конструкций

Строения этого типа относятся к категории каменных. Наиболее популярный метод их реставрации — это установка армирующих каркасов. Они изготавливаются из стальных прокатных элементов, стальной или углесетки. Усиление кирпичных конструкций требуется в следующих случаях:

  • Разрушение вследствие деформации фундамента;
  • Повреждение в результате старения;
  • Разрушение элементов здания из-за аварий и природных катастроф;
  • Эксплуатация осуществляется сверх заложенного ресурса.

Недостаток металлических обойм — это увеличение толщины и высокая трудоемкость. Этого можно избежать если использовать армированние углеродными волокнами. Процесс восстановления прочности строений углекомпозитами включает в себя следующие этапы:

  • Ремонт и восстановление кладки (устранение трещин, замена разрушенных блоков и т.д.).
  • Наклеивание на восстанавливаемую поверхность углеленты и сетки.
  • Нанесение слоя штукатурки для придания эстетического вида.

Если в строении деформированы проходы и оконные отверстия, важно знать особенности усиления проемов в стенах. В современном строительстве ремонт проходов и окон реализуется с помощью монтажа швеллеров, а также установкой обойм из металла и железобетона. Для бетонных стен также популярным и весьма эффективным способом является использование углеродных композитов.

Эти способы рациональны не во всех случаях. Например, швеллеры допустимо устанавливать лишь при усилении дверного проема в малоэтажных зданиях или на верхних этажах многоэтажек. А усиление отверстий в кирпичных стенах при помощи углекомпозитов не применяется вовсе.

Преимущества использования композитов при укреплении стен

В настоящее время на территории нашей страны возведено огромное количество построек из различных видов кирпича. Этот материал используется и для вновь возводимых объектов, и при реконструкции старых. В их числе жилой фонд, производственные предприятия, а также общегородские объекты инфраструктуры. При необходимости повышения их прочности все чаще используются композитные материалы, что обусловлено множеством факторов.

Главными достоинствами применения углекомпозитов для укрепления таких строений являются:

  • Существенное увеличение надежности и долговечности строения;
  • Простота технологии и минимальные затраты времени;
  • Возможность сохранения эстетики постройки.

Усиление кирпичных стен, инъектирование стен

Часто при реконструкции зданий с несущими кирпичными стенами возникает необходимость надстроить один-два этажа, а соответственно увеличить нагрузку, которая приходится на кирпичные стены нижележащих этажей.

Если расчетом будет определено, что существующей конструкции ограждения недостаточно для восприятия новых усилий, возникает необходимость разработки специальных мероприятий по повышению несущей способности кирпичных стен – определения метода усиления кирпичных стен для достижения ими требуемых показателей.

В каких случаях необходимо усиление стен

В процессе проведения капитального ремонта или реконструкции здания или сооружения, в отдельных случаях возникает необходимость восстановления или увеличения проектной величины несущей способности ограждающих конструкций. Чаще всего причинами, вызывающими потребность усиления несущих стен объекта капитального строительства, становятся:

  • деформации стенового ограждения вследствие просадки фундаментов;
  • повреждение конструкций стенового ограждения вследствие естественного износа;
  • частичное разрушение элементов ограждающих конструкций здания в результате техногенных аварий или стихийных бедствий;
  • эксплуатация здания после исчерпания ресурсов, заложенных в проект;
  • отклонения от проекта, допущенные в ходе производства работ;
  • реконструкция объекта, в ходе которой увеличивается нагрузка на ограждающие конструкции здания;
  • необходимость повышения степени сейсмостойкости конструктивных элементов постройки.

В этих и в других случаях для продолжения эксплуатации здания или с целью изменения его технико-экономических показателей, возникает необходимость в повышении прочностных показателей стенового ограждения объекта.

Каким образом можно усилить стеновое ограждение существующих зданий

Перед тем как начинать усиление несущих стен, которые находятся под нагрузкой необходимо произвести инженерную подготовку этого процесса, для чего должен быть разработан проект производства работ (ППР). Этот документ не только определяет и детально описывает технологию усиления, но и определяет мероприятия, необходимые для сохранения прочности и устойчивости элементов всего здания на протяжении работ. Здесь же разрабатываются меры по обеспечению безопасности как работников, так и людей, случайно оказавшихся поблизости от объекта. Тщательная проработка ППР и безусловное его выполнение позволит добиться приведения здания в требуемое состояние с минимальными затратами и без риска возникновения аварийной ситуации.

Существует несколько методов усиления стен, дающих возможность восстановить или довести до необходимой величины несущую способность существующего ограждения, в число которых входят:

  1. Торкретирование бетоном по сетке стены, подлежащей усилению с одной или с обеих сторон. Сварные арматурные сетки закрепляются к основанию анкерами (при одностороннем) или друг с другом арматурными стержнями (при двухстороннем усилении). По сетке при помощи торкрет-пушки на поверхность слоями по 15 – 20 мм наносится бетонная смесь, которая при твердении образует рубашку, увеличивающую прочность ограждения. Этот метод позволяет:
  • получить бетонную рубашку с гарантированной плотностью укладки;
  • выполнить работы в сжатые сроки.
  • В то же время важно учесть, что:
  • значительно увеличивается вес конструкций;
  • требуется сложное и дорогостоящее оборудование;
  • необходим персонал, обученный пользоваться торкрет–пушкой.
  • Устройство обойм из железобетона, которое выполняется локально, в местах повреждения кладки. Для этого на участок стены, где обнаружены трещины, анкерами крепится арматурная сетка с напуском на целый участок не менее 500 мм. Если трещины сквозные, то сетки устанавливаются с обеих сторон и скрепляются между собой. После этого методом торкретирования выполняется бетонная рубашка на поврежденной части ограждающей конструкции. К преимуществам этого метода усиления стен можно отнести:
    • возможность получить усиление с гарантированной плотностью бетона;
    • выполнить усиление в короткие сроки.
    • Однако при этом:
    • резко возрастает масса конструкций, что может привести к необходимости усиления фундаментов;
    • возникает потребность в сложном оборудовании, которое необходимо расположить на рабочем месте с последующим перемещением;
    • требуются специалисты, аттестованные на работу с такого рода оборудованием;
    • получается стена переменной толщины, причем перепад необходимо каким-либо образом скрыть.
  • Устройство обойм из стальных профилей – для чего вертикальные стороны проемов, расположенных в разных концах простенка, обрамляются стальным уголком и стягиваются между собой полосами из листовой стали. Полосы предварительно нагреваются и в таком состоянии привариваются к уголкам, в результате чего усиление кирпичных стен происходит при их охлаждении, когда они стягивают обрамление. В случае широкого простенка полосы скрепляются между собой тяжами. Этот способ:
    • прост для контроля;
    • использует стандартный металлопрокат.
    • В то же время:
    • требуется оборудование для сварки, резки, сверления бетона или кирпича;
    • требуется большой намет штукатурки при отделке поверхностей с усилением.
  • Инъектирование стен составами на основе эпоксидных смол, растворов на цементной и полимерной основе, применяемое при хорошем качестве как кладки, так и кирпича, иначе окажется невозможным создание давления, необходимого для полного заполнения трещин инъекционным раствором. Такой метод:
    • восстанавливает прочностные характеристики кирпичной кладки;
    • не оказывает влияния на объемы отделочных работ.
    • С другой стороны:
    • практически невозможно проконтролировать полноту заполнения трещин инъекционным раствором;
    • для использования метода инъектирования стен необходимо специальное оборудование и специалисты, умеющие с ним работать.
  • Устройство обойм из композитных материалов – угле- или стекловолокна, которыми усиливается строительная конструкция. Поверхность, на которую крепится композитный материал, должна быть огрунтована и покрыта праймером. Такая технология:
    • позволяет производить усиление, не уменьшающее площадь помещения;
    • дает возможность выполнять проектную отделку.
    • Но при этом:
    • работы с композитом должны выполнять подготовленные специалисты;
    • композитные материалы имеют высокую цену.
  • Создание дополнительных элементов жесткости – диафрагм, перегородок, рам, которые могут выполняться из бетона, кирпича, стальных профилей. Они будут воспринимать часть нагрузки, приходящейся на конструкции, подлежащие усилению, разгружая их до состояния, в котором последние способны выдержать фактические усилия.
  • Существуют и другие, менее распространенные, методы усиления ограждающих конструкций, позволяющие получить необходимый результат, но конкретный выбор способа должен делаться проектной организацией при разработке проекта реконструкции или капремонта строения.

    Как усиливают кирпичные стены

    При капитальном ремонте, реставрации или реконструкции существующих каменных зданий работы по усилению кирпичных стен крайне важны для обеспечения прочностных характеристик всего строения в целом. Просадка грунтов под фундаментом, низкое качество кладки, неправильная эксплуатация, ошибки проекта – все это приводит к возникновению трещин в кирпичных стенах, от глубины которых и характера зависит выбор метода усиления.

    При трещинах в углах здания или по всей поверхности оптимальным методом усиления становится использование железобетонных обойм, которое выполняется в следующей последовательности:

    • на кирпичной стене – с шагом, определенным проектом, закрепляется арматурная сетка;
    • при необходимой толщине обоймы до 40 мм бетон наносится методом торкретирования;
    • при требуемой толщине обоймы более 40 мм по плоскости стены выставляется опалубка, в которой предусмотрены трубки для заливки бетонной смеси.

    При необходимости устройства новых проемов в кирпичной стене или усиления кладки в связи с ее деформации в местах проемов целесообразно применение обойм из стальных прокатных профилей, для устройства которых необходимо выполнить работы:

    • по боковым сторонам проемов анкерами закрепить стальные уголки, забивая цементно-песчаным раствором пазухи между уголком и кладкой;
    • стянуть уголки стальными полосами, закрепив их анкерами или скрепить между собой при двухстороннем усилении;
    • закрепить на стене арматурную сетку;
    • нанести на поверхность стены цементно-песчаный раствор толщиной 20-30 мм, который предотвратит коррозию стальных конструкций.

    Благодаря появлению новых материалов появилась возможность повысить прочность ограждающих конструкций из кирпича без увеличения веса и толщины стен, для чего выполняется обойма из композитных материалов в следующем порядке:

    • поверхность обрабатывается специальной пропиткой;
    • обработанную поверхность покрывают грунтовкой для повышения адгезии;
    • закрепляют на стене углеграфитовое волокно или стеклоткань;
    • выполняют проектную отделку.

    При недостаточной прочности стен, выложенных из качественного кирпича, используется инъектирование кладки специальными составами. Эта работа состоит из операций:

    • устройства в кирпичной кладке горизонтальных скважин диаметром около 20 мм под углом около 60° к вертикали;
    • установка в скважины инъекционных трубок;
    • закачивание через трубки под давлением составов на основе микроцемента или эпоксидных смол, которые заполняют все трещины и полости;
    • извлечение трубок.

    Это наиболее распространенные и эффективные методы усиления стенового ограждения из кирпича, хотя проектом могут быть предусмотрены и другие способы.

    Как усиливают несущие стены

    При необходимости усиления несущих стен проектировщики рассчитывают прочностные показатели конструктивных элементов, которым предстоит воспринять часть усилий, приходящихся на поврежденные конструкции. Однако до начала реализации проектных решений предстоит выполнить мероприятия, позволяющие предупредить дополнительные деформации элементов здания, вызванные ослаблением несущих конструкций ограждения – устройством штраб, проемов и др., которое выполняется при монтаже конструкций усиления.

    В большинстве случаев таким мероприятием является устройство металлических рам, подкрепляющих перекрытия в месте выполнения усиления. Эти рамы состоят из стальной балки, подведенной под потолок и двух стоек, упирающихся в нижнее перекрытие. Для обеспечения устойчивости балки из плоскости, она анкерами закрепляется к стене, либо выполняется вторая рама, которая монтируется рядом с первой, и они раскрепляются между собой. Технические решения по укреплению несущих стен предусматривают те же методы, что и описаны выше.

