Страница 16: ДСТУ-Н Б EN 1998-3:20ХХ. Проектування сейсмостійких споруд. Частина 3. Оцінка стану та відновлення будівель (59431)

де:

D і H₀ як визначено в пункті (2),

v_d = N/(D_tfd) нормоване осьове навантаження (з f_d= f_m/C_Fm, де f_m середня міцність на стискування, отримана з випробувань на місці і з додаткових джерел інформації, і C_Fm – довірча вірогідність для цегляної кладки, наведена в таблиці 3.1 для відповідного рівня знання) t - товщина стіни.

С.4.2.2 Граничний стан поблизу руйнування (NC)

(1) Застосовуються пункти С.4.2.1(1) і С.4.2.1(3).

(2) Міцність цегляної стіни, контрольована згином, може бути виражена в представленні дрейфу і прийнята рівною 4/3 від значення, вказаного в пункті С.4.2.1(2).

С.4.2.3 Граничний стан обмеження пошкодження (DL)

(1) Застосовується пункт С.4.2.1(1).

(2) Міцність неармованої цегляної стіни, контрольована згином, може бути принята, как стійкість до зрушуючої сили, вказана в пункті С.4.2.1(3).

С.4.3 Елементи, що знаходяться під впливом зрушуючої сили

С.4.3.1 Граничний стан істотного пошкодження (SD)

(1) Міцність неармованої цегляної стіни контролюється зрушенням, якщо значення її стійкості до зрушуючого зусилля, вказане в пункті С.4.3.1(3), менше значення, вказаного в пункті С.4.2.1(3), або дорівнює йому.

(2) Міцність неармованої цегляної стіни, контрольована зрушенням, може бути виражена в представленні дрейфу і прийнята рівною 0,004 для первинних сейсмічних елементів стіни і 0,006 для вторинних.

(3) Стійкість неармованої цегляної стіни до зрушуючої сили, контрольована зрушенням під осьовим навантаженням N, може бути прийнята рівною:

where

D and H_o are as defined in (2),

v_d = N/(D_tfd) is the normalized axial load (with fd = f_m/C_Fm where f_m is the mean compressive strength as obtained from in-situ tests and from the additional sources of information, and C_Fm – is the confidence factor for masonry given in Table 3.1 for the appropriate knowledge level), t is the wall thickness.

C4.2.2 LS of Near Collapse (NC)

(1) C4.2.1(l) and C4.2.1(3) apply.

(2) The capacity of a masonry wall controlled by flexure may be expressed in terms of drift and taken equal to 4/3 of the values in C.4.2.1(2).

C4.2.3 LS of Damage Limitation (DL)

(1) C.4.2.1(l) applies.

(2) The capacity of an unreinforced masonry wall controlled by flexure may be taken as the shear force capacity given in C.4.2.1(3)

C.4.3 Elements under shear force

C.4.3.1 LS of Significant Damage (SD)

(1) The capacity of an unreinforced masonry wall is controlled by shear, if the value of its shear force capacity given in C.4.3.1(3) is less than or equal to the value given in C4.2.1(3)

(2) The capacity of an unreinforced masonry wall controlled by shear may be expressed in terms of drift and taken equal to 0,004 for primary seismic walls and to 0,006 for secondary ones.

(3) The shear force capacity of an unreinforced masonry wall controlled by shear under an axial load N , may be taken equal to:

де:

D’ глибина стислої площі стіни,

t товщина стіни, і

f_vd міцність цегляної кладки на зсув з урахуванням наявності вертикального навантаження: = f_vm0 + 0,4N/D’t < 0,065f_m, де f_vm0 – середня міцність на зсув за відсутності вертикального навантаження і f_m – середня міцність на стискування, обидві отримані як з випробувань на місці, так і з додаткових джерел інформації, і поділені на довірчі вірогідності, як визначено в пункті 3.5(1)Р і таблиці 3.1, з урахуванням досягнутого рівня знання. У первинних сейсмічних стінах, обидва даних значення міцності матеріалу діляться далі на приватний коефіцієнт для цегляної кладки відповідно до стандарту ЕN 1998-1:2004, 9.6.

