Особенности кладки стен в сейсмических районах.

1. Особенности кладки стен в сейсмических районах.

Возведение кирпичной кладки при отрицательной температуре для несущих и самонесущих стен (в том числе усиленных армированием или ж/бетонными включениями) при расчётной сейсмичности 9 баллов - ЗАПРЕЩАЕТСЯ.

При возведении каменных конструкций в сейсмических районах к материалам предъявляют следующие требования:

  1. Для кирпичной кладки I-ой или II-ой категории, должен применяться кирпич марки не ниже М-75.
  2. При расчётной сейсмичности 7 и 8 баллов ДОПУСКАЕТСЯ возведение зимней кладки с обязательным применением в растворах добавок, обеспечивающих твердение раствора при отрицательных температурах.
  3. В растворах, предназначенных для возведения каменной кладки, в качестве вяжущего следует применять портландцемент.
  4. В соответствии с требованиями СНиП II-22-81 "Каменные армокаменные конструкции" кирпичная кладка стен, усиленных армированием или комплексными конструкциями, должна выполняться на смешанных цементных р-рах марки не ниже М-50.
  5. Поверхность камня, кирпича или блока перед установкой в кладку должны быть очищены от пыли.

До начала каменных работ стройлаборатория определяет оптимальное соотношение между величиной предварительного увлажнения местного стенового каменного материала и водосодержанием растворной смеси.

Растворы применяют с высокой водоудерживающей способностью (водоотделением не более 2%).

Применение цементных растворов без пластификаторов НЕ ДОПУСКАЕТСЯ.

 

1.1. Устройство фундамента в сейсмических районах.

Несущая способность основания характеризуется предельной нагрузкой, соответствующей потере устойчивости грунта при сейсмических колебаниях.

При расчёте сейсмостойкости для фундамента нагрузка и несущая способность определяется расчётом и указывается в проекте на строительство в сейсмических районах.

Для зданий повышенной этажности (более 5 этажей) глубину заложения фундаментов РЕКОМЕНДУЕТСЯ увеличивать путём устройства подвальных этажей. Подвалы следует располагать, как правило, под всем отсеком здания.

При необходимости устройства подвалов под отдельными частями отсека должно соблюдаться условие симметрии расположения подвалов в плане относительно обеих горизонтальных осей отсека.

Переход от подвальной части здания к бесподвальной делается уступами.

Фундаменты здания или его отсека, как правило, должны закладываться на одном уровне.

При заложении ленточных фундаментов смежных отсеков на разных отметках переход от более углубленной части к менее углубленной делается уступами.

Уступы должны быть не болое 1:2, а высота уступа не должна превышать 60 см. Ленточные фундаменты примыкающих частей отсеков должны иметь одинаковое заглубление на протяжении не менее 1 м от шва.

Для зданий повышенной этажности (более 5 этажей) на основаниях из нескальных грунтов РЕКОМЕНДУЕТСЯ устраивать фундаменты в виде перекрестных ж/бетонных лент или сплошной плиты.

В фундаментах и стенах подвалов из крупных блоков должна быть выполнена перевязка кладки в каждом ряду, а также во всех углах и пересечениях.

Глубина перевязки блоков принимается не менее 1/3 их высоты. Все вертикальные и горизонтальные швы необходимо тщательно заполнить раствором марки не ниже М-25.

В зданиях с расчётной сейсмичностью 9 баллов углы и пересечения стен должны быть усилены путём закладки в горизонтальные швы арматурных сеток.

По верху сборных ленточных фундаментов следует укладывать слой раствора марки М-100 толщи. не менее 40 мм с продольной арматурой d=10 мм в количестве, зависящем от расчётной сейсмичности:

  • при 7 баллах- 3 стержня,
  • при 8 баллах- 4 стержня;
  • при 9 баллах- 6 стержней (или эквивалентное им по сечению число стержней других диаметров).

Через 300…400 мм продольные стержни должны быть связаны поперечными стержнями d=6 мм.

На скальных грунтах для зданий с расчётной сейсмичностью 7 и 8 баллов НЕ ТРЕБУЕТСЯ выполнения доп. конструктивных мероприятий по увеличению сейсмостойкости сборных ленточных фундаментов и стен подвалов, за исключением случаев, когда эти мероприятия необходимы по расчёту.

Кладку фундаментов из сборных конструкций выполняют на растворе марки не ниже М-25; ленточных фундаментов- не ниже М-10.

