Спільна робота кладки стін з конструкціями підсилення забезпечується встановленням розрахункових металевих анкерів діаметром від 12 мм до 20 мм, що закладаються в кладку на глибину в стиснутій зоні не менше ніж 120 мм і встановлюють із кроком від 500 мм до 1000 мм. Арматурні сітки розташовуються на відстані від 20 мм до 30 мм від поверхні стіни з допомогою фіксаторів і кріпляться притискними шайбами до анкерних стрижнів. Для влаштування нарощування з армованого розчинового шару застосовується цементний розчин марки не нижче ніж 100.
Підвищення жорсткості стін будинків в цілому рекомендується досягати введенням в опорні конструктиви вертикальних елементів у вигляді ребер, пілястр, колон (стояків), утому числі з розрахунковим армуванням горизонтальних елементів у вигляді поверхових поясів у різних рівнях, з'єднаних із кладкою або іншими конструктивами. За необхідності, для вертикальних або горизонтальних елементів влаштовуються попередньо напружувані тяжі або стрижні. Підвищення жорсткості стін може бути досягнуто також шляхом встановлення металевих колон, з'єднаних із кладкою анкерами або влаштуванням комплексних конструкцій.
Необхідність забезпечення просторової жорсткості чи підсилення стін кам'яних будинків (споруд), як правило, виникає при експлуатації будинків і споруд в умовах з нерівномірним осіданням основ: на просадних ґрунтах, підроблюваних територіях, в карстових районах. Конкретні конструктивні схеми підвищення просторової жорсткості чи підсилення призначаються відповідно до фактичних схем деформування будинків (споруд) згідно 7.4.17 - 7.4.21.
Забезпечення просторової жорсткості чи підсилення стін, розділених на блоки тріщинами, виконується за допомогою попередньо напружених металевих тяжів, поверхових поясів, які виконуються за принципом зовнішнього армування, і поверхових поясів, що встановлюються у штрабі.
У залежності від величин навантажень і впливів підроблюваної чи просадної основи, конструктивних особливостей несучих конструкцій застосовують різні варіанти підсилення за принципом зовнішнього армування.
Підсилення стін, розділених на клиноподібні блоки похилими тріщинами, що сходяться в середній частині на рівні карнизу або фундаментів, рекомендується здійснювати шляхом влаштування одно- чи двостороннього нарощування у вигляді армованого розчину; влаштування по простінках вертикальних елементів зовнішнього армування, що перерізають похилі тріщини; ін'єктування похилих тріщин полімерцементними розчинами з одночасним улаштуванням залізобетонних нарощувань на стінах підвалів і фундаментів.
Елементи підсилення розраховуються на вплив сил, що виникають у стінах від впливу нерівномірних переміщень основи.
Підсилення стін, розділених на вертикальні блоки похилими чи вертикальними тріщинами згинального характеру за рахунок перекосу прорізів по вертикальному стовпу, рекомендується виконувати шляхом влаштування одно- чи двосторонніх залізобетонних нарощувань переважно на стінах підвалів і фундаментів.
Підсилення стін, розділених на горизонтальні блоки похилими чи горизонтальними тріщинами згинального характеру за рахунок перекосу прорізів по горизонталі на рівні поверху, рекомендується виконувати шляхом:
влаштування контрфорсів у площині підсилюваної стіни на окремих фундаментах;
підсилення простінків металевими обоймами, зв'язаними в площині стіни вертикальними і горизонтальними елементами;
заповненням частини прорізів цегляною кладкою.
Конструкції підсилення розраховуються на дію горизонтальних навантажень, наприклад, від крену будинку, динамічних чи сейсмічних впливів тощо.
Підсилення стін, розділених на блоки системою похилих тріщин, що перетинаються, рекомендується виконувати шляхом двостороннього нарощування з армованого розчину. При цьому арматурні вироби фіксуються і кріпляться до металевих анкерів, що закладаються на всю товщину стіни з кроком не більше ніж 0,6 м. Конструкції підсилення розраховуються на динамічні впливи, що слугували причиною руйнування стіни, наприклад, від роботи технологічного устаткування, важкого транспорту, вибухів у кар'єрах тощо.
Стіни, що мають локальне поздовжнє розшарування кладки в поздовжній площині, можуть бути підсилені шляхом стягування в поперечному напрямку наскрізними стрижнями діаметром не менше ніж 16 мм, закріпленими з обох кінців. Кріплення з боку, де товщина відокремленого шару дорівнює або більша ніж 0,25 м, виконують з допомогою шайб, а з боку, де товщина шару, що відокремився, менша ніж 0,25 м - за поздовжні нерівнобічні кутики номер 5,6/3,6 (велика полиця прилягає до стіни). Тріщини повинні бути забиті ін'єкцією цементно-полімерного розчину. Крок стрижнів приймається в межах 0,4 -0,6 м, але не більше ніж товщина стіни.