С.4.3.2 Граничний стан поблизу руйнування (NC)

(1) Застосовуються пункти С.4.3.1 (1) і С.4.3.1 (3).

(2) Міцність неармованої цегляної стіни, контрольована зсувом, може бути виражена в представленні дрейфу і прийнята рівною 4/3 від значення, вказаного в пункті С.4.3.1(2).

С.4.3.3 Граничний стан обмеження пошкодження (DL)

(1) Застосовується пункт С.4.3.1 (I).

(2) Міцність неармованої цегляної стіни, контрольована зсувом, може бути принята як стійкість до зсувної сили, вказана в пункті С.4.3.1(3).

С.5 Втручання в конструкцію

С.5.1 Методика ремонту і зміцнення

С.5.1.1 Усунення тріщин

(1) Якщо ширина тріщини відносно мала (наприклад, менше 10 мм), і товщина стіни також відносно мала, тріщини можуть закладатися будівельним розчином.

(2) Якщо ширина тріщин мала, але товщина цегляної кладки велика, слід використовувати закачку цементного розчину. По можливості слід використовувати розчин, що не дає усадки. Замість цементного розчину для закладення дрібних тріщин може використовуватися епоксидний розчин.

(3) Якщо тріщина є досить широкою (наприклад, більше 10 мм), пошкоджений участок слід перебудувати, використовуючи подовжену (шовну) цеглу або камені. Інакше слід використовувати скріплення типу «ластівчин хвіст», металеві пластини або полімерні сітки для скріплення двох поверхонь тріщини. Порожнечі слід заповнювати цементним будівельним розчином, що володіє відповідною текучістю.

(4) У тих місцях, де шви поганої якості є достатньо горизонтальними, стійкість стін до вертикального розтріскування може бути істотно підвищена шляхом закладення в шви поганої якості або витих дротяних канатів малого діаметру, або смуг полімерної сітки.

(5) Для закладення крупних діагональних тріщин можуть бути залиті вертикальні бетонні ребра в нерівномірно розташовані гнізда, зроблені в цегляній стіні, зазвичай по обидві сторони. Такі ребра слід підсилити, використовуючи замкнуті хомути і стрижні повздовжньої арматури. Витий проволочний канат, згаданий в пункті (4), повинен проходити упоперек бетонних ребер. Як альтернативи, можна використовувати полімерні сітки для обгортання однієї або обох поверхонь цегляної кладки стіни у поєднанні з використанням відповідного будівельного розчину і гіпсу.

С.5.1.2 Ремонт і зміцнення перетинів стін

(1) Для поліпшення з'єднання між стінами, що перетинаються слід використовувати зшиту цеглу або камені. З'єднання може бути виконане ефективнішим різними способами:

I. Шляхом будівництва залізобетонного поясу;

ІІ. Шляхом додавання сталевих листів або сіток в шви поганої якості;

III. Шляхом введення похилих сталевих стрижнів в отвори, висвердлені в цегляній кладці, с подальшою заливкою їх розчином;

IV. Шляхом подальшого натягнення.

С.5.1.3 Зміцнення і підвищення жорсткості горизонтальних діафрагм

(1) Дерев'яним перекриттям може бути додана додаткова міцність і жорсткість в площині по відношенню до деформації шляхом:

I. закріплення цвяхами додаткового (прямокутного або косокутного) шару дерев'яних дощок поверх тих, що є;

II. заливки поверх їх бетонного шару, армованого зварною дротяною сіткою. Бетонне покриття повинне мати з'єднання з дерев'яною підлогою, що працює на зсув, і анкерне кріплення до стін;

III. розміщення подвійної діагональної сітки з плоских сталевих стягувань, прикріплених анкерним кріпленням до балок і до периметра стіни.