Фундаментные блоки укладывают вплотную друг к другу, и все швы заполняют раствором. Глубина перевязки должна быть не менее 1/3 высоты блока.

При устройстве сборных фундаментов на сильно сжимаемых, просадочных и других структурно неустойчивых грунтах, а также при неравномерном напластовании слоёв предусматриваются армированные швы или пояса поверх фундаментных плит или последнего ряда стеновых блоков по всему периметру здания с соблюдением следующих требований:

  1. армированный шов должен быть толщ.3…5 см;
  2. армированный пояс следует выполнять из монолитного бетона не ниже марки М-150 или из длинномерных сборных элементов (балок, ригелей);
  3. высота пояса 10…15 см.

При устройстве армированных швов применяют плоские сетки, а поясов - пространственные каркасы (ширина шва и пояса должна быть не менее 0,8 размера толщины стены) их располагают в одном уровне.

Пояс армируют пространственным каркасом из 6 стержней диаметром не менее 8 мм кл.А-I, А-II, А-III.

Вариант устройства ж/бетонных поясов в сборных ленточных фундаментах для зданий в сейсмических районах показан на рис.1.

Устройство железобетонных поясов в сборных ленточных фундаментах для зданий в сейсмических районах.
Устройство железобетонных поясов в сборных ленточных фундаментах для зданий в сейсмических районах

1- фундаментные подушки; 2- фундаментные блоки наружных стен подвала; 3- ж/бетонный пояс жёсткости по периметру фундамента; 4- ар-рный пояс d=8…12 мм.

Для обеспечения пространственной жёсткости фундамента между продольными и поперечными стенами (особенно при переходной глубине заложения фундаментов) устраивают связь путём перевязки блоков и закладки в швы сеток из ар-ры d=8…10 мм.

Класс ар-ры выбирается в зависимости от конкретных условий строительства.

Выпуски ар-ры поясов сваривают в местах стыковки при помощи накладок и доп. стержней.

Фундаментные подушки и блоки укладывают сплошной лентой по длине стены.

 

1.2. Каменные конструкций в сейсмических районах.

Особое значение для повышения сопротивления кладки стен и фундаментов сейсмическим и динамическим нагрузкам имеет сцепление раствора с камнем, прочность камня и хорошее качество заполнения вертикальных швов раствором.

Качество заполнения швов в большой степени определяет эксплуатационные качества возводимых стен зданий, увеличивая монолитность и трещиностойкость кладки.

Штрабы выкладывают так, чтобы при дальнейшем продолжении работ можно было обеспечить надёжную перевязку новой части кладки с ранее возведённой.

С этой целью штрабы кладки делают наклонными - убежными или вертикальными.

В вертикальные штрабы для надёжности соединения кладки закладывают ст. связи из прутьев d=8 мм через 2 м по высоте не менее 3-х прутков в каждом месте, в том числе в уровне каждого перекрытия.

Схемы устройства убежных и вертикальных штраб кирпичной кладки для зданий в сейсмических районах показаны на рис.2.

Устройство убежных и вертикальных штраб кирпичной кладки для зданий в сейсмических районах.
Устройство убежных и вертикальных штраб кирпичной кладки для зданий в сейсмических районах

1- кладка наружной стены в 2 кирпича; 2- то же кладка в 1,5 кирпича; 3- кладка выпусков под внутренние стены; 4- убежные штрабы; 5- вертикальные штрабы в месте примыкания внутренней стены; 6- выпуски арматуры.

Убежная штраба, по сравнению с вертикальной штрабой, обеспечивает лучшую связь соединяемых частей стен.

Кладку из кирпича и керамических щелевых камней выполняют с соблюдением следующих доп. требований:

  1. Кладку каменных конструкций возводят на всю толщину конструкций в каждом ряду.
  2. Горизонтальные, вертикальные, поперечные и продольные швы кладки заполняют раствором полностью с подрезкой раствора на наружных сторонах кладки.
  3. Кладку стен в местах их взаимного примыкания возводят только одновременно.
  4. Тычковые ряды кладки, в том числе забутовочные, выкладывают только из целого камня и кирпича.
  5. Временные (монтажные) разрывы в возводимой кладке оканчивают только наклонной штрабой и располагают вне мест конструктивного армирования стен.

При многорядной системе перевязки тычковые ряды кладки выкладывают не реже, чем через 3-и ложковых ряда.

Схема поперечной перевязки кладки стен по многорядной системе в сейсмических районах показана на рис.3.