Елементи обойми розраховуються на бічний тиск кладки, прийнятий з коефіцієнтом бічного тиску 0,8. Вертикальні навантаження на зруйновані простінки визначають з розрахунку будинку як системи на основі, що деформується, на особливе сполучення навантажень, що включає нерівномірні вимушені переміщення фундаментів.
У місцях відсутності перев’язки чи утворення вертикальних тріщин у місцях примикань і пересікань несучих стін рекомендується встановлювати анкери зі стрижнів діаметром 20 - 24 мм, довжиною не менше ніж 1,5 м. Анкери закріплюються в поперечних стінах з допомогою відрізків кутиків чи швелерів. Тріщини або зазори закладаються цементним розчином.
Ушкоджені тріщинами чи зруйновані рядові або клинчасті перемички підлягають перекладанню чи підсиленню.
Підсилення перемичок виконується з використанням кутиків, установлюваних на опорах у швах кладки. Між собою кутики з'єднуються планками на зварюванні в кутах прорізу із кроком не більше ніж 0,4 м по довжині прорізу. Довжина закладення і переріз кутиків визначають розрахунком.
Підсилення ділянок стін при зминанні чи сколюванні кладки біля опорних частин перемичок (ригелів) може виконуватися шляхом:
введення в стару кладку сталевих чи залізобетонних розподільних подушок;
заміни старої кладки на зруйнованих ділянках на глибину опори перемички (ригеля) і на ширину не менше ніж 0,25 м новою цегляною кладкою;
хомутами або влаштуванням залізобетонних чи сталевих стояків, які підводяться під опори перемичок (ригелів).
Зв'язок залізобетонного стояка з цегляною стіною забезпечується сталевими анкерами і заповненням при бетонуванні розчищених на глибину 20 - ЗО мм горизонтальних швів у кладці.
Кріплення вертикальних металевих кутиків здійснюється за допомогою планок товщиною 8-10 мм, шириною 80- 100 мм, центрувальних пластин і шпильок або стяжних болтів, розташованих із кроком не більше товщини стіни.
При влаштуванні прорізів у стінах у залежності від необхідних прогонів, товщини стін і величин діючих навантажень конструкція перемичок приймається з парних кутиків (при прогоні до 1,5 м) або швелерів, розташованих у штрабах, а також у вигляді металевих замкнених рам. Перерізи елементів, розміри площадок опертя, необхідність встановлення хомутів в опорах визначаються розрахунком.
Підсилення аркових великопрогонових перемичок, що спираються на цегляні стовпи чи простінки і ушкоджені тріщинами, виконується ін'єктуванням тріщин і влаштуванням конструкцій підсилення у вигляді обрамлень (металевих чи залізобетонних). У разі потреби в конструкцію підсилення можуть бути включені жорсткі розпірки чи затяжки, розташовані на рівні п'яти перемичок.При влаштуванні додаткових прорізів у несучих цегляних стінах рекомендується керуватися наступними правилами:
додаткові прорізи слід, за можливості, розташовувати в одному вертикальному ряді з існуючими;
розширення існуючих прорізів доцільно виконувати симетрично від осі прорізу;
необхідно уникати розміщення додаткових прорізів у простінках між суміжними вертикальними рядами прорізів;
у глухих стінах прорізи доцільно виконувати в середній їх частині;
при значних прогонах прорізів обрамлення доцільно виконувати у вигляді замкнутих рам.
При декількох прорізах зазначається послідовність їх влаштування.
Розрахунок конструкцій підсилення
Розрахунки з підсилення кам'яних і армокам'яних елементів проводяться за фактичною міцністю всіх матеріалів несучого кістяка, що беруть участь у роботі (цегли, розчину, бетону і сталі) у розтягнутій і стиснутій зонах. При цьому враховуються усі фактори, що знижують характеристики міцності і жорсткості стін (тріщини, місцеві дефекти, відхилення стін від вертикалі, ексцентриситети навантажень у площині і з площини стін, порушення з'єднань між несучими конструкціями, зміщення плит покриттів, перемичок, прогонів, кроквяних конструкцій).