    Кому поручить работы по усилению стенового ограждения?

    Московская компания PRIME за 7 лет работы на строительном рынке столицы уже множество раз продемонстрировала умение выполнить усиление стен, перегородок и других конструктивных элементов зданий промышленного и гражданского назначения при капительном ремонте или в ходе реконструкции объекта. Такой положительный опыт получен в результате деятельности квалифицированных инженерно-технических работников – как разрабатывающих проект производства работ, так и реализующих его на практике, а также опытных рабочих разных специальностей, способных выполнять самые сложные задачи.

    Благодаря постоянному повышению квалификации компанией PRIME освоена технология усиления элементов здания с использованием композитных материалов, а также метод инъектирования кирпичной кладки, позволяющие сохранить площадь помещения, где производится усиление, и уменьшить дополнительные объемы отделочных работ.

    Получите бесплатную консультацию по номеру +7 (495) 669-9136 или через форму заявки на сайте.

    Усиление стен обоймами

    Усиление стен производится для повышения общей прочности строения. Такая мера позволяет гарантировать сохранение целостности конструкций при создании дополнительных дверных или оконных проемов, перемещении внутренних перегородок, общей перепланировке и т.д. Помимо этого, укрепление нагруженных элементов дает возможность продлить эксплуатационный срок объекта и, при условии корректного исполнения соответствующих норм и правил, повысить его прочность до 50%.

    Для восстановления треснувших несущих стен используется усиление при помощи обойм различных типов.

    Принцип действия

    В зависимости от предполагаемых нагрузок все виды обойм для усиления стен можно разделить на следующие виды:

    Для сдерживания поперечных деформаций. Конструкции этого типа увеличивают несущую способность за счет формирования объемного напряженного состояния в стене или иной архитектурной детали.

    Для перераспределения усилий, действующих на укрепляемый элемент. Данный тип конструкций обеспечивает необходимый эффект за счет увеличения площади поперечного сечения или посредством повышения надежности стен за счет введения в них высокопрочных материалов.

    Комбинированные. Обоймы этого типа сочетают в себе конструктивные особенности как первого, так и второго вариантов.

    Технология

    Железобетонные обоймы. Сущность данного метода заключается в создании тонкой (от 40 мм до 120 мм) плиты, которая охватывает по периметру укрепляемую деталь. При необходимости в конфигурации опалубки для обоймы учитываются четверти проемов для дальнейшего восстановления. Основным конструктивным недостатком этой технологии является увеличение нагрузки на основание нуждающегося в укреплении элемента.

    Изготовление железобетонных обойм для усиления стен включает в себя следующие этапы:

    • Создание арматурного каркаса. Для этого на кладке при помощи специальных креплений фиксируется сетка из продольных прутьев (А240-А400/AI, AII, AIII классов) и поперечных прутьев (А240/AI класса).
    • Заливка. Для этого используются бетонные мелкозернистые смеси (от 10 класса и выше), из которой формируется сама обойма. В зависимости от толщины конструкции ее либо заливают сразу и дают застыть, после чего облицовывают поверхность слоем штукатурки, либо после заливки окружают дополнительной опалубкой с отверстиями для инъекционных каналов и заполняют площадь монолитным бетонным составом.

    Стальные обоймы. Сущность данной технологии заключается в изготовлении сетки из металлопроката, сопряженной со стеной. С помощью такой конструкции выполняется усиление стен, оконных и дверных проемов и т.д. При необходимости укрепления отверстий в перегородках используются швеллера, для самих плоскостей требуются профильные уголки и соответствующие арматурные прутья. Практически единственным конструктивным недостатком данного метода является вероятность образования мостиков холода на наружных стенах здания, что требует организации их дополнительной теплоизоляции.

    Изготовление стальных обойм включает в себя следующие этапы:

    • Монтаж уголков по периметру укрепляемого участка
    • Сборка металлических полос
    • Установка остальных продольных элементов, размеры которых определяются в соответствии с высотой укрепляемого фрагмента
    • Монтаж металлической сетки на получившемся каркасе
    • Заливка цементным раствором слоя не менее 3 см в толщину для защиты металлических деталей от коррозии

    Любой из перечисленных методов обеспечивает достаточное усиление стен для эффективного сопротивления действующим деформациям, статичным нагрузкам и иным негативным факторам. Однако необходимо учитывать важность корректного проведения всех этапов монтажных работ и полноту их выполнения, в ходе которых должны быть восстановлены все поврежденные участки. Квалифицированные специалисты компании ЭКОСИСТЕМА оказывают полный комплекс услуг по укреплению наружных и внутренних стен зданий любого типа, включая сложные дизайнерские проекты. Мы сотрудничаем как с физическими, так и с юридическими лицами, а также принимаем муниципальные заказы.

    Для уточнения подробностей свяжитесь с нами по телефону или электронной почте.

    Вертикальное армирование

    Вертикальное армирование используется в кирпичных стенах, чтобы противостоять растягивающим напряжениям, которые могут возникать из-за изгибных и поперечных нагрузок. Кладки колонн и пилястр также укрепляются по вертикали для повышения устойчивости к осевым нагрузкам.

    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 кв. дюйм).

    Требования Строительных норм и спецификация для каменных конструкций, представленные Объединенным комитетом по стандартам каменной кладки (MSJC), разрешают использование арматуры размером до # 11 (1 3/8 дюйма в диаметре) при строительстве каменной кладки, но редко можно увидеть стержни больше, чем # 8 (диаметр 1 дюйм). Когда кладка спроектирована с использованием положений по расчету прочности (Требования строительных норм и спецификации для каменных конструкций, глава 3), максимальный размер стержня ограничивается меньшим из стержней № 9, 1/8 номинальной толщины стены или чистого размера. армируемой ячейки, хода или воротникового соединения.Общая площадь армирования, помещенного в ячейку, не может превышать 4% площади ячейки (8% в местах соединения внахлест). Для 8-дюймовых блоков кладки площадь ячеек составляет приблизительно 32 квадратных дюйма, в которые может быть помещено максимум 1,3 квадратных дюйма арматуры.

    Как установлен

    Вертикальное армирование обычно помещается путем опускания стержня в пустые ячейки после постройки стены. Хорошей строительной практикой является наличие вертикального армирования перед заливкой швов.Требования Строительного кодекса и спецификация для каменных конструкций требует, чтобы армирование было на месте до затирки (см. Требования Строительных норм и спецификации для каменных конструкций, раздел 3.2 E). Запрещается втыкать стержни в свежеуложенный раствор, так как это не позволяет инспектору проверить правильность размещения арматуры.
    Другой вариант — использовать блоки открытого типа «A» или «H». У этих блоков удалены одна или обе концевые перемычки, и их можно разместить вокруг вертикальной арматуры, выступающей из фундамента или предыдущей заливки раствора.

    Содержание клеток в чистоте

    Следует проявлять особую осторожность при строительстве стен из армированной каменной кладки, чтобы предотвратить попадание чрезмерного количества мусора, помета раствора и т. Д. В армированную ячейку. Допустимо небольшое количество раствора и мусора, если соединение раствора не сильно затруднено. Строительный раствор, выступающий более чем на ½ дюйма в залитую раствором ячейку, должен быть удален перед затиркой (Требования Строительных норм и Спецификации для каменных конструкций.3.3 B. c.), Чтобы не препятствовать потоку раствора.

    Соединения внахлест

    Соединения внахлест используются для обеспечения непрерывности армирования по высоте стены. Часть арматуры остается выступающей из верхней части каждой заливки раствора, чтобы перекрыть арматуру при следующей заливке раствора. Напряжения растяжения передаются от одного стержня к другому через соединение с окружающим раствором. Нет необходимости, чтобы стержни соприкасались друг с другом в местах стыковки внахлест, и согласно Строительным нормам и техническим условиям для каменных конструкций соседние стержни могут быть разделены на расстояние до 8 дюймов для бесконтактного стыка внахлест.

    Длина перекрытия рассчитывается инженером, но будет варьироваться в зависимости от прочности кладки и диаметра стержня. Более длинные нахлесты также требуются для стержней, размещаемых близко к стене.

    Позиционеры стержня

    Позиционеры для стержней могут быть разных форм, но часто их периодически заделывают в швы по высоте стены. После того, как стена построена, арматура подается вниз через позиционер, чтобы стержень удерживался в нужном месте.

    Старые строительные нормы и правила требовали, чтобы стержни удерживались позиционерами на месте во время заливки швов. Текущие требования и спецификации Строительных норм и правил для каменных конструкций прямо не требуют установки стержней, но подрядчик несет ответственность за «поддержку и скрепление арматуры вместе для предотвращения смещения» во время заливки раствором (раздел 3.4 B).

    Допуски размещения

    Размещение арматуры имеет решающее значение для обеспечения достаточной прочности стены, чтобы выдерживать расчетные нагрузки.Неправильная установка стержней всего на ½ дюйма может серьезно повлиять на способность стены выдерживать нагрузки.

    Допуски по размещению арматуры перечислены в Требованиях Строительных норм и Спецификации для каменных конструкций, Раздел 3.4 B 7. Требуются жесткие допуски: стержни должны быть размещены 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 дюймов от указанного расстояния.

    Клиренс

    Размещение арматуры должно быть спроектировано таким образом, чтобы вокруг стержня было достаточно места для правильного потока раствора.Между соседними планками и любой поверхностью кладки должно быть оставлено минимум дюйма (для тонкого раствора) или ½ дюйма (для крупнозернистого раствора). Допускается, чтобы стержни соприкасались друг с другом на стыках внахлест.

    Защита

    Армирование кладки закладывается глубоко в стены и защищается от атмосферных воздействий лицевой панелью кладки и слоем раствора. При строительстве кирпичной кладки не используется никакой специальной защиты от коррозии. Армирование из эпоксидной, оцинкованной или нержавеющей стали иногда может использоваться в суровых условиях, таких как морские дамбы, химические заводы и некоторые предприятия пищевой промышленности.

    Экономичный дизайн и расстояние

    Конструкция усиленной подпорной стены

    Конструкция усиленной подпорной стены

    Работа с георешеткой

    Установите георешетку в направлении машины или рулона

    Арматурная сетка

    Георешетка обычно поставляется в больших рулонах шириной до 13 футов (4 м) и длиной до 250 футов (76 м).Эти «решетки» также бывают разного веса и прочности. Для более высоких стен часто требуются более тяжелые решетки, особенно в нижних частях стены. Подробнее о типах георешетки.

    Очень важно, чтобы в подпорной стене была установлена ​​правильная сетка. Проверьте инженерные планы и спецификации.

    Большинство сеток имеют наибольшую прочность в продольном или машинном направлении. Конструкции с усиленной решеткой требуют, чтобы все решетки располагались в машинном направлении, идущем от лицевой стороны стены к задней части участка выемки грунта.

    См. Дополнительную информацию об использовании сетки с углами и кривыми.

    Посмотрите на важность армирования подпорной стены с помощью этой демонстрации замка из песка.

    Как работает сетка

    В испытании с замком из песка используются два цилиндра грунта и прикладывается вертикальная сила, чтобы увидеть, как грунт работает. Первый цилиндр — это просто уплотненный материал.Второй — также уплотненный материал с добавлением сетчатых экранов для имитации использования георешетки. Узнать больше о том, как работает сетка …

    Шаг 1: Подготовка площадки и раскопки

    Поперечное сечение фундамента усиленной подпорной стены

    Грунт фундамента на дне траншеи под фундамент должен быть твердым и прочным.Если почва состоит из тяжелой глины или влажной почвы, или участки были ранее выкопаны, удалите весь материал и замените его зернистым основанием, уплотняясь за 8 дюймов (200 мм) или меньше.