Перевязка кладки стен по многорядной системе в сейсмических районах.
Перевязка кладки стен по многорядной системе в сейсмических районах

1- кладка стены из кирпича толщ.65 мм; 2- кладка стены из кирпича толщ.88 мм; 3- кладка стены из камня толщ. до 200 мм; 4- тычковый перевязочный ряд кладки (не чаще, чем указано на рисунке).

Тычковыми рядами следует выполнять опорные ряды под концы балок и прогонов на уровне обрезов стен и столбов, а также выступающие ряды (карнизы, пояски и пр.).

Для тычковых рядов следует подбирать целые кирпичи без поперечных трещин.

Прочность сцепления кладки зависит от многих факторов, например:

  • вид и состав раствора, прочность и степень усадки раствора, скорости поглощения камнем воды - определять в строительной лаборатории,
  • содержание посторонних примесей в камне и растворе, условия твердения раствора в кладке (температура и влажность воздуха) - определять в стройлаборатории,
  • чистота поверхности камня, соблюдение вертикали и перевязки кладки - зависит от работающих каменщиков,
  • однородность материалов и др.

Кладку из кирпича и керамических камней выполняют, соблюдая следующие требования:

  1. укладку каменных материалов выполняют на всю толщину конструкции в каждом ряду (т.е. оставлять пустоты НЕДОПУСТИМО);
  2. все швы кладки - горизонтальные, вертикальные, поперечные и продольные - заполняют раствором полностью с подрезкой его на наружных сторонах кладки;
  3. стены в местах их взаимного примыкания возводят одновременно;
  4. тычковые ряды, в т.ч. забутовочные, укладывают только из целого камня и кирпича;
  5. кирпичные столбы и простенки шириной в 2,5 кирпича и менее выкладывают из целого кирпича, за исключением случаев, когда неполномерный кирпич нужен для перевязки швов кладки;
  6. разрывы кладки при её возведении оканчивают только наклонной штрабой и располагают вне мест конструктивного армирования стен;
  7. отогнутые концы вертикальных связей антисейсмопояса выпускают (для контроля) на 2…3 мм на одну из внутренних поверхностей возводимой стены.

Если кладку выполняют в условиях жаркого климата (с устойчивой температурой 25°С и более), её следует поливать водой в течение 3-х суток по 3 раза в день, а раствор приготовлять в закрытом помещении или в тени.

 

1.3. Армирование стен в сейсмических районах.

Возведённая часть кладки несущих конструкций должна быть усилена в соответствии с решением проектной организации.

Для повышения сопротивления кладки стен действию вибрационной и сейсмических нагрузок применяют армирование стен.

Существует 2 способа армирования стен продольной ар-рой:

  1. Армирование горизонтальной ар-рой в швах кладки и вертикальной ар-рой, располагаемой снаружи кладки. Такое армирование выполняют в вертикальных элементах - стойках, пилястрах (рис.4 поз.а).
  2. Армирование горизонтальной ар-рой в швах кладки и вертикальной ар-рой, располагаемой снаружи кладки. Такое армирование применяется при наличии как вертикальных, так и горизонтальных элементов - столбов, пилястр, межэтажных перекрытий.

Армирование стен продольной арматурой в швах кладки для зданий в сейсмических районах показано на рис.4.

Армирование стен продольной арматурой в швах кладки для зданий в сейсмических районах.
Армирование стен продольной арматурой в швах кладки для зданий в сейсмических районах

а- армирование стоек и пилястр; б- столбов, пилястр, межэт. перекрытий; 1- горизонтальные стержни ар-ры в швах кладки; 2- горизонтальные ар-рные стержни в швах кладки; 3- связи; 4- вертикальные ар-рные стержни снаружи кладки; 5- цементная штукатурка.

Расстояние между горизонтальными швами, в которых располагается ар-ра, принимается не более 8h (h- толщина стены), а стержни d=3…8 мм.

Вертикальные стержни (d ≤ 10 мм) связываются между собой стяжками, пропускаемыми в горизонтальных швах через толщину кладки и располагаемыми с максимальным шагом 80d (d - диаметр вертикальной ар-ры).

Стены с наружной вертикальной ар-рой обязательно оштукатуривают цементным раствором марки М-50, при этом толщина защитного слоя должна быть не менее 15 мм в нормальных условиях и 25 мм при повышенной влажности.

Процент армирования конструкции РЕКОМЕНДУЕТСЯ принимать не менее 0,05%.

Конструктивное армирование стен увеличивает предельную гибкость против величин, установленных для неармированной кладки, на 20% при армировании в 1 направлении и на 30% при армировании в 2-х направлениях.

