Сталеві, залізобетонні і армовані обойми
Одним з найефективніших способів посилення кам'яних конструкцій є включення кладки в обойму. Кладка в обоймі працює в умовах . всестороннього стиску і обмеженні свободи її поперечного розширення, що значно збільшує опір кладки на дію подовжньої стискаючої сили.
У практиці будівництва застосовуються три основні види обойм: сталеві, залізобетонні, армовані розчинні.
Сталева обойма (рис. 4.1, а) виконується- з вертикальних сталевих кутників, встановлюваних на розчині по кутах підсилюваного елементу (простінка, стовпа), і хомутів із полосової або круглої сталі, приварених до кутників.. Відстань між хомутами повинна бути не більш меншою розміру перетину і не більш 50 см. Для включення обойми в роботу зазори між кладкою і кутниками слід ретельно зачеканити або заїн'єктувати цементним розчином.
Рис. 4.1. Схема посилення пошкоджених простінків і стовпів обоймами:: а — сталевою; 6 — залізобетонною; в — армованою розчинною; 1 — планки 35x5—60X12 мм; 2 — кутники; 3 — стрижні діаметром 5—12 мм; 4 — стрижні діаметром 6—12 мм; 5 — хомути діаметром 4—10 мм; 6 — бетон маркиі М 150—200; 7 — розчин марки 75—100;. 8 — зварка; 9 — кладка
Сталева обойма повинна бути захищена від корозії шаром цементного розчину завтовшки 25—30 мм, по металевій сітці.
Залізобетонна обойма (рис. 1, б) виконується з бетону марки не нижче М150 з армуванням вертикальними стрижнями і зварними хомутами. Відстань між хомутами повинна бути не більш 15 см. Товщина обойми призначається по розрахунку і може бути 4—12 см.
Армована обойма (рис.1, в) розчину армується аналогічно залізобетонній, але замість бетону арматура покривається шаром цементного розчину марки 75—300.
Основними чинниками, що впливають на ефективність обойми, є відсоток поперечного армування хомутами, марка бетону або розчину, стан кладки і схема передачі зусилля на конструкцію.
Із збільшенням відсотка армування хомутами приріст міцності кладки росте не пропорційно, а по затухаючій кривій.
Із збільшенням розмірів перетину (ширини) елементів при співвідношенні їх сторін 1:1 — 1:2,5 ефективність обойм дещо зменшується, проте це зменшення незначне і практично його можна не враховувати.
Якщо довжина підсилюваної ділянки стіни більше її товщини в два рази і більше, необхідно встановити додаткові поперечні зв’язки, що пропускаються через кладку. Відстань між зв'язками по довжині не повинна перевищувати двох товщини стіни, але не більш 100 см, а по висоті повинні бути не більш 75 см. Зв'язки повинні бути надійно закріплені (рис. 4.2).
Схема посилення простінків сталевими обоймами представлена на рис. 4.3, а схема посилення стовпів і простінків сталевими і залізобетонними обоймами — на рис. 4.4.
Посилення пошкоджених стін, простінків і стовпів обоймами рекомендується вести з подальшою ін'єкцією пошкодженої тріщинами .кладки цементним розчином, що забезпечує найвищу несучу здатність конструкцій.
Розрахунок кам'яних конструкцій, посилених сталевими обоймами, виробляється у відповідності з «Руководством по проектированию каменных и армокаменных конструкций» (М., Стройиздат, 1974).
Рис.4.2. Схема посилення стін залізобетонною обоймою: 1 — металева сітка; 2 — додаткові стрижні; 3 — хомути (зв'язки); 4 — бетон обойми; 5 — кладка стіни;
Рис.4.3. Посилення простінків сталевими обоймами: а — при ширині простінків b≤1,5d; б — те ж, при b > 1.5d; 1 — кутник; 2 — планка; 3 — полоса; 4 — болт; 5 — перемичка