Усиление каменных стен в зоне смятия (местного сжатия)
Местное сжатие (смятие) возникает в том случае, когда на¬грузка от элементов перекрытия (балок, плит) передается только на часть сечения стены. При малой площади опирания конструкции или при отсутствии распределительных устройств сжимающие напряжения нередко превышают величину расчетного сопротивления кладки на смятие, в результате чего происходит ее разрушение. Причиной резкого увеличения сжимающих напряжений может явиться большая подвижка элементов перекрытий, вызванная значительными деформациями здания от просадки грунта основания или в результате оползня.
Характерными признаками разрушения при смятии являются короткие трещины и раздробление отдельных камней в зоне передачи нагрузки. Усиление кладки в зонах смятия осуществляется одним из следующих методов:
- устройством железобетонных или стальных обойм у пилястр или столбов, воспринимающих нагрузки от балок перекрытий или стропильных конструкций покрытий;
- увеличением площади опирания элементов перекрытий и покрытий с помощью подведения под них стальных опорных столиков (поясов), закрепляемых к стене, или стальных стоек, усилие от которых передается на стену вне зоны повреждения;
- увеличением площади опирания плит или балок подведением под них у стены балок на стойках;
- передачи нагрузки от элемента перекрытия или покрытия на стойку, врезанную в стену или пилястру и опирающуюся на фундамент;
- устройством под опорной плоскостью балок, ферм и т. п. распределительной железобетонной подушки.
При установке на опоре распределительной подушки стену разгружают, подводя под балку (ферму и т. п.) временную опору. Затем поврежденную зону кладки высотой 3-4 ряда удаляют и на ее месте устанавливают железобетонную подушку, армированную пространственным каркасом или сетками. Временные опоры демонтируют при наборе бетоном требуемой прочности.
Для предотвращения внезапного обрушения элементов пе¬рекрытия в результате значительных прогрессирующих деформаций здания, а также при недостаточной связи элементов перекрытий со стенами, что снижает в целом пространственную жесткость здания, целесообразно отказаться от усиления зон смятия и применить страховочное заанкеривание элементов перекрытия в несущих стенах.
Это эффективно в том случае, когда отсутствуют признаки смятия кладки, но не исключена возможность их скорого появления. Заанкеривание осуществляют с помощью анкерных тяжей, пропущенных сквозь стену и приваренных к вскрытым продольным стержням арматурного каркаса заанкериваемой конструкции или стальной распределительной пластине.
Работы по заанкериванию балок производят в следующей последовательности: сверление в стене отверстий и вскрытие арматурных стержней балки; установка анкерующих устройств и включение их в работу; замоноличивание вскрытых арматурных стержней и зачеканка отверстий в стене жестким раствором. Разгрузка балок в этом случае не выполняется.
Процесс заанкеривания пустотных плит является более трудоемким и выполняется в следующей последовательности:
- высверливают отверстия в стене;
- разгружают плиту;
- разбивают верхнюю полку над пустотами и вставляют анкерующие устройства;
- заполняют пустоты бетоном;
- монтируют остальные элементы усиления, натягивая их с помощью гаек, после набора бетоном проектной прочности;
- заделывают отверстия в стене жестким раствором.
Последовательность работ по заанкериванию ребристой плиты в основном состоит из аналогичных операций за исключением тех, которые связаны с усилением пустот. Следует отметить, что способы усиления стен в зоне смятия не ограничиваются вышеприведенными и могут быть существенно расширены применительно к конкретным условиям (опирание перемычек, балконных плит и пр.).
Источник: Бедов А. И., Габитов А. И. Проектирование, восстановление и усиление каменных и армокаменных конструкций