При усилении стен здания горизонтальными ж/бетонными поясами ар-ру располагают с шагом не более 8h (h- толщина стены), Высоту ж/бетонных поясов принимают кратной толщине ряда кладки.

Расчётные сопротивления кладки из каменных и бетонных изделий всех видов приведены в СНиП II-22-81* "Каменные и армокаменные конструкции".

 

 

1.4. Каменная кладка в сейсмических условиях.

Пористые камни лёгких пород, а также кирпич, изготовленный из лессовых суглинков, интенсивно поглощающих воду, следует перед укладкой в стены погружать в воду не менее чем на 1 мин.

Для кладки применяют пластичные растворы (с добавками извести или глины).

Кладку из камней с водопоглощением 20% и более РЕКОМЕНДУЕТСЯ вести "под залив", используя раствор состава 1:3,5 (вяжущее : песок). Расход цемента на 1 м3 песка не должен превышать 300 кг.

При использовании в растворах пылеватых заполнителей (например, барханных песков) дозировку цемента устанавливают на основании лабораторных показателей.

При использовании растворов марки М-10 и ниже металлические связи следует защищать от коррозии цементным молоком.

Каменную кладку в сейсмических условиях выполняют с соблюдением следующих требований:

  1. сцепление камня, кирпича или блока с раствором обеспечивают путём тщательного смачивания водой верхнего ряда камней после перерыва в работе и в сухую погоду при температуре воздуха 25°С и более, а также путём очистки от пыли и грязи;
  2. в растворах, предназначенных для возведения каменной кладки, в качестве вяжущего применяют портландцемент;
  3. в качестве заполнителя в растворных смесях применяют природный песок; допускают применение мелкозернистых и барханных песков, обогащённых просеянными отходами камнедобычи крупностью 1,5…2,5 мм;
  4. обеспечивают подвижность раствора для монтажа крупных блоков и камней плотностью более 1800 кг/м3, соответствующую осадке стандартного конуса 6…8 см; для кирпичной кладки и камней лёгких пород, а также для заполнения вертикальных швов в крупноблочных конструкциях - 12…14 см.

При выборе кладочного раствора для возведения каменных конструкций в сейсмических условиях руководствуются СН 290.

Кроме того, необходимо:

  • до начала каменных работ определить в стройлаборатории оптимальное соотношение между предварительным увлажнением местного стенового каменного материала и водосодержанием растворной смеси;
  • применять растворы с высокой водоудерживающей способностью (с водоотделением не более 2%);
  • НЕ ДОПУСКАТЬ применения цементных растворов без пластификаторов;
  • при выборе цементов для приготовления растворов учитывать влияние температуры воздуха на сроки их схватывания.

Гидроизоляционные прослойки в каменных стенах устраивают из цементного раствора. При возведении каменной кладки в сейсмических районах контроль прочности сцепления осуществляют в соответствии с требованиями указаний по определению прочности сцепления в каменной кладке, а также доп. местных требований, учитывающих специфические особенности района строительства.

В том случае, когда результаты контроля прочности сцепления каменной кладки свидетельствуют о занижении на одну ступень категории кладки по сопротивляемости сейсмическим воздействиям, необходимо ПРЕКРАТИТЬ ПРОИЗВОДСТВО РАБОТ до выяснения и устранения причин её занижения.

Пока всё. Удачи!

Ссылка на нормы и стандарты

В соответствии с указаниями СНиП II-22-81 "Каменные армокаменные конструкции" возведение строительных конструкций в сейсмических районах строительства должны выполняться согласно требованиям СНиП III-16-80 "Бетонные и железобетонные конструкции сборные", СНиП III-15-76 "Бетонные и железобетонные конструкции монолитные" и СНиП III-23-76 "Защита строительных конструкций и сооружений от коррозии", а все сварные работы - в соответствии с указаниями СН 393-78.

Возведение зданий в сейсмических районах должно выполняться в соответствии с указаниями серии 2.130-6с "Узлы стен жилых и общественных зданий, возводимых в районах сейсмичность 7,8 и 9 баллов" вып.1, а также с серией 2.140-5с "Узлы перекрытий жилых и общественных зданий, возводимых в сейсмичных районах" вып.1 и серией 2.2060-3с "Узлы крыш, возводимых в сейсмичных районах" вып.1.

Все монтажные работы должны выполняться по проекту производства работ (ППР) и в соответствии с требованиями СНиП III-16-80.