Расчета количества, диаметра и частоты установки спиральной арматуры RSA-bar в кирпичных кладках

1. Допустим, на фасаде здания обнаружен ряд трещин.

Расположение трещин в участках концентрации напряжения близ окон и на участках фасада. Направление трещин – вертикальное, и наклонное. Необходимо консолидировать элементы кладки стены. Задача – подобрать тип и количество спиральных анкеров RSA для скрепления частей кладки по обе стороны трещины и передачи растягивающий усилий.

Также спиральные анкера RSA передадут и сдвиговые усилия в т.ч. из плоскости стены, однако эта величина не расчетная и принимается конструктивно, как достаточная при обеспечении восприятия растягивающих усилий. Все трещины считать связными, т/е расположение трещины на фасаде является признаком идентичной трещины на внутренней стороне стены.

2. Задача.

Толщина стены 640 мм
Раскрытие трещины менее 10.0 мм

Подобрать тип и кол-во спиральных анкеров RSA, которое удовлетворяет требованию по несущей способности кирпичной кладки на растяжение (работа кладки на сжатие восстанавливается заполнением трещины ремонтным раствором или инъектированием, подбор зависит от ширины раскрытия трещины и задач консолидации).

3. Расчет.

Расчёт несущей способности кирпичной кладки.

• Принято: Кирпич размером 250х120х65мм Марка кирпича М75 Rp=1.4кг/см²=13,72Н/см²
• Высота рассматриваемого сечения кирпичной кладки h=1м.мп.
• Ширина кирпичной кладки b=640мм, рассматривается толщина 1 кирпича b1=250мм для наружной и внутренней стороны соотв. S1=h*b=100*25=2500cм²
• Усилие, воспринимаемое сечением кладки не более усилия в кирпиче: N=Rp*S1=13,72*2500=34.3 кН.

Принимая в учет тот факт, что работа стены, толщиной 640 мм идет по обеим сторонам относительно оси симметрии, установка анкерных стержней должна осуществятся с обеих сторон, т.е. на внутренней и на наружной поверхности стены.

4. Подбор спиральных анкеров RSA.

Характеристики спиральной арматуры RSA-bar:

Рекомендации по выбору диаметра и количества спиральной арматуры RSA-bar в зависимости от трещин и толщины кладки:
 

Допустим принято решение использовать спиральный анкер диаметром d=8мм, с установкой с двух сторон кирпичной стены. Тогда:

• площадь поперечного сечения As =10,43 мм²
• Предел текучести Rs =0.935 КН/мм2
• Усилие, воспринимаемое спиральными анкерами RSA   в рассматриваемом сечении. Ns=Rs*Аs*n=N1s*n где: N1s =9.75 кН – прочность на растяжение одного спирального анкера RSA.
  n – кол-во стержней.
• Должно выполняться условие: Ns ≥ N, усилие, воспринимаемое всеми стержнями больше или равно требуемому.
• Определение кол-ва стержней. ns ≥ N / N1s ns1=N / N1s=34.3/9.75=3.51
  подбор шага “z” шаг z≤h/n. z1≤h/ns1=1 м.п./3.51 шт=284.9 мм.

При указанных размерах кирпича 250x120x62 и толщине шва кладки t=10мм, расстояние между швами принимается как 65+10=75мм

Шаг спиральных анкеров RSA принять кратным шагу швов, но не менее z1. Шаг z рассчитать, для n < z / 75мм = 284.9/75=3,8 Принять n=4

Тогда шаг спиральных анкеров RSA z = 75*n=300 мм.

5. Решение.

При установке, с каждой стороны стены монтаж спиральных анкеров RSA вести с шагом z=300 мм. т/е в каждый четвертый шов. Принять установку спиральных анкеров RSA в каждый четвертый кладочный шов по всей рассматриваемой высоте стены или не менее длинны пересекаемой трещины + 0,5м на каждом конце трещины.

Длина спиральных анкеров не менее 1.0 метра, не менее 0.5 метра с каждой стороны пересекаемой трещины (одним анкером можно пересекать две и более трещин). Принимая в учет тот факт, что работа стены идет по обеим сторонам относительно оси симметрии, установка спиральных анкеров RSA должна осуществляется с обеих сторон, т.е. на внутренней и на наружной поверхности стены. Примеры схематического расположения представлены в разделе «Рабочие чертежи».