    • Удалить всю поверхностную растительность и органические почвы. Этот материал не следует использовать в качестве засыпки.
    • Сделайте выемку за стеной, чтобы учесть расчетную длину георешетки. Точную длину см. В утвержденных планах.
    • Выкопайте траншею под основанием у стены. Выкопайте траншею в соответствии с утвержденными планами, шириной минимум 24 дюйма (610 мм) и глубиной 6 дюймов (150 мм) плюс необходимое количество для размещения заглубленного блока.
    • Подземный блок должен быть не менее 6 дюймов (150 мм) или 1 дюйм (25 мм) на каждые 1 фут (300 мм) высоты стены. См. Утвержденные планы для получения точной необходимой суммы.
    • Компактная и ровная траншея основания до 95% стандартного проктора.

    Установите основной материал, ровно и плотно.


    Установка основного слоя подпорной стены


    Установка основного слоя и стеновой породы


    Плотная стеновая порода и грунт для обратной засыпки


    Установите георешетку и закрепите ее на месте (200 мм) подъемники


    Не приближайте тяжелое оборудование к задней части блока


    Установите дополнительные курсы

    Шаг 2: Установите основной материал

    В качестве основного материала может использоваться любой прессованный гранулированный материал.Allan Block рекомендует хорошо отсортированный заполнитель со сбалансированным сочетанием размеров зерен от 0,25 дюйма до 1,5 дюйма (от 6 мм до 38 мм) в диаметре.

    • В соответствии с утвержденными планами поместите дренажную трубу позади траншеи на длину стены. Дренажную трубу нужно будет вывести на дневной свет или в ливневую канализацию. См. Утвержденные планы расположения и технических характеристик.
    • Согласно утвержденному плану, поместите минимум 6 дюймов.(150 мм) основного материала в траншею основания и гладкие грабли.
    • Компактный с механическим уплотнением плиты
    • Проверьте уровень по всей длине и при необходимости отрегулируйте.

    Шаг 3. Установите базовый курс

    • Начните с самого низкого уровня стены.
    • Поместите все блоки верхней стороной вверх так, чтобы приподнятая передняя кромка была направлена ​​вверх и в центр основного материала.
    • Проверьте и отрегулируйте уровень и выравнивание всех стеновых блоков. Регулярно проверяйте уровень блока из стороны в сторону и спереди назад. Проверьте правильность положения всех блоков AB, исследуя линию струны на задней стороне блоков или прицеливая заднюю часть поднятой передней кромки.
    • Внесите незначительные корректировки, постучав по блокам AB глухим молотком или поместив под блоки до 0,5 дюйма (13 мм) крупного песка.
    • Неровности основного покрытия становятся больше по мере того, как стена складывается. Тщательное внимание к прямому и ровному основанию обеспечит качественную отделку стены.

    Шаг 4: Установите стеновой камень и засыпку

    • Заполните пустотелые стержни основного слоя и 12 дюймов (300 мм) позади блока стеновым камнем. Уплотняемый заполнитель размером от 0.Рекомендуется диаметр от 25 до 1,5 дюймов (от 6 до 38 мм) и содержание мелких частиц менее 10%.
    • Используйте утвержденные грунты для засыпки для засыпки за каменной стеной и перед основанием.

    Шаг 5: Компактный

    Уплотнение материала за блоком имеет решающее значение для качественной подпорной стены.

    • Используйте механический пластинчатый уплотнитель для уплотнения стеновой породы, затем уплотните засыпной материал сразу за блоком.Уплотняйте по пути, параллельному подпорной стене, работая от задней части блока к задней части засыпного материала. См. Дополнительную информацию о уплотнении.
    • Проверить базовый курс на уровень и при необходимости отрегулировать.
    • Все грунты обратной засыпки должны быть уплотнены минимум на 95% по стандартной шкале Проктора. Используйте оборудование, подходящее для уплотняемой почвы.
    • Удалите весь лишний материал с верхней поверхности всех блоков AB.Это подготовит гладкую поверхность для нанесения следующего курса. Этому можно помочь при установке следующего ряда блоков, вставив блок на место.
    • Каждый курс после первого требует уплотнения, начиная с блока.

    Шаг 6: Установите Geogrid

    См. Планы размещения сетки; этот пример начинается с базового курса.

    • Отрежьте секции георешетки на заданную длину.Проверьте технические характеристики решетки производителя на прочность, а также направление вращения или машинное направление. Обратитесь к утвержденным планам, чтобы узнать точный размер и расположение.
    • Установите слой георешетки, поместив обрезанный край сзади приподнятой передней кромки и раскатав слой к задней части участка выемки. Участок котлована должен быть полностью утрамбован и выровнен.
    • Уложите следующий ряд блоков поверх георешетки так, чтобы блоки были смещены относительно блоков ниже.Каждый новый слой следует располагать так, чтобы вертикальные швы были смещены не менее чем на 3 дюйма (75 мм) и плотно прилегали к переднему краю блоков, расположенных ниже. Безупречное беговое соединение не требуется.
    • Наведитесь на линию подпорной стены, чтобы убедиться, что стена прямая. Блоки можно слегка отрегулировать, чтобы сформировать прямые линии или плавные плавные кривые.
    • Потяните за сетку сзади, чтобы устранить провисание. Перед укладкой стенового камня и утвержденных грунтов для засыпки сделайте колышки.

    Шаг 7: Засыпка и уплотнение

    • Установите стеновой камень в сердцевины блоков и на 12 дюймов (300 мм) за стеной. Для засыпки за каменной стеной в усиленной зоне используйте утвержденные грунты для засыпки.
    • Все породы в стенах и заполнитель в пределах 3 футов (0,9 м) от стены должны быть должным образом уплотнены с помощью механического пластинчатого уплотнителя. Компактность составляет максимум 8 дюймов (200 мм), на этот раз начиная с блока и работая по траектории, идущей параллельно блоку к задней части усиленной зоны.Уплотните все материалы минимум на 95% по стандартному проктору.
    • Никогда не работайте с уплотнительным оборудованием непосредственно на георешетке.
    • Все тяжелое оборудование должно располагаться на расстоянии не менее 3 футов (0,9 м) от задней части подпорной стены. Конструкции стен обычно не учитывают дополнительных расходов от тяжелого уплотнительного оборудования. Даже правильно установленная и уплотненная подпорная стена будет вращаться вперед, если во время строительства и окончательной профилировки на верхнюю часть подпорной стены будут воздействовать чрезмерные нагрузки от тяжелого оборудования.
    • Проверьте и отрегулируйте уровень, выравнивание и ударную нагрузку на стену по мере нарастания стены. Допускается установка подкладок под блоки для компенсации увеличения допусков или неравномерного базового состояния. Когда требуются прокладки, хорошо подходят битумная черепица или георешетка. Максимально допустимая толщина регулировочной шайбы на один ряд составляет 1/8 дюйма (3 мм).
    • Удалите весь лишний стеновой камень и гребни или шлак с верхней поверхности всех блоков AB.Это подготовит гладкую поверхность для нанесения следующего курса. Пластинчатые уплотнители, работающие над блоком, удаляют большую часть шлакового материала и подготавливают блок к следующему этапу. При установке следующего ряда блока, сдвигание блока на место также удалит весь шлак.

    Шаг 8: Установите дополнительные курсы

    • Повторите шаги 6 и 7, чтобы довести подпорную стену до необходимой высоты, установив решетку там, где это необходимо, в соответствии с утвержденными планами.
    • Используйте 8 дюймов (200 мм) непроницаемого заполнителя на последнем подъемнике для отделки стены.
    • См. Дополнительную информацию по окончанию и завершению подпорной стенки.
    • Для получения информации о допустимых строительных допусках см. Книгу AB Spec

    Установите облицовочные блоки AB Fieldstone.Выровняйте и отрегулируйте


    Установите анкерные блоки AB Fieldstone


    Плотная стена и грунт для обратной засыпки


    Подметайте, чтобы удалить лишний материал для правильного размещения следующего ряда


    Установите георешетку. Начните с середины облицовочного блока и пройдите за стену.


    Разбейте георешетку на месте. Установить следующий ряд блока


    От второго ряда и выше, компактно начиная на стене и работая до задней части усиленной зоны

    Шаг 1. Установите базовый курс для AB Fieldstone

    • Начните с самой низкой отметки стены, поместив облицовочные элементы AB Fieldstone на основной материал в направлении передней части траншеи, оставив место для анкерного устройства AB Fieldstone, чтобы после установки всей сборки он был отцентрирован на основных материалах.Установите трос на задней стороне облицовочного блока, чтобы обеспечить правильное расположение всех облицовочных элементов.
    • Отрегулируйте уровень и выравнивание при установке каждого блока облицовки.
    • Для правильного размещения анкерных узлов AB Fieldstone используйте кирпичный молоток, чтобы создать небольшую траншею, чтобы учесть выступ.
    • Установите анкерные элементы в приемные пазы облицовочных элементов так, чтобы кромка была направлена ​​вниз в только что созданную траншею.Внесите корректировки, чтобы гарантировать, что анкерные блоки установлены на разумном уровне с облицовочным блоком. Анкерные узлы никогда не должны устанавливаться выше облицовочного узла. За исключением специальных применений, таких как углы, каждый блок анкеровки должен соответствовать одному блоку облицовки.
    • Дренажная труба требуется для любых укрепленных стен, самотечных стен высотой более 4 футов (1,2 м) или участков с плохим дренажем. Поместите дренажную трубу в самом низком месте по направлению к задней части траншеи и выходите на дневной свет через каждые 50 футов.(15 м). См. Утвержденные планы расположения и технических характеристик. Узнайте больше об управлении водными ресурсами.

    Шаг 2: Установка стеновых камней и материалов для засыпки

    • Заполните пустотелые ядра и минимум 12 дюймов (300 мм) за стеной стеновым камнем. Установите скалу в стене так, чтобы она была на уровне или ниже принимающей выемки анкерного устройства. Рекомендуется уплотняемый заполнитель размером от 0,25 дюйма до 1,5 дюйма (от 6 мм до 38 мм) в диаметре и содержащий менее 10% мелких частиц.
    • Используйте одобренные грунты для засыпки за каменной стеной и перед основанием.

    Шаг 3: Компактный

    Уплотнение материала за блоком критично для качественной стены

    • Используйте механический пластинчатый уплотнитель для уплотнения стеновой породы, затем уплотните засыпной материал сразу за блоком. Уплотняйте по пути, параллельному стене, работая от задней части блока к обратной стороне засыпочного материала. Дополнительные сведения об уплотнении см. На стр. 33.
    • Проверить базовый курс на уровень и при необходимости отрегулировать
    • Все грунты обратной засыпки должны быть уплотнены минимум на 95% по стандартной шкале Проктора. Используйте оборудование, подходящее для уплотняемой почвы.
    • Удалите весь лишний материал с верхней поверхности всех блоков AB. Это подготовит гладкую поверхность для нанесения следующего курса. Этому можно помочь при установке следующего ряда блоков, вставив блок на место.
    • Каждый курс после первого требует уплотнения, начиная с блока.

    Шаг 4: Установите Geogrid

    • Отрежьте секции георешетки на заданную длину. Проверьте технические характеристики решетки производителя на прочность, а также направление вращения или машинное направление. Обратитесь к утвержденным планам, чтобы узнать точный размер и расположение.
    • После того, как базовый ряд блоков был установлен, разверните арматуру георешетки, начиная с середины облицовочного блока AB Fieldstone и заканчивая выемкой.Выемка должна быть полностью утрамбована и выровнена.
    • Уложите следующий ряд блоков (блоки облицовки и анкеровки) поверх георешетки так, чтобы блоки были смещены относительно блоков ниже. Каждый новый слой должен располагаться так, чтобы вертикальные швы были смещены как минимум на 3 дюйма (75 мм) или 1/4 длины блока. Безупречное беговое соединение не требуется. Облицовочные блоки можно произвольно переворачивать вверх дном, чтобы придать облицовочный вид по-разному.
    • Наведитесь на линию подпорной стены, чтобы убедиться, что стена прямая.Блоки можно слегка отрегулировать, чтобы сформировать прямые линии или плавные плавные кривые.
    • Потяните за заднюю часть георешетки, чтобы устранить провисание. Перед укладкой стенового камня и утвержденных грунтов для засыпки сделайте колышки.

