АРМИРОВАННАЯ КИРПИЧНАЯ КЛАДКА Российский патент 2011 года по МПК E04B2/34 

Изобретение относится к строительству и может быть использовано при строительстве многоэтажных зданий в сейсмических районах.

Известна армированная кирпичная кладка (см. Поляков С.В. Сейсмостойкие конструкции зданий. М.: Высшая школа, 1969-191 с.) двухрядной системы с ложковыми крайними кирпичами и тычковыми внутренними, в швах между которыми уложены вертикальная и горизонтальная арматура.

Недостатком такой кладки является расположение арматуры непосредственно в швах или пазах кладки, повышающее трудоемкость возведения кладки.

Кроме того, кладка лишена поперечных жестких связей, а установка вертикальной арматуры в швах кладки в случае слабого сцепления раствора с кирпичом может привести к расслоению крайних вертикальных стенок кладки.

Известна армированная кирпичная кладка двухрядной системы (см. А.С. №684111, Мкл. Е04В 2/34. Опубл. 5.09.75. Бюл. №33), включающая уложенные рядами с перевязкой швов кирпичи, вертикальную и горизонтальную арматуру, при этом каждый ряд кладки образован сочетанием трех ложковых кирпичей, уложенных с зазором и примыкающих к их торцам пары тычковых кирпичей, уложенных друг за другом, причем ряды смещены один относительно другого на 1/4 кирпича с образованием вертикальных сквозных каналов, в которых установлена вертикальная арматура, горизонтальная арматура в продольном направлении уложена в зазоры, образованные ложковыми кирпичами, а в поперечном направлении горизонтальная арматура проходит через шов, кроме того, каналы и швы с арматурой заполнены цементным раствором.

Недостатком является невысокая сейсмостойкость при длительном и особенно при импульсном вибрационном воздействии, что приводит к расслоению вертикальных стенок кладки из-за различия волнового разрушающего усилия, распространяемого с резко отличающейся скоростью по объему арматуры и бетона.

Технической задачей является повышение сейсмостойкости конструкции путем уравновешивания волны разрушающих усилий в армированной кирпичной кладке за счет частичного уменьшения амплитуд напряжений в вертикально попарно расположенных элементах арматуры.

Технический результат по повышению сейсмостойкости достигается тем, что армированная кирпичная кладка двухрядной системы включает уложенные рядами с перевязкой швов кирпичи, вертикальную и горизонтальную арматуру, при этом каждый ряд кладки образован сочетанием трех ложковых кирпичей, уложенных с зазором, и примыкающей к их торцам пары тычковых кирпичей, уложенных друг за другом, причем ряды смещены один относительно другого на 1/4 кирпича с образованием вертикальных сквозных каналов, в которых установлена вертикальная арматура, горизонтальная арматура в продольном направлении уложена в зазоры, образованные ложковыми кирпичами, а в поперечном направлении горизонтальная арматура проходит через швы, кроме того, каналы и швы с арматурой заполнены цементным раствором, при этом вертикальная арматура выполнена с винтообразными выступами на внешней поверхности, причем как в продольном, так и в поперечном размещении по кирпичной кладке вертикальная арматура расположена попарно таким образом, что на первой (из каждой пары) вертикальной арматуре касательная винтообразных выступов имеет направление по ходу часовой стрелки, а на второй вертикальной арматуре касательная винтообразных выступов имеет направление против хода часовой стрелки.

На фиг.1 аксонометрия кирпичной кладки с армированием толщиной в два кирпича; на фиг.2 - вертикально установленная пара элементов

арматуры с винтообразными выступами, направление их касательных имеет взаимно противоположное направление; на фиг.3 - распределение амплитуды сейсмических колебаний по поверхности выступов пары вертикально установленной арматуры, на фиг.4 - попарное продольное и поперечное размещение вертикальной арматуры по кирпичной кладке с компенсирующим распределением разрушающих сейсмических усилий.

Каждый ряд предлагаемой кладки состоит из трех ложковых кирпичей 1, уложенных с зазором 2. К торцам ложковых кирпичей примыкает пара кирпичей 3 со смещением каждого ряда по отношению к следующему на 1/4 кирпича, что создает вертикальные неразрезные каналы 4, в которых установлена вертикальная арматура 5. Горизонтальная арматура 6 в продольном направлении укладывается в зазор, а горизонтальная арматура 7 в поперечном направлении размещена в шве кладки.

Укладка арматуры может быть произведена как предварительно, так и одновременно с возведением кладки, а каналы и зазоры заполняются цементным раствором.

Вертикальная арматура 5 располагается парами таким образом, что на одной из пары 8 арматуры 9 на внешней поверхности 10 выполнены винтообразные выступы 11, касательная которых имеет направление по ходу часовой стрелки, а на другой из пары 8 арматуры 12 на внешней поверхности 13 выполнены винтообразные выступы 14, касательная которых имеет направление против хода часовой стрелки (см., например, стр.509, Выгодский М.Я. Справочник по высшей математике. М.: 1965-872 с, ил.).

