Каменная кладка является неоднородным телом, состоящим из каменных материалов и швов, заполненных раствором. Введением в кладку арматуры получают армокаменные конструкции.

Армирование может быть поперечное, продольное, армирование посредством включения в кладку железобетона и усиление посредством заключения кладки в железобетонную или металлическую обойму из уголков.

В качестве каменных материалов в условиях высокой сейсмичности применяют искусственные и природные материалы в виде кирпича, камней, мелких и крупных блоков. Каменные материалы для кладки должны удовлетворять требованиям соответствующих ГОСТов.

Не допускается использование камней и блоков с крупными пустотами и тонкими стенками, кладки с засыпками и другие, наличие больших пустот в которых приводит к концентрации напряжений в стенках между пустотами.

Строительство жилых домов из сырцового кирпича, самана и грунтоблоков в зонах с высокой сейсмичностью запрещается. В сельской местности при сейсмичности до 8 баллов строительство одноэтажных зданий из этих материалов разрешается при условии усиления стен деревянным антисептированным каркасом с диагональными связями, при этом не допускается устройство парапетов из сырцовых и грунтовых материалов.

Кладочный раствор обычно применяют простой (на вяжущем одного вида). Марка раствора характеризует его прочность на сжатие. Пределы прочности камня и раствора «диктуют» предел прочности кладки в целом. Работают каменные и армокаменные конструкции хорошо, главным образом, на сжатие: центральное, внецентренное, косое внецентренное, местное (смятие). Гораздо хуже они воспринимают изгиб, центральное растяжение и срез. Камень должен хорошо сцепляться с раствором.

На сцепление камня с раствором в кладке влияют:

• конструкция камней (о ней уже сказано);

• состояние их поверхности (камни перед укладкой необходимо тщательно очищать от налетов, полученных при транспортировке и хранении, а также налетов, связанных с недостатками технологии производства камней, от пыли, наледи; после перерыва в кладочных работах верхний ряд кладки тоже должен очищаться);

• способности всасывать воду (кирпич, камни из легких пород (у< 1800 кг/мЗ), а также крупные блоки с целью уменьшения поглощения воды из раствора должны передукладкой смачиваться. Однако степень увлажнения не должна быть чрезмерной, чтобы не получалось разжижение раствора, поскольку как обезвоживание, так и разжижение раствора снижают сцепление.

Строительная лаборатория должна определить оптимальное соотношение между величиной предварительного увлажнения камня и водосодержанием растворной смеси.

Для обеспечения хорошего сцепления камней с раствором в кладке, раствор должен обладать высокой адгезией (клеящей способностью) и обеспечивать полноту площади соприкосновения с камнем.

От раствора зависит.

• его состав;

• предел прочности;

• подвижность и водоудерживающая способность;

• режим твердения (влажность и температура);

• возраст.

В журнале производства работ должны быть записаны следующие данные о камнях и растворе:

• марка применяемых камней и раств

• состав раствора (по данным паспортов и накладных) и результаты его испытаний

строительной лабораторией;

• место и время приготовления раствора;

• время доставки и состояние раствора после перевозки при

• централизованном приготовлении и доставке раствора;

• консистенция раствора при кладке стен;

• мероприятия, способствующие повышению прочности сцепления, осуществляемые при

кладке стен (смачивание кирпича, очистка его от пыли, наледи, кладка " под залив" и др.);

• уход за кладкой после возведения (полив, укрытие матами и др.);

• температурно-влажностные условия при возведении и вызревании кладки.

Итак, мы рассмотрели исходные материалы для кладки - камни и раствор.

Теперь сформулируем требования к их совместной работе в кладке стен сейсмостойкого здания:

• кладка должна, как правило, быть однорядной (цепной).