(2) Кроквяні ферми слід укріплювати зв'язками жорсткості і прикріплювати анкерним кріпленням до підтримуючих стін. Слід створити горизонтальну діафрагму (наприклад, шляхом добавлення системи в'язів) на рівні нижніх поясів ферм.

С.5.1.4 Анкерні балки

(1) У разі пошкодження існуючих анкерних балок між стінами і перекриттями, їх слід відремонтувати або перебудувати заново. Якщо в первинній структурі будівлі анкерні балки відсутні, їх слід додати.

С.5.1.5 Зміцнення будівель за допомогою сталевого стягування

(1) Додавання сталевого стягування уподовж або упоперек стін, зовні або в отвори, висвердлені в стінах, є ефективним засобом з'єднання стін і поліпшення загальних характеристик цегляних будівель.

(2) Стягування з подальшим натягненням можуть бути використані для підвищення стійкості стін до розтягуючої напруги.

С.5.1.6 Зміцнення цегляних стін з бутовим сердечником (багатошарові стіни)

(1) Бутовий сердечник може бути укріплений цементним розчином, якщо проникнення розчину є задовільним. Якщо зчеплення розчину з бутовою кладкою представляється слабким, заливку розчином слід доповнювати установкою сталевих стрижнів упоперек сердечника і прикріплювати анкерним кріпленням до зовнішнього шару стіни.

С.5.1.7 Зміцнення стін за допомогою залізобетонних покриттів або сталевих профілів

(1) Бетон слід застосовувати методом торкретування і оболонки слід армувати зварною дротяною сіткою або сталевими стрижнями.

(2) Оболонки можуть застосовуватися тільки на одній поверхні стіни, або, переважно, на обох. Два шари оболонки наносяться на протилежні поверхні стіни, слід сполучати поперечними стяжками через цегляну кладку. Оболонки, що наносяться тільки на одну поверхню, слід приєднувати до цегляної кладки за допомогою гнізд.

(3) Сталеві профілі можна використовувати аналогічним чином, за умови, що вони приєднуються належним чином до обох поверхонь стіни або тільки до однієї поверхні.

C.5.1.8 Зміцнення стін за допомогою оболонок з полімерних сіток

(1) Полімерні сітки можна використовувати для зміцнення наявних і нових елементів цегляної кладки. Для існуючих елементів сітки слід приєднувати до цегляної кладки стіни з одного боку або з обох боків і закріплювати анкерним кріпленням до перпендикулярних стін. У разі нових елементів, втручання може включати додаткову установку сіток в горизонтальних шарах будівельного розчину між цеглою. Штукатурка, що покриває полімерні сітки, має бути податливою і, переважно, мати в своїй основі вапно і цемент з волоконною арматурою.

where:

D’ is the depth of the compressed area of the wall,

t is the wall thickness, and

f_vd is the masonry shear strength accounting for the presence of vertical load: = f_vm0 + 0,4N/D’t < 0,065f_m where f_vm0 –is the mean shear strength in the absence of vertical load and f_m the mean compressive strength, both as obtained from in-situ tests and from the additional sources of information, and divided by the confidence factors, as defined in the 3.5(1)P and Table 3.1, accounting for the level of knowledge attained. In primary seismic walls, both these material strengths are futher divided by the partial factor for masonry in accordance with EN 1998-1:2004, 9.6.

C.4.3.2 LS of Near Collapse (NC)

(1) C.4.3.1(1) and C.4.3.1(3) apply.

(2) The capacity of an unreinforced masonry wall controlled by shear may be expressed in terms of drift and taken as 4/3 of the values in C.4.3.1(2)

C.4.3.3 LS of Damage Limitation (DL)

(1) C.4.3.1(l) applies.

(2) The capacity of an unreinforced masonry wall controlled by shear may be taken as the shear force capacity given in C.4.3.1(3).

C.5 Structural interventions

C.5.1 Repair and strengthening techniques

C5.1.1 Repair of cracks

(1) If the crack width is relatively small (e.g., less than 10 mm) and the thickness of the wall is relatively small, cracks may be sealed with mortar.