Армированная кирпичная кладка двухрядной системы в условиях сейсмического воздействия воспринимает нагрузки следующим образом.

Возмущающее импульсное воздействие стоячей волны при сейсмической нагрузке соответствует образованию силового поля напряжений, которое перемещается снизу вверх преимущественно в поверхностной области вертикально установленной арматуры 5. Вертикальная арматура 5 устанавливается в вертикальных неразрезных каналах 4 парами 8, при этом на арматуре 9 пары 8 на внешней поверхности 10 выполнены винтообразные выступы 11, а на арматуре 12 на внешней поверхности 13 выполнены винтообразные выступы 14, причем касательные винтообразных выступов арматуры 9 и 12 пары 8 имеют противоположное направление.

В результате, амплитуды колебаний вертикальной арматуры 5 каждой пары 8 вертикальной арматуры 5, имея смещение в пространстве, интенсивно гасят силовые поля напряжений, перемещаясь снизу вверх по армированной кирпичной кладке, что позволяет повысить сейсмостойкость и, соответственно, прочность многоэтажного здания.

Оригинальность предлагаемого изобретения заключается в том, что повышается сейсмостойкость кирпичной кладки с армированием за счет обеспечения интенсивного затухания колебаний силовых напряжений по высоте многоэтажного здания путем наложения амплитуд, пространственно смещенных по поверхности винтообразных выступов, имеющих противоположное направление касательных для каждой пары вертикально установленной арматуры как в продольном, так и в поперечном направлении. В результате образуется непрерывная цепочка попарно расположенной вертикальной арматуры, которая активно компенсирует сейсмические разрушающие усилия в армированной кирпичной кладке.

Изобретение относится к строительству и может быть использовано при строительстве многоэтажных зданий в сейсмических районах. Технический результат: повышение сейсмостойкости конструкции путем уравновешивания волны разрушающих усилий в армированной кирпичной кладке за счет частичного уменьшения амплитуд напряжений в вертикально попарно расположенных элементах арматуры. Армированная кирпичная кладка двухрядной системы включает уложенные рядами с перевязкой швов кирпичи, вертикальную и горизонтальную арматуру, при этом каждый ряд кладки образован сочетанием трех ложковых кирпичей, уложенных с зазором, и примыкающей к их торцам пары тычковых кирпичей, уложенных друг за другом, причем ряды смещены один относительно другого на 1/4 кирпича с образованием вертикальных сквозных каналов, в которых установлена вертикальная арматура, при этом горизонтальная арматура в продольном направлении уложена в зазоры, образованные ложковыми кирпичами, а в поперечном направлении горизонтальная арматура проходит через швы, кроме того, каналы и швы с арматурой заполнены цементным раствором. Вертикальная арматура выполнена с винтообразными выступами на внешней поверхности, причем как в продольном, так и в поперечном размещении по кирпичной кладке вертикальная арматура расположена попарно таким образом, что на первой (из каждой пары) вертикальной арматуре касательная винтообразных выступов имеет направление по ходу часовой стрелки, а на второй вертикальной арматуре касательная винтообразных выступов имеет направление против хода часовой стрелки, при этом выполнена непрерывная цепочка попарно расположенной вертикальной арматуры, компенсирующей сейсмические разрушающие усилия в армированной кирпичной кладке. 4 ил.

Армированная кирпичная кладка двухрядной системы, включающая уложенные рядами с перевязкой швов кирпичи, вертикальную и горизонтальную арматуру, при этом каждый ряд кладки образован сочетанием трех ложковых кирпичей, уложенных с зазором, и примыкающих к их торцам пары тычковых кирпичей, уложенных друг за другом, причем ряды смещены один относительно другого на 1/4 кирпича с образованием вертикальных сквозных каналов, в которых установлена вертикальная арматура, при этом горизонтальная арматура в продольном направлении уложена в зазоры, образованные ложковыми кирпичами, а в поперечном направлении горизонтальная арматура проходит через швы, кроме того, каналы и швы с арматурой заполнены цементным раствором, отличающаяся тем, что вертикальная арматура выполнена с винтообразными выступами на внешней поверхности, причем, как в продольном, так и в поперечном размещении по кирпичной кладке вертикальная арматура расположена попарно таким образом, что на первой (из каждой пары) вертикальной арматуре касательная винтообразных выступов имеет направление по ходу часовой стрелки, а на второй вертикальной арматуре касательная винтообразных выступов имеет направление против хода часовой стрелки, при этом выполнена непрерывная цепочка попарно расположенной вертикальной арматуры, компенсирующей сейсмические разрушающие усилия в армированной кирпичной кладке.