• тычковые ряды, в том числе забутовочные, должны укладываться только из целого камня и кирпича;

• только из целого кирпича должна вестись кладка кирпичных столбов и простенков шириной 2, 5 кирпича и менее, за исключением случаев, когда неполномерный кирпич нужен для перевязки швов кладки;

• не разрешается выполнение кладки в пустошовку;

• горизонтальные, вертикальные, поперечные и продольные швы должны быть полностью заполнены раствором.

• кладка должна выполняться на всю толщину стены в каждом ряду.

• кладка стен в местах их взаимного примыкания должна возводиться только одновременно;

• сопряжение тонких в 1/2 и 1 кирпич стен со стенами большей толщины при возведении их в разное время путем устройства пазов не допускается;

• временные (монтажные) разрывы в возводимой кладке должны оканчиваться только наклонной штрабой и располагаться вне мест конструктивного армирования стен (об армировании будет сказано ниже).

В сейсмостойком строительстве могут применяться кладки двух категорий. Кроме того, по сопротивляемости сейсмическим воздействиям кладка подразделяется на 4 типа:

1. Комплексная конструкция кладки.

2. Кладка с вертикальной и горизонтальной арматурой.

3. Кладка с горизонтальной арматурой.

4. Кладка с армированием только сопряжений стен.

Комплексная конструкция кладки осуществляется введением в тело кладки вертикальных железобетонных сердечников (в том числе в местах пересечения и сопряжения стен), заанкеренных в антисейсмических поясах и фундаментах.

Кирпичная (каменная) кладка в комплексных конструкциях должна выполняться на растворе марки не ниже 50.

Сердечники могут быть монолитными и сборными.

Монолитные железобетонные сердечники должны устраиваться открытыми не менее чем с одной стороны для контроля качества бетонирования.

Размеры сечения сердечников обычно не менее 250x250 мм.

Шаг сердечников должен быть не более восьми толщин стены и не превышать высоту этажа.

Различают стены комплексной конструкции, образующие и не образующие " четкий" каркас.

Нечеткий каркас из включений получается тогда, когда требуется усиление только части простенков. При этом включения на разных этажах могут располагаться по разному в плане.

Количество этажей при такой комплексной конструкции стен принимают не более при расчётной сейсмичности 7, 8 и 9 баллов соответственно: 6, 5, 4 при кладке 1-й категории и 5, 4, 3 при кладке П-й категории.

Кроме максимальной этажности регламентируется и максимальная высота здания.

Максимальную разрешенную высоту здания легко запомнить так:

п х 3 м + 2 м (до 8 этажей) и

пхЗ м + Зм (9 и более этажей).

Расстояние между осями поперечных стен при расчётной сейсмичности 7, 8 и 9 баллов не должно превышать соответственно при кладке 1-й категории 18, 15 и 12 м, при кладке П-й категории - 15, 12 и 9 м. Расстояние между стенами комплексной конструкции (т.е. типа 1) может быть увеличено на 30 %

При проектировании комплексных конструкций с четким каркасом железобетонные сердечники и антисейсмические пояса рассчитываются и конструируются как рамные конструкции (колонны и ригели). Кирпичная кладка рассматривается как заполнение каркаса, участвующее в работе на горизонтальные воздействия. В этом случае пазы для бетонирования монолитных сердечников должны быть открытыми не менее чем с двух сторон.

Количество этажей при такой комплексной конструкции стен принимают не более при расчётной сейсмичности 7, 8 и 9 баллов соответственно:

9, 7, 5 при кладке 1-й категории и

7, 6, 4 при кладке П-й категории.

Кроме максимальной этажности регламентируется и максимальная высота здания:

9 эт. (30 м); 8 эт. (26 м); 7 эт. (23 м);

6 эт. (20 м); 5 эт. (17 м); 4 эт. (14 м).

Высота этажей при такой комплексной конструкции стен должна быть при расчётной сейсмичности 7, 8 и 9 баллов соответственно не больше 6, 5 и 4, 5 м.

Расстояние между осями поперечных стен при расчётной сейсмичности 7, 8 и 9 баллов не должно превышать соответственно 18, 15 и 12 м.