Правила проектирования жилых и общественных зданий для строительства в сейсмических районах (стр. 9 из 17)
- в простенках помимо трещин часто расслаивается кладка, а в углах возле перемычек образуются выколы и даже обрушения (рисунки 9.4, 9.5);
- в местах сопряжения металлических и железобетонных конструкций (балки перекрытий, обвязки, элементы лестничных клеток и лифтовых коробок) с каменной кладкой образуются различные выколы, расслоения, раздавливания и другие повреждения (рисунки 9.6, 9.7);
- в угловых соединениях и крестообразных пересечениях стен образуются вертикальные и ступенчатые (по шву кладки) трещины и нарушения монолитности кладки (рисунок 9.8).
а - д - повреждения в относительно узких простенках; е, ж - повреждения в более широких простенках
Рисунок 9.4 - Схематическое изображение характерных повреждений каменных простенков при землетрясении
а, б - повреждение перемычки; в - е - повреждение кладки под перемычкой
Рисунок 9.5 - Характерное повреждение перемычки и каменной кладки над перемычкой
а - сдвиг по бетонной подкладке; б - разрушение кладки в местах опирания плит; в - вырыв конца плиты из кладки стены
Рисунок 9.6 - Смещение плит перекрытий и повреждение кладки стен
а - основные места повреждений кладки и конструкций лестниц; б - повреждение над дверным проемом
Рисунок 9.7 - Повреждение конструкций в лестничной клетке
а - в - трещины; г - расслоение кладки в средней части стены; 1 - дверной проем; 2 - вентиляционный канал
Рисунок 9.8 - Возможное повреждение глухих участков стен
9.2.9 Землетрясение может вызвать неравномерную просадку грунта основания, и тогда здание получит дополнительные разрушения. При этом самые сильные повреждения конструкций здания происходят в зонах просадки (см. рисунок 9.3). Восстанавливать и усиливать такой объект следует после заключения специалистов о том, что развитие просадки может быть остановлено. Работы на объекте должны начинаться с укрепления грунта основания и фундаментов.
9.2.10 При землетрясении может произойти частичное разрушение стены, например, как результат потери несущей способности перегруженного простенка. Наиболее характерное повреждение стен - это появление косых и X-образных трещин, которые проходят главным образом по швам кладки, начинаясь в углах проемов и других местах ослабления стен. Если трещина пересекает и камни, то это признак недостаточной их прочности, а расслоение кладки - свидетельство слабого сцепления раствора с камнем. Величины раскрытия трещин могут быть различными, вплоть до сквозных и зияющих, и являются главным признаком при оценке степени повреждения элемента стены.
9.2.11 Перекрытия и конструкции лестниц, выполняемые, как правило, из сборного железобетона, получают повреждения в большинстве случаев в виде взаимного смещения смежных элементов, что происходит вследствие недостаточной прочности связей между ними: разрушение сварных соединений, отрыв закладных деталей из-за отсутствия достаточной анкеровки, плохая сварка, непрочный бетон или отсутствие замоноличивания стыков и т.д.
Смещение конструкций, вызванное небольшими допусками в сборных конструкциях и малыми площадками опирания железобетонных элементов, каждый из которых легко приходит в движение при землетрясении, требует надежности соединений и тщательного замоноличивания.
9.2.12 Поврежденный участок каменной кладки, нуждающийся в усилении в случае недостаточной его несущей способности (или усиливаемый, например, в связи с изменением сейсмичности территории), может быть временно разгружен подмостями, а затем разобран и восстановлен более прочной кладкой за счет замены материала или введения дополнительного армирования кладки.
9.2.13 Усиление с помощью армированной «рубашки» заключается в закреплении на поверхности кладки арматурной сетки из металла или армопластика и последующего нанесения на эту поверхность слоя торкрет-бетона или простого набрызга цементного раствора маркой более М100. Такой армированный слой толщиной 2 - 4 см может быть выполнен с одной или обеих сторон, а на столбах и узких простенках - со всех сторон (рисунок 9.9).