(2) If the width of cracks is small but the thickness of the masonry is not, cement grout injections should be used. Where possible, no-shrinkage grout should be used. Epoxy grouting may be used instead, for fine cracks.

(3) If the crack are relatively wide (e.g., more than 10 mm), the damaged area should be reconstructed using elongated (stitching) bricks or stones. Otherwise, dove­tailed clamps, metal plates or polymer grids should be used to tie together the two faces of the crack. Voids should be filled with cement mortar of appropriate fluidity.

(4) Where bed-joints are reasonably level, the resistance of walls against vertical cracking can be considerably improved by embedding in bed-joints either small diameter stranded wire ropes or polymeric grid strips.

(5) For repair of large diagonal cracks, vertical concrete ribs may be cast into irregular chases made in the masonry wall, normally on both sides. Such ribs should be reinforced with closed stirrups and longitudinal bars. Stranded wire rope as in (4) should run across the concrete ribs. Alternatively, polymeric grids may be used to envelop one or both faces of the masonry walls, combined with appropriate mortar and plaster.

C5.1.2 Repair and strengthening of wall intersections

(1) To improve connection between intersecting walls, use should be made of cross-bonded bricks or stones. The connection may be made more effective in different ways:

i. Through construction of a reinforced concrete belt,

Ii. By addition of steel plates or meshes in the bed-joints,

iii. Through insertion of inclined steel bars in holes drilled in the masonry and grouting thereafter,

iv. Through post-tensioning.

C.5.1.3 Strengthening and stiffening of horizontal diaphragms

(1) Timber floors may be strengthened and stiffened against in-plane distortion by:

i. nailing an additional (orthogonal or oblique) layer of timber boards onto the existing ones,

ii. casting an overlay of concrete reinforced with welded wire mesh. The concrete overlay should have shear connection with the timber floor and should be anchored to the walls,

iii. placing a doubly-diagonal mesh of flat steel ties anchored to the beams and to the perimeter walls.

(2) Roof trusses should be braced and anchored to the supporting walls. A horizontal diaphragm should be created (e.g. by adding bracing) at the level of the bottom chords of the trusses.

C.5.1.4 Tie beams

(1) If existing tie-beams between walls and floors are damaged, they should be repaired or rebuilt. If there are no tie-beams in the original building structure, such beams should be added.

C.5.1.5 Strengthening of buildings by means of steel ties

(1) The addition of steel ties, along or transversely to the walls, external or within holes drilled in the walls, is an efficient means of connecting walls and improving the overall behaviour of masonry buildings.

(2) Posttensioned ties may be used to improve the resistance of the walls against tensile stresses.

C.5.1.6 Strengthening of rubble core masonry walls (multi-leaf walls)

(1) The rubble core may be strengthened by cement grouting, if the penetration of the grout is satisfactory. If adhesion of the grout to the rubble is likely to be poor, grouting should be supplemented by steel bars inserted across the core and anchored to the outer leafs of the wall.

C.5.1.7 Strengthening of walls by means of reinforced concrete jackets or steel profiles

(1) The concrete should be applied by the shotcrete method and the jackets should be reinforced by welded wire mesh or steel bars.

(2) The jackets may be applied on only one face of the wall, or preferably on both. The two layers of the jacket applied to opposite faces of the wall, should be connected by means of transverse ties through the masonry. Jackets applied on only one face, should be connected to the masonry by chases.

(3) Steel profiles may be used in a similar way, provided they are appropriately connected to both faces of the wall or on one face only.

C.5.1.8 Strengthening of walls by means of polymer grids jackets

(1) Polymer grids may be used to strengthen existing and new masonry elements. In case of existing elements, the grids should be connected to masonry walls from one sides or both sides and should be anchored to the perpendicular walls. In case of new elements, the intervention may involve the additional insertion of grids in the horizontal layers of mortar between bricks. Plaster covering polymeric grids should be ductile, preferably lime-cement with fibre reinforcement.