    Шаг 5: засыпка и уплотнение

    • Установите стеновой камень в сердцевины блоков и на 12 дюймов (300 мм) за стеной. Для засыпки за каменной стеной в усиленной зоне используйте утвержденные грунты для засыпки.
    • Все породы в стенах и заполнитель в пределах 3 футов (0,9 м) от стены должны быть должным образом уплотнены с помощью механического пластинчатого уплотнителя. Компактность составляет максимум 8 дюймов (200 мм), на этот раз начиная с блока и работая по траектории, идущей параллельно блоку к задней части усиленной зоны. Уплотните все материалы минимум на 95% по стандартному проктору.
    • Никогда не работайте с уплотнительным оборудованием непосредственно на георешетке.
    • Все тяжелое оборудование должно располагаться на расстоянии не менее 3 футов (0,9 м) от задней части подпорной стены. Конструкции стен обычно не учитывают дополнительных расходов от тяжелого уплотнительного оборудования. Даже правильно установленная и уплотненная стена будет вращаться вперед, если во время строительства и окончательной профилирования на верхнюю часть подпорной стены воздействуют чрезмерные нагрузки от тяжелого оборудования.
    • Проверьте и отрегулируйте уровень, выравнивание и ударную нагрузку на стену по мере нарастания стены.Допускается установка подкладок под блоки для компенсации увеличения допусков или неравномерного базового состояния. Когда требуются прокладки, хорошо подходят битумная черепица или георешетка. Максимально допустимая толщина регулировочной шайбы на один ряд составляет 1/8 дюйма (3 мм).
    • Удалите весь лишний стеновой камень и гребни или шлак с верхней поверхности всех блоков AB. Это подготовит гладкую поверхность для нанесения следующего курса. Пластинчатые уплотнители, работающие над блоком, удаляют большую часть шлакового материала и подготавливают блок к следующему этапу.При установке следующего ряда блока, сдвигание блока на место также удалит весь шлак.

    Шаг 6: Установите дополнительные курсы

    • Повторите шаги 3 и 4, чтобы довести стену до требуемой высоты, установив георешетку там, где это необходимо, в соответствии с утвержденными планами.
    • Используйте 8 дюймов (200 мм) непроницаемого заполнителя на последнем подъемнике для отделки стены.
    • См. Дополнительную информацию о перекрытии и торцевых стенах с врезками.

    Стальная арматура для стен — горизонтальная арматура, вертикальная и соединительная

    Требования к плану:

    Проектировщик (архитектор / инженер) любого проекта должен четко указать на своих планах следующую информацию:

    • Раздельные сечения всех стен. Каждое поперечное сечение должно четко показывать размер используемого блока (т.е.е. 4, 6, 8 или 10 дюймов) для строительного инспектора и установщика.
    • Каждое поперечное сечение должно показывать высоту стен для каждого этажа.
    • Размеры вертикальных и горизонтальных арматурных стержней, расстояние между ними и марка стали должны быть четко обозначены для каждого этажа в каждом поперечном сечении стены или в отдельном примечании на других листах.
    • Размещение арматурной стали, особенно вертикальных, должно быть четко обозначено (т. Е. Смещено от центра, внутрь / наружу или по центру стены). См. Также: График гибки стержня
    • Проектировщик должен указать тип и длину соединения внахлест для каждой секции стены, где предполагается соединение.

    Назначение арматурных стержней:

    Железобетонные конструкции состоят из двух разных материалов

    Обычный бетон — прочный на сжатие материал. Для сжатия простого бетонного куба или цилиндра требуется относительно большое количество сжимающей силы, прежде чем произойдет разрушение при сжатии.Однако простой бетон относительно слаб на растяжение (обычно может выдерживать только одну десятую (1/10) своей прочности на сжатие при растяжении).

    Арматурная сталь обладает отличной прочностью как при сжатии, так и при растяжении, но стоит дороже, чем бетон. Поэтому железобетонные конструкции обычно проектируются инженерами так, что бетон в основном используется для большинства сжимающих сил, а арматурная сталь используется для всех сил растяжения и в некоторых случаях некоторых сжимающих сил.Конструкция железобетонных конструкций была оптимизирована особенно за последнее столетие с точки зрения безопасности, а также экономической целесообразности. Железобетонные конструкции зарекомендовали себя в самых сложных сооружениях, включая плотины, мосты и высотные здания по всему миру. Ниже показано размещение арматуры в стенах со сдвигом

    .

    Горизонтальная арматура

    Полипропиленовые ленты

    Amvic специально разработаны для размещения и фиксации горизонтальной арматурной стали на месте без необходимости их связывания.Обычно первый ряд горизонтальной арматуры укладывается в выемки ближе к панели EPS. Второй ряд горизонтальной арматуры располагается в шахматном порядке так, чтобы он помещался в выемку по направлению к центру бетонной стены. Третий курс размещается на том же месте, что и первое блюдо. Четвертый курс размещается на том же месте, что и второй. Этот шахматный рисунок горизонтальной арматуры необходим для того, чтобы вертикальная арматура располагалась сверху и вплеталась между горизонтальными стальными стержнями.Приложения ниже и выше, используя 8 дюймов соответственно.

    Вертикальное армирование

    Вертикальная арматура укладывается после того, как стена уложена и полностью возведена. В случае многоэтажной стены вертикальная арматура укладывается после возведения каждого отдельного этажа. Вертикальные арматурные стержни вставляются на место сверху, вплетаются в горизонтальную арматуру и закрепляются в нужном месте в соответствии с планами и спецификациями проекта.

    Армирование проемов в стенах

    В большинстве стен есть оконные или дверные проемы или и то, и другое. Создание проема в железобетонной стене создает дополнительное напряжение вокруг этого проема, особенно в углах. Оконные и дверные коллекторы, также известные как перемычки, могут подвергаться значительному изгибающему моменту и усилиям сдвига в зависимости от нескольких факторов.

    Соединение арматуры

    Стальная арматура обычно имеет длину 20 футов (6 метров).В тех случаях, когда требуется, чтобы стальная арматура превышала эту длину, требуется стыковка. Основная цель сращивания — преобразование напряжений, будь то растяжение или сжатие, от одного стального арматурного стержня или группы связанных стержней в другой таким образом, чтобы удовлетворить руководящие местные строительные / инженерные нормы и / или требования инженерных планов и спецификаций.

    Типы соединений внахлест

    В целях и в рамках данного руководства мы будем обсуждать только один тип соединения, известный как соединение внахлест.Соединение внахлест обычно представляет собой перекрытие арматурной стали на определенной длине. Длина стыка должна быть рассчитана в соответствии с местными строительными нормами или местным инженером и указана в планах проекта.

    Существует два основных типа соединений внахлест:

    Контактный стык

    Притертые арматурные стержни ДОЛЖНЫ находиться в контакте друг с другом и скрепляться друг с другом.

    Бесконтактное соединение внахлест:

    Арматурные стержни могут располагаться на расстоянии от одной пятой (1/5) длины внахлестку до максимум 150 мм или 6 дюймов.

    Минимальные требования к длине соединения внахлест

    Оба типа соединений внахлест имеют следующие требования к минимальной длине соединения:

    Соединения внахлест для многократной заливки бетона

    Если проект состоит из более чем одного этажа стен, установщику необходимо понимать, как выполнять стыки вертикального армирования внахлест между разными заливками. Есть два варианта, оба удовлетворительны с инженерной / структурной точки зрения.

    Вариант 1

    Выдвинуть вертикальные стальные арматурные стержни за верхний уровень нижнего этажа. Длина удлинителя должна быть равна требуемой длине стыка, указанной инженером-конструктором, или минимальной длине 40d (где d = диаметр стыкаемого стального стержня меньшего размера). Пожалуйста, обратитесь к рисунку 6.5 ниже для типичных деталей.

    Пример:

    Канадская система арматурной стали При сращивании арматурного стержня диаметром 10 м и диаметром 11 мм.3 мм, минимальная длина стыка внахлест составляет: 40 x 11,3 мм = 452 мм

    Пример:

    Система арматурной стали США При сращивании арматурной стальной балки №5 диаметром 0,625 дюйма минимальная длина стыка внахлест составляет: 40 x 0,625 дюйма = 25 дюймов

    Вариант 2

    Обрежьте вертикальные стальные арматурные стержни для нижнего этажа так, чтобы они были заподлицо с верхом этой стены. Вскоре после заливки бетона установите в бетон дополнительные вертикальные арматурные стержни, также известные как дюбели.Они должны доходить до свежей залитой стены на длину, равную длине стыка, указанной инженером-проектировщиком, или минимальную длину 40d (где d = диаметр стыкаемого стального стержня меньшего размера). Вертикальные арматурные стержни, закрепленные мокрым способом, ТАКЖЕ должны выступать в верхнюю стенку на ту же длину стыка, которая указана инженером-проектировщиком, или как минимум 40d. Пожалуйста, обратитесь к рисунку 6.6 ниже для получения подробной информации.

    Проектирование арматурной стали для стен

    Определение спецификации арматурной стали по вертикали или по горизонтали — это инженерная задача, которая зависит от многих факторов.Это выходит за рамки данного технического руководства, однако для рынка жилищного строительства доступны некоторые инструменты, помогающие при проектировании арматуры. Инструменты описаны ниже.

    Канада:

    Отчет

    CCMC № 13043-R содержит столы из арматурной стали для нижнего уровня и до 2 этажей надземного уровня в жилых проектах. Отчет также содержит некоторые таблицы перемычек для проемов в стенах в метрических и британских единицах измерения. В отчете указаны пределы применимости, которых необходимо придерживаться.

    Требования к коду:

    A — Расчет железобетона должен соответствовать CSA A23.3.
    B — Укладка арматурной стали должна соответствовать CSA A23.1, CSA A23.4 и / или местным строительным нормам, имеющим юрисдикцию.
    C — Арматурные стальные стержни должны соответствовать разделу 7 CSA A23.1 И CSA G30.18.
    D — Минимальный предел текучести стали должен быть не менее 300 МПа (40 тысяч фунтов / кв. Дюйм).

    США:

    NAHB (Национальная ассоциация жилищных строителей) совместно с PCA (Ассоциация портландцемента) подготовили «Методические указания по изоляции бетонных опалубок в жилищном строительстве» специально для промышленности ICF [REF.1]. Этот документ содержит спецификации арматурной стали для нижнего класса и до 2 этажей над уровнем земли. Он также содержит несколько таблиц перемычек для проемов в стенах в различных областях применения. Как и ожидалось, существуют ограничения, которых необходимо придерживаться.

    Требования к коду:

    A — Проектирование железобетона и размещение арматурных стальных стержней должно соответствовать ACI 318 или ACI 332 и / или местным строительным нормам, имеющим юрисдикцию.
    B — Арматурные стальные стержни должны соответствовать одной из следующих спецификаций;
    1 — ASTM A615 — Спецификации для деформированных и плоских прутков из стали
    B — 2 — ASTM A706 — Спецификации для деформированных и плоских прутков из низколегированной стали
    B — 3 — ASTM A996 — Спецификации для деформированных рельсовых и осевых сталей Прутки
    C — Минимальный предел текучести арматурной стали должен быть классом 40 (300 МПа), за исключением сейсмических расчетных категорий D1 и D2, минимальный предел текучести арматурной стали должен быть классом 60 (400 МПа).