а - усиление участка стены; б - усиление угловой части стены; 1 - дополнительные угловые стержни d = 6 мм через 25 - 30 см по высоте; 2 - арматурная сетка; 3 - анкер d = 6 - 8 мм через 50 - 80 см; 4 - сквозной анкер d = 10 - 12 мм через 100 - 120 см; 5 - приварить или закрепить вязальной проволокой
Рисунок 9.9 - Укрепление стены арматурной сеткой с последующим торкретированием
Таким методом можно надежно усилить как угодно сильно разрушенный, но не потерявший устойчивости участок стены. Способность такой комплексной конструкции воспринимать сдвигающие усилия Qсд от сейсмической нагрузки определяется площадями сечения кладки Fкл, нанесенного бетонного или песчано-цементного слоя Fcл, общего сечения арматуры одного направления Fap и определяется зависимостью
, (9.1)где к - коэффициент, учитывающий уменьшение прочности существующей кладки стены (поврежденной или потерявшей часть первоначальных прочностных свойств);
, 
- расчетное сопротивление кладки и бетона (раствора) на срез;Rар - расчетное сопротивление арматуры растяжению.
9.2.14 Металлический «корсет», иногда его называют обойма или бандаж, используется (рисунок 9.10) для восстановления или усиления простенков и столбов. Поврежденная или недостаточно прочная конструкция каменной кладки плотно охватывается по всей высоте объемным металлическим каркасом в виде корсета и затем торкретируется или оштукатуривается цементным раствором. Для каркаса применяется уголок, полосовая или арматурная сталь. Перед устройством «корсета» удаляется старая штукатурка, проводится насечка поверхности кладки и ее промывка струей воды. Желательно также инъецирование раствора внутрь растрескавшейся кладки, что должно выполняться после установки и закрепления металлического «корсета».
1 - удалить штукатурку; 2 - насечь поверхность кладки и промыть; 3 - сварить металлический бандаж; 4 - штукатурить по металлической сетке; 5 - трещина; 6 - трещина сквозная со сдвигом кладки простенка
Рисунок 9.10 - Усиление каменного простенка или колонны металлическим «корсетом» (бандажом)
9.2.15 В случае необходимости восстановления или усиления перемычки или разгрузки поврежденного участка стены или фундамента устраивается разгрузочная балка, как правило, из двух швеллеров номерами от 12 до 20 включительно (рисунок 9.11).
1 - разгрузочная балка; 2 - поврежденная перемычка; 3 - 2 швеллера; 4 - поврежденная несущая перемычка длиной l
Рисунок 9.11 - Схема разгрузочной балки над поврежденным участком стены
Технология производства работ по устройству разгрузочной балки для восстановления или усиления стены или перемычек следующая:
- над подлежащим усилению участком стены выбирают с внешней или внутренней стороны горизонтальную штрабу, обычно глубиной в полкирпича;
- в штрабе на растворе М50 закрепляют металлический швеллер, имеющий два-три отверстия для стяжных болтов диаметром 16 - 18 мм;
- через эти отверстия стену просверливают насквозь;
- с противоположной стороны стены, ориентируясь на просверленные отверстия, выбирают вторую штрабу и устанавливают на растворе второй швеллер;
- оба швеллера скрепляют проходящими через стену болтами, после чего они могут выполнять функции разгрузочной балки;
- после установки разгрузочной балки под ее защитой разбирают, заменяют или усиливают недостаточно прочную конструкцию стены.
9.2.16 Укрепление стен металлическими тяжами используют при нарушении монолитности в пересечении наружных и внутренних стен, а также при отрыве наружной стены (см. рисунок 9.1).
В случае, когда вертикальная трещина в углу по внутренней стене имеет небольшое раскрытие, но прослеживается на одном или нескольких этажах, устраивается укороченная страховочная стяжка (рисунок 9.12, а). Если трещина в пересечении стен зияющая и тем более разорван антисейсмический пояс, а наружная стена имеет существенные отклонения в плане или по вертикали, то тяжи устраивают проходящими через все здание и снабжают стяжными муфтами (рисунок 9.12, б).
