Кам'яні конструкції
 
а б в г д е ж з и й к л м н о п р с т у ф х ц ч ш щ ъ ы ь э ю я
 

Кам'яні конструкції

Кам'яні конструкції, конструкції будівель і споруд, що несуть і захищають, з кам'яної кладки (фундаменти, стіни, стовпи, перемички, арки, зведення і ін.).

  Для До. до. застосовують штучні і природні кам'яні матеріали: цеглина будівельна, керамічна і бетонні камені і блоки (суцільні і порожнисті), камені з важких або легких гірських порід (вапняку піщанику, туфу, черепашника і тому подібне), крупні блоки із звичайного (важкого), силікатного і легкого бетонів, а також розчини будівельні. Матеріал для кам'яної кладки вибирається залежно від капітальної споруди, міцності і теплоізоляційних властивостей конструкцій, наявності місцевої сировини, а також виходячи з економічних міркувань. Кам'яні матеріали повинні задовольняти вимогам міцності морозостійкості, теплопровідності, водо- і воздухостойкості, водопоглинання, стійкості в агресивному середовищі, мати певну форму, розміри і фактуру лицьової поверхні. До розчинів пред'являються вимоги міцності, легкоукладуваності, водоутримуючій здатності і ін.

  До. до. — один з найбільш древніх видів конструкцій. У багатьох країнах збереглася велика кількість видатних пам'ятників кам'яної архітектури. (див. Архітектура ). До. до. довговічні, вогнестійкі, можуть бути виготовлені з місцевої сировини, це зумовило їх широке поширення і в сучасному будівництві. До недоліків До. до. відносяться порівняно велика вага, висока теплопровідність; кладка з штучного каменя вимагає значного витрат ручної праці. У зв'язку з цим зусилля будівельників направлені на розробку ефективних полегшених До. до. із застосуванням теплоізолюючих матеріалів. Вартість До. до. (фундаменти, стіни) складає від 15 до 30% загальної вартості будівлі.

  В сучасному будівництві До. до. (головним чином стіни і фундаменти з цеглини і каменя), є одним з поширених видів будівельних конструкцій (лише у великих містах переважає будівництво з крупних панелей). Практика будівництва з каменя значно випередила розвиток науки про До. до. При проектуванні До. до. застосовувалися емпіричні правила і недостатньо обгрунтовані методи розрахунку, що не дозволяють використовувати здатність, що повною мірою несе. до. Наука про міцність і методи розрахунку До. до., заснована на обширних експериментальних і теоретичних дослідженнях, була створена вперше в СРСР в 1932—39. Її основоположником був Л. І. Оніщик . Були вивчені особливості роботи кам'яної кладки з різних видів каменя і розчину, а також чинники що впливають на її міцність. Встановлено, що в кам'яній кладці, що складається з окремих шарів каменя і розчину, що чергуються, при передачі зусилля по всьому перетину виникає складний напружений стан і окремі камені (цегла) працюють не лише на стискування, але і на вигин, на розтягування, зріз і місцеве стискування. Причиною цього є нерівності ліжка каменя, неоднакова товщина і щільність горизонтальних швів кладки, що залежить від ретельності перемішування розчину міри розрівнювання і обтискання його при укладанні каменя, умов тверднення і ін. Кладка, виконана кваліфікованим каменярем, міцніше (на 20—30%), ніж виконана робітником середньої кваліфікації. Ін.(Древн) причина складного напруженого стану кладки — різні пружно-пластичні властивості розчину і каменя. Під дією вертикальних сил в шві розчину виникають значні поперечні деформації, які ведуть до ранньої появи тріщин в камені. Найбільшою міцністю при стискуванні (при використанні каменів правильної форми) володіє кладка з крупних блоків, а найменшою — з рваного бутового каменя і цеглини. Вищі камені мають і більший момент опору, що значно збільшує їх протидію вигину. Міцність цегельної кладки, що вібрує, за оптимальних умов вібрації приблизно удвічі вище за міцність ручної кладки і наближається до міцності цеглини. Це пояснюється кращим заповненням і ущільненням шва розчину і забезпеченням тісного контакту розчину з цеглиною.