    Для приложений, которые выходят за рамки «предписывающего метода», должен быть привлечен местный лицензированный / зарегистрированный инженер. PCA (Portland Cement Association) подготовила еще один инструмент для инженеров в помощь в проектировании стен ICF — «Структурный дизайн изоляционных бетонных опалубочных стен в жилищном строительстве» [REF. 2]. Эта публикация более подробно объясняет инженерные принципы, используемые при проектировании несущих и ненесущих стен из ICF, даже для стен, выходящих за рамки «Предписательного метода».

    Стальные арматурные стержни и безопасность на рабочем месте:

    • Неохраняемые выступающие стальные арматурные стержни опасны и могут привести к травмам или смерти. Следующие меры значительно снижают опасность воздействия на арматурную сталь:
    • Защитите все выступающие концы стальных арматурных стержней крышками или деревянными желобами, или
    • Изогните арматурную сталь, чтобы открытые концы больше не стояли вертикально.
    • Когда сотрудники работают на любой высоте над оголенным арматурным стержнем, защита / предотвращение падения является первой линией защиты от удара.

    Соответствие Кодексу

    В соответствии со статьей 1926.701 (b) OSHA (Управление по охране труда и здоровья), к рабочей площадке должен применяться следующий пункт: «Вся выступающая стальная арматура, на которую могут упасть сотрудники, должна быть ограждена, чтобы исключить опасность. прокалывания «. Аналогичное положение о соответствии присутствует в OSHA (Закон о безопасности и гигиене труда — Канада).

    Сообщите нам в комментариях, что вы думаете о концепциях в этой статье!

    Армирование стен в Revit | Программное обеспечение BIM для размещения арматуры в бетонных стеновых панелях — сплошных, двойных, многослойных стенах — Программное обеспечение BIM и приложения Autodesk Revit T4R (Инструменты для Revit)

    Армирование стен — это функция нашего программного обеспечения для проектирования сборного железобетона для Revit, которая позволяет создавать , обновите и измените армирование для сплошных, двойных и многослойных стен в Revit.Он распознает форму стеновой панели и распределяет основное армирование и дополнительное армирование по периметру стены и проемам. Используя армирование стен, вы можете разместить вертикальный, горизонтальный или диагональный арматурный стержень, краевое армирование и U / O-стержень.

    Армирование стен — это функция нашего программного обеспечения для проектирования сборного железобетона, которая теперь охватывает моделирование и документирование сборных элементов, арматуры стен, арматуры колонн и арматуры балок.

    Совместимость с Autodesk® Revit® 2022, 2021, 2020

    Эта функция была разработана как часть нашего программного обеспечения для проектирования сборного железобетона для инженеров-строителей и проектировщиков, которые хотят более эффективно размещать арматуру в стеновых системах в Revit.

    ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

    • Создание армирования для сплошных или многослойных стен в Revit на основе предварительно определенных конфигураций.

    • Различные варианты усиления периметра стен.
    • Изменить армирование для выбранной стеновой панели.

    • Обновить армирование, если были внесены изменения.
    • Дополнительное усиление краев стен.
    • Усиление дверей и проемов.
    • Армирование углов стен.

    Сохранение конфигураций для совместного использования с коллегами и использования в других проектах. Вы также можете применить несколько конфигураций к одной стене.


    Вот организованный нами веб-семинар, демонстрирующий рабочий процесс BIM, которому необходимо следовать при использовании нашего подключаемого модуля для армирования стен.



    Хотите узнать, подходит ли вам армирование стен? Наши профессионалы всегда готовы помочь.

    Свяжитесь с нами, чтобы получить бесплатную живую демонстрацию, чтобы увидеть, как функция армирования стен работает как часть нашего приложения для сборного железобетона для Revit.А затем получите 14-дневную бесплатную пробную версию (без каких-либо условий).

    Свяжитесь с нами

    Армирование кирпичной кладки и дополнительные металлы для строительства стен

    🕑 Время чтения: 1 минута

    Спецификации для армирующих и вспомогательных металлов, используемых при строительстве каменных стен, предусмотрены Международными строительными нормами (IBC 2009) и Строительными требованиями и спецификациями для каменных конструкций (ACI 530.1-11). В следующих разделах рассматриваются различные виды арматуры и металлических аксессуаров.

    Рис.1: Размещение арматуры в кирпичной стене

    Рис. 2: Армирующие и вспомогательные металлы, используемые в кирпичной стене

    Армирование кладки, ее типы и дополнительные металлы для кладки Армирование кладки и аксессуары включают:
    • Стальная арматура
    • Разъемы
    • Герметики
    • Вспышки
    • Покрытия
    • Пароизоляция и влагозащита

    Стальная арматура для каменной кладки Стальная арматура, используемая в конструкции кладки, включает арматурные стержни, армирование швов и деформированную арматурную проволоку.Стальные стержни используются для повышения прочности каменной кладки как на растяжение, так и на сжатие. Кирпичные балки, перемычки и стены являются примерами, в которых стальная арматура применяется для повышения прочности элемента на растяжение, тогда как арматурные стержни используются в кирпичной колонне для увеличения ее прочности на сжатие. В конструкции кладки используются горячекатаные деформированные прутки, на поверхности которых имеются ребра, повышающие прочность сцепления. Согласно ACI 530.1-11, максимальный размер стальной арматуры составляет No.11. Ограничение на размер арматурных стержней зависит от принятой практики строительства и характеристик конструкции кладки. Утверждается, что использование и распределение стальных стержней небольшого размера в кладке обеспечивает лучшие характеристики по сравнению с небольшим количеством арматуры большого размера, помещенной в конструкцию кладки. Рисунок-3 демонстрирует установленные стержни арматуры из деформированной стали в кладке стены.

    Рис.3: Использование деформированных стальных стержней в кирпичной стене

    Стальные арматурные стержни обычно классифицируются на основе минимального предела текучести стали, используемой для производства стальных стержней.Стальные стержни с эпоксидным и оцинкованным покрытием разрешено использовать в каменных конструкциях, и их можно использовать, если в соответствии с проектом предусмотрена арматура с защитой от коррозии. И эпоксидное, и цинковое покрытие защищают стальные стержни в тяжелых условиях и, следовательно, увеличивают срок службы конструкции. Если стальные стержни покрыты эпоксидным покрытием, то необходимо увеличить его длину развертки, и она должна быть в 1,5 раза больше длины развертки непокрытых стержней. Напротив, стержни, покрытые цинковым покрытием, не нуждаются в увеличении длины проявления, потому что цинк обеспечивает те же свойства, что и стержни без покрытия.Следует отметить, что доставка и установка стержней с покрытием требует значительного внимания, чтобы избежать повреждения покрытия, иначе цель нанесения покрытия на сталь не будет достигнута. Таким образом, любые повреждения стального покрытия необходимо отремонтировать перед установкой. На рисунках 4 и 5 показаны стальные стержни с эпоксидным и оцинкованным покрытием соответственно.

    Рис.4: Стальные стержни с эпоксидным покрытием для каменных конструкций

    Рис.5: Стальные стержни с цинковым покрытием для каменных конструкций

    Армированные волокном полимерные стержни могут использоваться в каменных конструкциях в качестве замены стержней с цинковым или эпоксидным покрытием в агрессивных средах.На Рисунке 6 представлены различные типы полимерных стержней, армированных волокном. Бар FRP доступен в различных размерах, и они значительно легкие, что является преимуществом, поскольку значительно снижает стоимость доставки, обращения и установки.

    Рис.6: Различные типы стержней из стеклопластика для каменных конструкций

    Что касается армирования швов, существует три типа армирования швов: сварная проволочная сетка, деформированная арматурная проволока и армирование швов лестничного или ферменного типа.Усиление швов предусмотрено по разным причинам, например, для увеличения размера панели, увеличения расстояния между деформационными швами и управления дифференциальными движениями. Кроме того, он улучшил горизонтальный изгиб и ограничил образование трещин в конструкции кладки. Применение армирования швов показано на рисунках 7 и 8.

    Рис.7: Применение армирования швов при строительстве каменных конструкций

    Рис.8: Укладка арматуры швов в кирпичных стенах

    Соединители для строительства каменных конструкций Существуют различные типы соединителей, которые используются для соединения или скрепления двух элементов или частей вместе.Например, стяжки могут соединять вместе два витка кирпичной стены, а регулируемые стяжки могут использоваться для создания комнат для разного подъема стыков кладки.

    Рис.9: Типы регулируемых шпилек, используемых в каменной кладке

    Рис.10: Типы шпоновых стяжек, используемых в каменной кладке

    Рис.11: Типы соединителей, используемых в каменной кладке

    Герметики для каменных стен Герметики используются для заполнения и герметизации пространств или швов, которые намеренно создаются в кирпичных стенах для определенных целей.В каменных конструкциях есть три основных шва, включая строительные швы, деформационные швы и контрольные швы. Герметики обычно производятся из искусственных полимеров, таких как латекс, силикон, неопрен и бутилкаучук. Упругие свойства герметика, включая сжимаемость, равны отношению минимальной толщины к исходной толщине. Исходя из ожидаемого срока службы герметиков, испорченные герметики необходимо заменить новыми. Утверждается, что обычный срок службы большинства герметиков, наносимых на внешнюю поверхность или стены, составляет около семи лет.Основной причиной порчи герметика является воздействие на герметик озона и ультрафиолета. Это связано с тем, что полимеры, которые используются для производства герметиков, повреждаются в таких условиях. На рисунке 12 показано нанесение герметика на стык кирпичной стены, а на рисунке 13 показан герметик до и после расширения каменной стены.

    Рис. 12: Использование герметика в стыках стен кладки

    Рис.13: Использование герметика в деформационных швах кирпичной стены

    Отступы для устройства каменных стен Гидроизоляция — это изменяемый и адаптивный водонепроницаемый материал, который может быть изготовлен из меди, нержавеющей стали, пластика, алюминия с пластиковым покрытием и прорезиненного асфальта.Срок службы металлического оклада значительно больше, чем у пластикового, склонного к разрыву. Прорезиненный асфальтобетон, который сцепляется с кладкой, легко укладывается и демонстрирует приемлемую прочность. Наличники устанавливаются в различных местах кладки стен, например, во всей прерывистой дренажной полости, внизу каждого этажа, под подоконниками окон и дверей, над перемычками окон и дверей. Применяется для дренажа воды, проникающей через наружную поверхность кирпичной стены.Слезьте отверстия на расстоянии около 61 см выше уровня оклада. На Рисунке-14 показана установка гидроизоляции и дренажного отверстия точно над ним в кирпичной стене.

    Рис.14: Установка гидроизоляции в каменной стене

    Покрытия для каменных конструкций Структура кладки. Покрытие предполагает нанесение красок и водоотталкивающих покрытий. Для сравнения, действие водоотталкивающих добавок лучше, чем у водоотталкивающих покрытий. Последний не может перекрывать достаточно широкие трещины, а скорее задерживает за ними воду, и, следовательно, повреждения за покрытием будут возникать из-за воздействия замерзания и оттаивания.