Конструктивні форми і варіанти підсилення вибираються з врахуванням раціонального і архітектурно-естетичного розташування всіх додаткових елементів на деформованому несучому конструктив! за умов максимального розрахункового використання несучої здатності і жорсткості його перерізів, опорних зон і з'єднань. При цьому додаткові елементи підсилення включаються в спільну роботу зі стінами з урахуванням мінімальної концентрації напружень у місцях взаємодії.
Елементи підсилення рекомендується проектувати відповідно до вимог довговічної експлуатації та умов захисту від корозії згідно з ДСТУ Б В.2.6-145 (бетонні елементи) та ДСТУ Б В.2.6-193 (сталеві елементи).
Розрахунковий опір кладки приймається відповідно до 8.6 ДБН В.2.6-162 на основі результатів механічних та неруйнівних випробувань каменів і розчину відповідно до ДСТУ Б В.2.7-252 та методик випробувальних лабораторій, затверджених в установленому порядку.
Початковий модуль деформації кладки Е приймається відповідно до 8.7 ДБН В.2.6-162.
Значення довготривалого модуля деформації кладки Elong term визначається з врахуванням повзучості відповідно до 8.7.2.3 ДБН В.2.6-162. Деформації повзучості кам'яної кладки враховуються згідно з 8.7.4 ДБН В.2.6-162.
Значення зміщень, здимання стін чи зовнішніх шарів, кренів рекомендується приймати за даними інструментальних вимірів, а у випадку подальшого осідання - за даними прогнозованих осідань. Розрахункові довжини стін, простінків, стовпів визначаються з урахуванням їх закріплення з перекриттями, поперечними стінами чи каркасом будинку. Точками закріплення вважаються наявні в'язі, при цьому враховується поділ стін тріщинами на даній ділянці на окремі відсіки і технічний стан в'язей.
При перевірних розрахунках багатошарових стін враховують фактичний стан в'язей (жорстких чи гнучких) і відхилення від вертикальності окремих шарів.
Перевірні розрахунки кам'яних і армокам'яних конструкцій будинків і споруд проводять відповідно до ДБН В.2.6-162.
Розрахункові схеми складаються з урахуванням спільного деформування основи і споруди, просторового характеру роботи елементів. Геометричні розміри перерізів стін, простінків, стовпів, глибину ушкоджень, борозен визначаються за даними обмірювальних креслень.
При пружній розрахунковій моделі будинку жорсткість елементів кам'яних конструкцій призначається з урахуванням модуля деформації кладки E/ong term .
Розрахунок підсилення кам'яних конструкцій із включенням у роботу додаткових шарів виконується за правилами розрахунку багатошарових стін з урахуванням неповного використання міцності нових шарів при їх спільній роботі за рахунок повзучості кладки.
При закладенні в цегляні стіни залізобетонних балок і плит перекриттів, крім розрахунку на позацентровий і місцевий стиск перерізу кладки, розташованого під опорою залізобетонного елемента, виконується розрахунок на осьовий стиск опорного вузла. При цьому також перевіряється несуча здатність горизонтального перерізу ребер порожнистої плити, що закладена в стіну.
При передачі на обріз плити зусиль від обойм стояків перевіряється її несуча здатність на зріз і продавлювання, і, у разі потреби, передбачається заповнення порожнин на приопорних ділянках бетоном, міцність якого не менше міцності плити.
За наявності тріщин у крайніх клинчастих і аркових перемичках визначається несуча здатність п'яти на зріз, а також несуча здатність кутового простінка (за відсутності затяжок) при позацентровому стиску у площині стіни від спільної дії розпору і вертикальної поздовжньої сили. Якщо несуча здатність п'яти на зріз чи кутового простінка на позацентровий стиск недостатні, для сприйняття розпору в аркових перемичках передбачається встановлення затяжки.
У будинках зі склепінчастими цегляними перекриттями по металевих балках за відсутності затяжок у крайніх прогонах розрахунок стін, що примикають до несучих балок, виконується з урахуванням величини розпору, створюваного склепінням. За наявності зосереджених навантажень у межах окремого склепіння враховується різниця розпірних зусиль у суміжних прогонах. Для сприйняття подібних зусиль передбачається влаштування затяжок із кроком 1,5 - 2,0 м, які прикріплюються до металевих балок.
При влаштуванні прорізів розрахунок стін ведеться з урахуванням наявних і проектованих прорізів і жорсткості конструкцій підсилення (обрамлення). Жорсткість елементів підсилення призначається таким чином, щоб унеможливити утворення тріщин у кладці.
Розрахунок конструкцій стін виконується для всіх проміжних стадій улаштування прорізів, у тому числі при ослабленні стін тимчасовими прорізами і штрабами.