  В кам'яних будівлях найважливіші елементи — зовнішні і внутрішні стіни і перекриття — зв'язані між собою в одну систему. Облік їх спільно просторової роботи, що забезпечує стійкість будівлі, дозволяє найекономічніше проектувати До. до. При розрахунку До. до. розрізняють дві групи кам'яних будівель: з жорсткою або з пружною конструктивною схемою. До першої групи відносяться будівлі з частим розташуванням поперечних стенів, в яких міжповерхові перекриття розглядаються як нерухомі діафрагми, що створюють жорсткі зв'язки для стенів при дії на них поперечних і внецентренних подовжніх навантажень. Така схема приймається при розрахунку стенів і внутрішніх опор багатоповерхових житлових і більшості цивільних будівель. Другу групу складають будівлі великої протяжності, із значними відстанями між поперечними стінами. У цих будівлях перекриття також зв'язують стіни і внутрішні опори в одну систему, але вони вже не можуть розглядатися як нерухомі діафрагми, унаслідок чого при розрахунку враховуються спільні деформації зв'язаних між собою елементів будівлі. За такою схемою розраховуються більшість промислових будівель з кам'яними стінами, що несуть. Облік просторової роботи стенів при проектуванні До. до. дозволяє істотно понизити що розрахункові вигинають моменти в стінах, значно зменшити товщину стенів, полегшити фундаменти і підвищити поверховість.

  Залежно від конструктивної схеми будівлі кам'яні стіни підрозділяються на тих, що несуть, сприймають навантаження від власної ваги, від покриття, перекриттів, будівельних кранів і др.; що самонесущие, сприймають навантаження від власної ваги всіх поверхів будівлі і вітрові навантаження; навісні, сприймаючі навантаження від власної ваги і вітру в межах одного поверху. Кам'яні стіни з штучного каменя і цеглини підрозділяються на суцільних і шаруватих (полегшені). Товщина суцільних стенів приймається кратною основним розмірам цеглини: 0,5; 1; 1,5; 2; 2,5 і 3 цеглини. Витрата матеріалів, трудомісткість і вартість зведення стенів залежать від правильно вибраної конструкції і міри використання властивостей матеріалів. Для зовнішніх стенів малоповерхових опалювальних будівель недоцільно застосовувати суцільні До. до. з важких матеріалів. В цьому випадку застосовують полегшені шаруваті стіни з термоізоляцією або стіни з порожнистих керамічних каменів, а також каменів з легенів і комірчастих бетонів. Для будівель середньої і підвищеної поверховості, що зводяться з штучної цеглини і каменя, переважна конструктивна схема з внутрішніми поперечними стінами, що несуть, що дозволяє застосовувати зовнішні стіни з полегшених ефективних матеріалів (керамічних, з утеплювачами і ін.).

  Для підвищення міцності кладки До. до. підсилюють сталевою арматурою (див. Армокаменниє конструкції ), застосовують армування залізобетоном ( комплексні конструкції ); армування обоймами — включення кладки в залізобетонні або металеві обойми.

  Літ.: Оніщик Л. І., Кам'яні конструкції промислових і цивільних будівель, М. — Л., 1939; Довідник проектувальника. Кам'яні і армокаменниє конструкції, під ред. С. А. Семенцова і В. А. Камейко, 1968; Поляків С. Ст і Фальовіч Ст Н., Проектування кам'яних і великопанельних конструкцій, М., 1966; Будівельні норми і правила, частина 2, розділ В, гл.(глав) 2. Кам'яні і армокаменниє конструкції. Норми проектування, М., 1962.

  Ст А. Камейко.