    Пароизоляция и влагоизоляция для каменных конструкций Пароизоляция — это водонепроницаемая мембрана, применяемая для предотвращения проникновения пара или воды в каменные стены и, следовательно, предотвращения образования межклеточной конденсации внутри воздушного пространства дренажной стены. Паровая мембрана используется для внешней поверхности внутренней стены Wythe в теплых условиях, тогда как она применяется для внутренней поверхности внешней стены Wythe в холодных условиях. Это связано с тем, что теплый воздух вокруг конструкции может проходить через внешний поток и конденсироваться внутри внутреннего витка, в то время как в холодных условиях теплый воздух внутри здания будет проходить через внутренний виток и конденсироваться в полости.Пароизоляция практически применяется для внешней стороны внутреннего Wythe. Влагозащитный барьер препятствует проникновению воды в каменную стену, в то время как он не препятствует проникновению пара и, следовательно, допускает конденсацию в воздушном пространстве дренажной стены. Подробнее: Допуски и качество изготовления армированной каменной кладки согласно ACI Свойства материалов для строительства железобетонных стен Расчет неармированных каменных конструкций согласно ACI 530.1-11 Горизонтальные полосы в кирпичных зданиях — типы, расположение, конструкция и применение Типы связок при строительстве стен из кирпичной кладки и их применение

    СТАЛЬНОЕ УКРЕПЛЕНИЕ ДЛЯ БЕТОННОЙ КЛАДКИ

    ВВЕДЕНИЕ

    Армирование стен из бетонной кладки увеличивает прочность и пластичность, увеличивает сопротивление приложенным нагрузкам, а в случае горизонтального армирования также обеспечивает повышенное сопротивление растрескиванию при усадке.Этот TEK предназначен для арматуры без предварительного напряжения для бетонных кладок. Предварительно напряженная сталь обсуждается в документе «Строительство бетонных стен после натяжения», TEK 3-14 (ссылка 1). Если не указано иное, информация основана на Международном строительном кодексе (IBC) 2003 г. (ссылка 2). Что касается проектирования и строительства кладки, IBC ссылается на «Требования к строительным нормам для каменных конструкций и спецификации для каменных конструкций» (Кодекс и спецификации MSJC) (ссылки 4, 5). В некоторых случаях IBC принимает положения, отличные от положений MSJC.Эти случаи были отмечены в соответствующих случаях.

    МАТЕРИАЛЫ

    Арматура, используемая в кирпичной кладке, — это в основном арматурный стержень и изделия из холоднотянутой проволоки. Стеновые анкеры и стяжки обычно изготавливаются из проволоки, металлических листов или полос. В таблице 1 перечислены применимые стандарты ASTM, регулирующие стальную арматуру, а также номинальный предел текучести для каждого типа стали.

    Таблица 1 — Армирование, используемое в кладке

    Арматурные стержни

    Арматурные стержни доступны в США в одиннадцати стандартных размерах стержней, обозначенных No.С 3 по 11, № 14 и № 18 (M № 10-36, M № 43, M № 57). Размер арматурного стержня обозначается числом, соответствующим его номинальному диаметру. Для стержней с номерами от 3 до 8 (M # 10-25) число указывает диаметр в восьмых долях дюйма (мм), как показано в таблице 2.

    Чтобы помочь решить потенциальные проблемы, связанные с скоплением арматуры и уплотнением раствора, IBC ограничивает диаметр арматурного стержня до менее одной восьмой номинальной толщины элемента и одной четвертой наименьшего размера ячейки, участка или воротника, в котором он размещен.Для типичных одинарных стен это соответствует максимальному размеру стержня № 8, 9 и 11 для 8-, 10- и 12-дюймовых стен соответственно (M № 25, 29 и 36 для 203, 254 и 305-мм стены). Кроме того, действуют следующие ограничения:

    • максимальный размер стержня — № 11 (M # 36),
    • площадь вертикального армирования не может превышать 6% площади пространства для цементного раствора (т. Е. Около 1,26 дюйма ², 1,81 дюйма ² или 2,40 дюйма ² вертикальной арматуры для 8-, 10- и 12-дюймового бетона. кладка соответственно (815, 1170 или 1550 мм² для блоков 203, 254 и 305 мм соответственно) и
    • для кладки, спроектированной с использованием процедур расчета прочности, максимальный размер стержня составляет No.9 (M # 29), а максимальная площадь арматуры составляет 4% от площади ячейки (т. Е. Около 0,84 дюйма², 1,21 дюйма² или 1,61 дюйма² вертикальной арматуры для 8-, 10- и 12- в бетонной кладке соответственно (545, 781 или 1039 мм² для блоков диаметром 203, 254 и 305 мм соответственно).

    Указанные выше ограничения на размеры арматуры связаны со строительством. Дополнительные проектные ограничения для предотвращения чрезмерного армирования и хрупких разрушений также могут применяться в зависимости от используемого метода проектирования и выдерживаемых расчетных нагрузок.На арматурных стержнях производители указывают размер прутка, обозначение стана и тип стали (см. Рисунок 1). Обратите внимание, что размер столбца указывает размер в единицах СИ в соответствии со стандартами ASTM.

    Стандарты ASTM включают минимальные требования к различным физическим свойствам, включая предел текучести и жесткость. Хотя не все арматурные стержни имеют четко определенный предел текучести, модуль упругости E s примерно одинаков для всех арматурных сталей и для целей проектирования принимается равным 29 000 000 фунтов на квадратный дюйм (200 ГПа).

    При проектировании методом расчета допустимого напряжения допустимое растягивающее напряжение ограничивается до 20000 фунтов на квадратный дюйм (138 МПа) для арматурных стержней класса 40 или 50 и 24000 фунтов на квадратный дюйм (165 МПа) для арматурных стержней класса 60. Для арматурных стержней, заключенных в стяжки, например, в колонны, допустимое напряжение сжатия ограничено 40% от заданного предела текучести с максимальным значением 24 000 фунтов на кв. Дюйм (165 МПа). Для расчета прочности номинальный предел текучести арматуры используется для определения размера и распределения стали.

    Таблица 2 — Номинальные характеристики арматурного стержня
    Рисунок 1 — Стандартные идентификационные знаки ASTM

    Проволока холоднотянутая

    Холоднотянутая проволока для армирования швов, стяжек или анкеров варьируется от W1.От 1 до W4,9 (от MW7 до MW32), причем наиболее популярным размером является W1,7 (MW11). В таблице 3 показаны стандартные размеры и свойства проводов. Поскольку IBC ограничивает размер арматуры шва половиной толщины шва, практический предел диаметра проволоки составляет 3 / 16 дюймов (W2,8, 4,8 мм, MW18) для дюйма (9,5 мм). ) кровать стык. Проволока для кладки гладкая, за исключением того, что боковые проволоки для усиления стыка деформируются накатными кругами.

    Напряженно-деформированные характеристики арматурной проволоки были определены с помощью обширных программ испытаний.Мало того, что предел текучести холоднотянутой проволоки близок к ее пределу прочности, но и местоположение предела текучести четко не указано на кривой зависимости напряжения от деформации. ASTM A 82 (ссылка 15) определяет текучесть как напряжение, определенное при деформации 0,005 дюйма / дюйм. (мм / мм).

    Таблица 3 — Свойства проволоки для кладки

    ЗАЩИТА ОТ КОРРОЗИИ

    Блоки для раствора, раствора и кирпичной кладки обычно обеспечивают адекватную защиту встроенной арматуры при соблюдении минимальных требований к покрытию и зазору.Армирование с умеренным количеством ржавчины, прокатной окалины или их комбинации разрешается использовать без очистки или нанесения кистью, при условии, что размеры и вес (включая высоту деформаций) очищенного образца не меньше, чем требуются применимым стандартом ASTM. Когда необходима дополнительная защита от коррозии, арматура может быть оцинкована или покрыта эпоксидной смолой.

    Армирование швов

    Углеродистая сталь может быть защищена от коррозии путем покрытия ее цинком (гальваника).Цинк защищает двумя способами: во-первых, в качестве барьера, отделяющего сталь от кислорода и воды, и, во-вторых, в процессе коррозии цинк разрушается до того, как сталь подвергнется разрушению. Увеличение толщины цинкового покрытия улучшает защиту от коррозии.

    Требуемый уровень защиты от коррозии повышается с увеличением степени воздействия. При использовании в наружных стенах или во внутренних стенах, подверженных средней относительной влажности более 75%, арматура стыков из углеродистой стали должна быть оцинкована горячим способом или покрыта эпоксидной смолой, либо необходимо использовать арматуру стыков из нержавеющей стали.При использовании во внутренних стенах, подверженных средней относительной влажности менее или равной 75%, он может быть оцинкован прокатным станом, оцинкован горячим способом или из нержавеющей стали. Соответствующие минимальные уровни защиты:

    • Оцинкованная мельница — ASTM A 641 (ссылка 16) 0,1 унции / фут² (0,031 кг / м²)
    • Горячее цинкование — ASTM A 153 (ссылка 17), класс B, 1,5 унции / фут² (458 г / м²)
    • Эпоксидное покрытие — ASTM A 884 (ссылка 18), класс A, тип 1 ≥ 7 мил (175 мкм) (ссылка 3). Обратите внимание, что коды IBC 2003 и 2002 MSJC неправильно определяют арматуру швов с эпоксидным покрытием класса B, тип 2, что не применимо для строительства каменной кладки.

    Кроме того, арматура стыков должна быть размещена таким образом, чтобы продольные проволоки были заделаны в строительный раствор с минимальным покрытием ½ дюйма (13 мм) при отсутствии воздействия погодных условий или земли и дюйма (16 мм) при воздействии погодных условий или земля.

    Арматурные стержни

    Для защиты стали от коррозии требуется минимальное количество кладки поверх арматурных стержней. Это покрытие кладки измеряется от ближайшей внешней поверхности кладки до самой внешней поверхности арматуры и включает толщину облицовки кладки, раствора и раствора.Применяются следующие минимальные требования к покрытию:

    • кирпичная кладка, подверженная воздействию погодных условий или земли
      стержней больше, чем № 5 (M # 16) …………………… .2 дюйма (51 мм)
      стержней № 5 (M # 16) или меньше …… ……………… 1½ дюйма (38 мм)
    • Каменная кладка, не подверженная воздействию погодных условий или земли… 1½ дюйма (38 мм)

    РАЗМЕЩЕНИЕ

    Требования к установке арматуры и стяжек помогают гарантировать, что элементы размещены так, как предполагается в проекте, и что характеристики конструкции не будут нарушены из-за неправильного расположения.Эти требования также помогают минимизировать коррозию, обеспечивая минимальное количество кладки и покрытия из раствора вокруг арматурных стержней и обеспечивая достаточный зазор для раствора и раствора вокруг арматуры и аксессуаров, чтобы можно было должным образом передавать напряжения.

    Арматурные стержни

    Допуски по размещению арматурных стержней:

    • отклонение от d для стен и наружных элементов:
      d ≤ 8 дюймов (203 мм) ………………………. ± ½ дюйма (13 мм)
      8 дюймов (8 дюймов)(203 мм) < d ≤ 24 дюйма (610 мм) ± 1 дюйм (25 мм)
      d > 24 дюйма (610 мм) ……………………. ± 1¼ дюйма (32 мм)
    • для вертикальных стержней в стенах ……… .. ± 2 дюйма (51 мм) от указанного места по длине стены.

    Кроме того, должно сохраняться минимальное расстояние между арматурными стержнями и прилегающей (внутренней частью ячейки) поверхностью кирпичной кладки, составляющее ¼ дюйма (6,4 мм) для мелкозернистого раствора или ½ дюйма (13 мм) для крупнозернистого раствора. так что раствор может растекаться по решеткам.

    РАЗРАБОТКА

    Строительная длина или анкеровка необходимы для адекватной передачи напряжений между арматурой и раствором, в который она заделана. Арматурные стержни могут быть закреплены с помощью длины заделки, крюка или механического устройства. Арматурные стержни, закрепленные по длине заделки, зависят от блокировки при деформациях стержня и достаточного покрытия кладки для предотвращения раскола от арматурного стержня до свободной поверхности.Подробная информация и требования к разработке, стыковке и стандартным крюкам содержатся в TEK 12-6 «Требования к детализации армирования для бетонной кладки» (ссылка 19).

    Список литературы

    1. Конструкция бетонных стен после натяжения, TEK 3-14. Национальная ассоциация бетонщиков, 2002.
    2. Международный Строительный Кодекс 2003 г. Международный Совет Кодекса, 2003 г.
    3. Международный Строительный Кодекс 2006.Совет Международного кодекса, 2006.
    4. Строительные нормы и правила для каменных конструкций, ACI 530-02 / ASCE 5-02 / TMS 402-02. Сообщено Объединенным комитетом по стандартам кладки, 2002 г.
    5. Спецификация для каменных конструкций, ACI 530.1-02 / ASCE 6-02 / TMS 602-02. Сообщено Объединенным комитетом по стандартам кладки, 2002 г.
    6. Стандартные технические условия на деформированные и плоские стальные стержни из заготовок для армирования бетона, ASTM A615 / A615M-00. ASTM International, Inc., 2000.
    7. Стандартные технические условия на деформированные и плоские стержни из низколегированной стали для армирования бетона, ASTM A706 / A706M-01.ASTM International, Inc., 2001.
    8. Стандартные технические условия на оцинкованные (оцинкованные) стальные стержни для армирования бетона, A767 / A767M-00b. ASTM International, Inc., 2000.
    9. Стандартные технические условия на стальные арматурные стержни с эпоксидным покрытием, A775 / A775M-01. ASTM International, Inc., 2001.
    10. Стандартные технические условия на деформированные стержни из рельсовой стали и осевой стали для армирования бетона, A996 / A996M-00. ASTM International, Inc., 2000.
    11. Стандартные спецификации для армирования каменных швов, ASTM A951-00.ASTM International, Inc., 2000.
    12. Стандартные технические условия на проволоку из нержавеющей и жаропрочной стали, ASTM A580-98. ASTM International, Inc., 1998.
    13. Стандартные технические условия на стальную проволоку деформированную для армирования бетона, A496 / A496M-01. ASTM International, Inc., 2001.
    14. Руководство по стандартной практике, MSP 1-01. Институт железобетонной стали, 2001.
    15. Стандартные технические условия на стальную проволоку, гладкую, для армирования бетона, ASTM A82-01. ASTM International, Inc., 2001.
    16. Стандартные технические условия на оцинкованную проволоку из углеродистой стали, ASTM A641-98. ASTM International, Inc., 1998.
    17. Стандартные технические условия на цинковое покрытие (горячее погружение) на железо и стальную арматуру, ASTM A153-01a. ASTM International, Inc., 2001.
    18. Стандартные технические условия на стальную проволоку с эпоксидным покрытием и сварную проволочную сетку для армирования, ASTM A884 / A884M-99. ASTM International, Inc., 1999.
    19. Требования к детализации арматуры для бетонной кладки, TEK 12-6.Национальная ассоциация каменщиков из бетона, 2007 г.

    NCMA TEK 12-4D, редакция 2006 г.

    Заявление об ограничении ответственности: Несмотря на то, что прилагаемая информация была максимально точной и полной, NCMA не несет ответственности за ошибки или упущения, возникшие в результате использования данного TEK.

    Поведение армированных подпорных стен с различным шагом арматуры при столкновениях транспортных средств

    Количество аварий, связанных с врезанием транспортных средств в усиленные подпорные стены, увеличивается, поскольку строительства усиленных подпорных стен на дорогах.В отличие от обычной подпорной стены, Усиленная подпорная стена — это не единое целое, а составленная из блоков. Следовательно, усиленная стена может выходят из строя при столкновении с автомобилем. Поведение такой стены при столкновении с автомобилем зависит от армирующего материала, используемого для его строительства, его конструкции и метода строительство. В этом исследовании было проанализировано поведение усиленной подпорной стены при изменении расстояние между арматурой с использованием общей программы конечных элементов LS-DYNA.Вес грузовика восемь тонн была использована для модели численного анализа. Поведение усиленной подпорной стены при изменении Расстояние между арматурой и ее расположение было проанализировано. Результаты показали, что армирование Материал был важным фактором сопротивления внешней ударной нагрузке.

    1. Введение

    Постоянно увеличивающиеся объемы трафика привели к проблемам с заторами на дорогах. Для решения этой проблемы в последнее время было построено большое количество подземных переходов, перекрестков и эстакад.Вдоль обочин дороги возводятся малые и большие усиленные подпорные стены, которые экономичны и выгодны с точки зрения эффективности строительства. По мере увеличения строительства усиленных подпорных стен вдоль дорог, которые обслуживают большие объемы движения, увеличивается количество столкновений транспортных средств с этими стенами.

    Усиленная подпорная стена строится путем постепенного увеличения растягивающего усилия, прилагаемого к грунту с обратной стороны стены. В этом методе стена армируется с помощью высокопрочных армирующих материалов, таких как геотекстиль.Тип материала, интервал строительства и длина армирующего материала считаются важными проектными факторами при проектировании армированной подпорной стены. Однако армированная стена построена из блоков и не является единым целым, поэтому при столкновении с ней транспортное средство может потенциально вызвать вторичное повреждение из-за обрушения подпорной стены и оседания засыпки.

    Для исследования характеристик поведения и механизмов разрушения усиленных подпорных стен были проведены модельные испытания и численный анализ путем изменения длины и расстояния между арматурой, дополнительной нагрузки и свойств засыпки, исследованных Вонгом, Пинто, Лещинским, Гионной. , Ю, Лю, Стуэдлейн и Сулиман [1–8].Безопасность строительных конструкций при столкновении транспортных средств была подтверждена с помощью краш-тестов транспортных средств и численного анализа столкновений, проведенных Ву, Боровиншеком, Чангом, Ито, Таем и Кимом [9–14]. Однако влияние столкновения автомобилей с усиленными подпорными стенками было исключено. Кроме того, безопасность усиленных подпорных стенок при столкновении транспортных средств с разными скоростями недавно была изучена Ан и др. [15]; однако влияние проектных факторов на усиленные подпорные стены не учитывалось.

    В этом исследовании был проведен анализ столкновений, чтобы определить поведение усиленных подпорных стен с шагом арматуры, когда транспортное средство врезалось в усиленную подпорную стену. Этот анализ проводился с трехмерным нелинейным динамическим анализом истории во времени с использованием LS-DYNA, общей программы анализа методом конечных элементов, для определения поведения усиленных подпорных стенок во время столкновения транспортного средства. Одноместный грузовик Ford весом восемь тонн, предложенный Национальным центром анализа аварий (NCAC), использовался для анализа столкновений транспортных средств.Поведение усиленных подпорных стенок от столкновений транспортных средств было проанализировано путем сравнения смещения передней стороны, горизонтального и вертикального, блока усиленной подпорной стены в точке удара от поверхности земли с 1,0, что является высотой усиленной подпорной стены на интервалы 0,2.

    2. Условия столкновения транспортных средств

    В данном исследовании были рассмотрены рекомендации по столкновениям транспортных средств, содержащиеся в «Руководстве по установке и администрированию средств обеспечения безопасности дорожного движения» вместе с «бизнес-руководством по краш-тестам транспортного средства для защиты от повреждений, предоставленных в Корее» [ 16, 17].

    2.1. Расчет силы удара

    Сила удара определялась кинетической энергией, которая создается при врезании транспортного средства в конструкцию. На рисунке 1 показаны условия столкновения транспортного средства, сила удара рассчитывается следующим образом: где IS — сила удара (кг), — вес транспортного средства при столкновении (тонны), — скорость столкновения транспортного средства (км / ч) и — угол столкновение транспортного средства (°) [16, 17].


    2.2. Скорость столкновения транспортного средства

    Согласно «Руководству по установке и управлению средствами безопасности дорожного движения в Корее» скорость столкновения транспортного средства может достигать 80% от расчетной скорости.В таблице 1 показана взаимосвязь между расчетной скоростью и скоростью столкновения на дороге [17] для каждого типа транспортного средства. Поэтому скорость столкновения 80 км / ч была выбрана для учета состояния дорог в Корее в этом исследовании.


    Тип Диапазон расчетной скорости на дороге (км / ч) Используемая расчетная скорость (км / ч) Скорость столкновения (км / ч)

    A 60 ~ 120 100 60
    B 60 60 40
    C
    2 508
    D 100 80

    2.3. Вес транспортного средства при столкновении

    Для малых и больших транспортных средств «Рекомендации по установке и управлению средствами безопасности дорожного движения» устанавливают правила, регулирующие вес разрешенных транспортных средств в Корее. Вес транспортных средств составлял от 3,5 до 8,0 тонн, и они были использованы как расчетные веса для разбившихся транспортных средств [16, 17]. Поэтому вес столкнувшегося транспортного средства был выбран равным 8 тонн, а восьмитонный моноблочный грузовик Ford, который представляет собой конечно-элементную модель, предложенную Национальным центром анализа аварий (NCAC), использовался для анализа столкновений транспортных средств в эта учеба.

    2.4. Угол столкновения транспортного средства

    Угол, который представляет собой угол между конструкцией и столкнувшимся транспортным средством, широко известен как 15 ° для прямой дороги и 16 ° для извилистой дороги. В «Руководстве по установке и управлению средствами безопасности дорожного движения» в Корее используется угол 15 ° для крупногабаритных транспортных средств и 20 ° для малых транспортных средств [17]. Поэтому в данном исследовании угол был равен 15 °.

    3. Численный анализ для различных расстояний между армированием
    3.1. Цифровая модель транспортного средства

    В данном исследовании числовая модель, используемая для моделирования транспортного средства, представляет собой восьмитонную модель грузовика (моноблочный грузовик Ford).Его можно смоделировать с помощью LS-DYNA, и он рекомендован NCAC. На рисунке 2 представлена ​​трехмерная модель автомобиля. Модель состоит из 19 479 оболочек, 124 балок и 1248 сплошных элементов. Используемый стальной материал имеет предел текучести 270 МПа и модуль упругости 205 ГПа, как показано в таблице 2 [15].

    1,2907 9085 9085 9085 9085 9085 9085 908

    Тип Грузовик

    Кол-во элементов
    Балка 124
    Всего 20,727
    Масса (кг) 8,035
    Предел текучести (МПа) 270857


    3.2. Свойства усиленной подпорной стены

    Модель усиленной подпорной стены размером 20 000 () × 10 000 () × 5200 () мм состояла из блока, арматуры, щебня и засыпки (рис. 3). Блок размером 400 () × 400 () × 200 () мм был смоделирован с твердыми элементами, и его материал был Elastic_Tiltel в LS-DYNA, как показано в таблице 3. Также условие контакта между блоками определяется функцией automatic_single_surface в LS -DYNA. Армирование моделировалось с помощью балочных элементов, а в LS-DYNA использовался материал Picewise_linear_plasicity, как в таблице 4.Функция совпадения в LS-DYNA использовалась для армирования для соединения блока и засыпки. Щебень и засыпка усиленной подпорной стены были смоделированы с использованием твердых элементов, и этот материал был FHWA_Soil_Title, как показано в Таблице 5. Узлы каждого элемента щебня и засыпки были объединены для интеграции движения. Столкновения транспортных средств моделировались для каждой модели с использованием алгоритма контакта для моделирования поведения стены. Таблицы 3, 4 и 5 показывают детали каждой созданной модели [15].


    Тип Материал модели (в LS-DYNA) Вес устройства (кН / м 3 ) Модуль упругости (МПа)
    Коэффициент Пуассона

    Балка Кусочно-линейная_пластичность 0.1 3,000 0,25

    вес (кН / м 3 )

    Тип Размер блока (LS62 мм)
    7 Тип Блок (LS62 мм) Материал Размер блока (мм) Модуль упругости (МПа) Коэффициент Пуассона

    Solid Elastic_Title 23.5 5000 0,3

    920859
  • 59
  • 59
  • 5 Расстояние между арматурой

    Как правило, при проектировании армированных подпорных стен арматура устанавливается, причем расстояние между ней более плотное сверху вниз с учетом давления грунта.Однако, как показано на рисунке 4, арматура была размещена с равными интервалами 200, 400 и 600 мм от верха усиленной подпорной стены, чтобы определить влияние различных интервалов армирования на столкновение транспортных средств, и был проведен анализ столкновений.

    Точка наблюдения была измерена от поверхности земли до 1,0 с интервалом 0,2. Арматура не была размещена наверху усиленной подпорной стены, потому что она не могла выполнять функцию армирования.

    4. Результаты анализа
    4.1. Поведение усиленной подпорной стены с различным шагом армирования

    Анализ столкновений был проведен с использованием LS-DYNA, общей программы анализа методом конечных элементов, чтобы определить поведение усиленной подпорной стены во время столкновения транспортного средства. Состояние контакта между усиленной подпорной стенкой и грузовиком определяется функцией contact_Automatic_surface_to_surface в LS-DYNA, а результат моделирования столкновения показан на рисунке 5.

    4.1.1. Смещение блока с шагом арматуры 200 мм

    В таблице 6 показано вертикальное и горизонтальное смещение по высоте () усиленного блока подпорной стены для шага арматуры 200 мм, а также представлен коэффициент разделения путем сопоставления исходного размера блока с максимальным. смещение блока. На рис. 6 показаны вертикальные и горизонтальные смещения переднего блока с шагом 0,2, 0,4, 0,6, 0,8 и от нижней части усиленной подпорной стены для расстояния между арматурой 200 мм.На рисунке 6 (а) положительное значение горизонтального смещения означает, что блок переместился в сторону засыпки усиленной подпорной стены, а отрицательное значение горизонтального смещения означает, что блок переместился в сторону столкнувшегося транспортного средства. На рисунке 6 (b) положительное значение вертикального смещения указывает на выпуклость блока, а отрицательное значение вертикального смещения указывает на проседание блока.


  • Тип Вес модели (в LS-DYN) 3 ) Угол внутреннего трения (°) Объемный модуль упругости (МПа) Модуль упругости (МПа)

    Щебень FHWA_62 0 45 ° 0,465 0,186
    Засыпка FHWA_Soil_Title 19,0 30 ° 0,35 0,14

      9057

    Высота Горизонтальное смещение (мм) Вертикальное смещение (мм)
    Максимальное горизонтальное смещение Коэффициент разделения (% по вертикали)
    27
    смещение Коэффициент разделения (%) Окончательное вертикальное смещение

    0.2 H 20,5 5,1 2,6 22,2 11,1
    0,4 H 26,6 6,7 8 9085 9085 H 42,8 10,7 42,8 24,3
    0,8 H 33,2 8,3 30.8 29,0
    H 10,3 5,9 34,0
    905 905 относительно прошедшего времени
    (b) Вертикальное смещение блока относительно прошедшего времени
    (a) Горизонтальное смещение блока относительно прошедшего времени
    (b) Вертикальное смещение блока относительно прошедшего времени

    Окончательное горизонтальное смещение в 0.2 (который находился ближе всего к контактной поверхности соударения) составлял 2,6 мм, а окончательное горизонтальное смещение (наиболее удаленное от контактной поверхности соударения) составляло 5,9 мм. В этих двух положениях на усиленной подпорной стене наблюдались относительно меньшие окончательные горизонтальные смещения по сравнению с другими положениями. Окончательное горизонтальное смещение 0,6 оказалось самым большим — 42,8 мм. Для горизонтального смещения коэффициент разделения, который противопоставляет исходный размер блока максимальному смещению блока, находится в пределах 5.1 и 10,3%. Окончательное вертикальное смещение оказалось отрицательным, и смещение увеличивалось с высотой. Окончательное вертикальное смещение было максимальным при –68,1 мм. Коэффициент разделения по вертикальному смещению колеблется от 11,1 до 34,0%.

    4.1.2. Смещение блока для шага арматуры 400 мм

    На рис. 7 и в таблице 7 показано вертикальное и горизонтальное смещение относительно высоты усиленного блока подпорной стены для шага арматуры 400 мм.

    9085

    Высота Горизонтальное смещение (мм) Вертикальное смещение (мм)
    Максимальное горизонтальное смещение Коэффициент разделения (% по вертикали)
    27
    смещение Коэффициент разделения (%) Окончательное вертикальное смещение

    0,2 H 18.0 4,5 18,0 15,0
    0,4 H 8,7 2,2 2,7 43,1 43,1 43,1 43,1 9,1 36,2 32,7
    0,8 H 51,8 12,9 51,8 33.8
    H 9,4 26,5 34,6

    07
  • 7
    (b) Вертикальное смещение блока относительно прошедшего времени
    (a) Горизонтальное смещение блока относительно прошедшего времени
    (b) Вертикальное смещение блока относительно прошедшего времени

    Коэффициент разделения , контрастируя исходный размер блока с максимальным смещением блока, с точки зрения горизонтального смещения, составляло от 4.5 и 12,9%. Окончательное горизонтальное смещение было максимальным при 0,8, при 51,8 мм. Окончательное вертикальное смещение снова было отрицательным по всей длине и увеличивалось с увеличением высоты усиленной подпорной стены, как и в случае расстояния между арматурой 200 мм. Наибольшее наблюдаемое окончательное вертикальное смещение составило -69,1 мм в верхней части () усиленной подпорной стены. Коэффициент разделения, противоположный исходному размеру блока с максимальным смещением блока, с точки зрения вертикального смещения, находился в пределах 15.0 и 43,1%. Как показано на рис. 7 (а), можно было наблюдать восстановление исходного состояния на высотах 0,2 и 0,4 после первоначального перемещения в засыпку усиленной подпорной стены. Однако при осмотре верхней части усиленной подпорной стены после столкновения было обнаружено, что увеличение смещения блока не поглотило импульсную нагрузку транспортного средства из-за неисправности засыпки и арматуры.

    4.1.3. Смещение блока для шага арматуры 600 мм

    На рис. 8 и в таблице 8 показано вертикальное и горизонтальное смещение как функция высоты усиленного блока подпорной стены для шага арматуры 600 мм.


    Высота Горизонтальное смещение (мм) Вертикальное смещение (мм)
    Максимальное горизонтальное смещение Степень разделения (%) по вертикали 7 смещение Коэффициент разделения (%) Окончательное вертикальное смещение

    0,2 H 6.8 −27,0 5,2
    0,4 H 9,9 −39,5 12,4 -1,9 14,6
    0,8 H 8,4 -14,1 16,2 608 2 −107,1 18,9


    (а) Горизонтальное смещение блока относительно прошедшего времени
    к истекшему времени
    (a) Горизонтальное смещение блока относительно прошедшего времени
    (b) Вертикальное смещение блока относительно прошедшего времени

    Как показано в Таблице 8, все окончательные горизонтальные смещения были оказался отрицательным, с наибольшим окончательным горизонтальным смещением, обнаруженным в верхней части усиленной подпорной стены, со значением -107.1 мм, а с наименьшим конечным горизонтальным смещением на высоте 0,6 со значением -1,9 мм. Коэффициент разделения, контрастирующий с исходным размером блока с максимальным смещением блока, с точки зрения горизонтального смещения, составлял от 6,8 до 29,2%. Все окончательные вертикальные смещения оказались отрицательными, и они увеличивались по величине с увеличением высоты усиленной подпорной стены. Наибольшее окончательное вертикальное смещение, -75,6 мм, произошло в верхней части () усиленной подпорной стены, а коэффициент разделения, контрастирующий с исходным размером блока с максимальным смещением блока, с точки зрения вертикального смещения, составлял 5.2 и 18,9%. На Рисунке 8 (а) движение блока усиленной подпорной стены на 0,2 было признано опасным, потому что усиленная подпорная стенка на 0,2 сначала перемещалась в направлении засыпки из-за первоначального удара транспортного средства, а затем снова переместилась. в направлении столкнувшегося автомобиля. Это движение усиленной подпорной стенки на 0,2 делает возможным опрокидывание конструкции. Кроме того, на этом расстоянии между арматурой наблюдалось более слабое сопротивление арматуры, поскольку смещение усиленной подпорной стенки не восстановилось после того, как смещение усиленной подпорной стенки увеличилось.

    4.1.4. Сравнение смещений армированной подпорной стены для различных расстояний между арматурой

    На рис. 9 показаны абсолютные значения окончательных горизонтальных и вертикальных смещений армированной подпорной стены на 0,2 для различных расстояний между арматурой. Окончательное смещение по горизонтали и вертикали увеличивалось с увеличением шага арматуры.


    (a) Окончательное горизонтальное смещение для разного шага арматуры
    (b) Окончательное вертикальное смещение для разного шага арматуры
    (a) Окончательное горизонтальное смещение для разного шага арматуры
    (b) Окончательное вертикальное смещение для разного Расстояние между арматурой
    4.1.5. Эффект армирования в верхней части () усиленной подпорной стены

    Как видно из рисунка 4, наивысшая точка, до которой находится арматура, находится в 600 мм от верха усиленной подпорной стены при расстоянии между арматурой 600 мм. Точно так же он находится на расстоянии 200 мм от верха усиленной подпорной стены при расстоянии между арматурой 200 мм и 400 мм от верха усиленной подпорной стены при расстоянии между арматурой 400 мм. Как видно на Рисунке 10, блок наверху () усиленной подпорной стены с учетом расстояния между арматурой 200 и 400 мм более или менее вернулся в исходное положение.Однако блок наверху () усиленной подпорной стены с шагом арматуры 600 мм не вернулся в исходное положение. Это произошло потому, что арматура располагалась далеко от верха усиленной подпорной стены. Основываясь на этом результате, можно сделать вывод, что расстояние между арматурой должно быть в пределах 400 мм, чтобы обеспечить усиление до верха усиленной подпорной стены.


    4.2. Поведение обратной засыпки для различных расстояний между арматурой

    Усиленная подпорная стена служит нормальной подпорной стеной и используется для опоры моста (подкладка дороги) и в качестве конструкции, окружающей фундамент.Обратная засыпка стены является решающим фактором успеха всех этих функций и поэтому требует дальнейшего рассмотрения из-за ее влияния на безопасность конструкции и из-за неравномерности движения транспортного средства.

    На рис. 11 показано изменение вертикального смещения в верхней части засыпки при различных шагах армирования. Анализируемые точки по длине армированной подпорной стены составили 0,1, 0,3, 0,5 и 0,8, где 0,5 — общая длина арматуры.Для всех рассмотренных расстояний между арматурами (200, 400 и 600 мм) точка 0,1 находилась ближе всего к поверхности столкновения транспортного средства, и было обнаружено, что вертикальное смещение в этой точке всегда имело положительное значение без больших изменений. для разного интервала. Наибольшее вертикальное смещение наблюдалось при 0,5, а вертикальные смещения составляли -61,7, -75,5 и -82,0 мм для расстояния между арматурой 200, 400 и 600 мм соответственно. Кроме того, поселение появилось и в местах, которые не были укреплены.


    5. Заключение

    В этом исследовании были изучены горизонтальные и вертикальные смещения передней пластины усиленной подпорной стены, вызванные столкновением транспортных средств, в зависимости от расстояния между арматурой. Также было проанализировано вертикальное смещение засыпки. (1) Окончательные горизонтальные и вертикальные смещения увеличивались с увеличением расстояния между арматурой на 0,2 высоты усиленной подпорной стены, точка, которая находится близко к поверхности контакта со столкновением. Это означает, что плотный зазор между арматурой позволяет усиленной подпорной стене выдерживать внешнюю ударную нагрузку.Уменьшение как горизонтального, так и вертикального смещения наблюдалось, когда интервал между армированием был уменьшен. Можно сделать вывод, что расстояние между арматурой является важным фактором сопротивления внешней ударной нагрузке. (2) При рассмотрении расстояния между арматурой 200 мм и 400 мм горизонтальные и вертикальные смещения были восстановлены во времени после того, как армированная подпорная стена подверглась воздействию столкновение автомобиля.

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован.

    [an error occurred while processing the directive]