Несуча здатність простінків пам’яток архітектури, посилених анкерами

 

 

 

 

Розглянуті основні проблеми підвищення несучої здатності простінків будівель пам'ятників архітектури, причини деформацій, можливість вживання традиційних методів посилення і перспективи впровадження нових технологій. А також проведений порівняльний аналіз ефективності вживання різних методів посилення простінків.

Рассмотрены основные проблемы повышения несущей способности простенков зданий памятников архитектуры, причины деформаций, возможность применения традиционных методов усиления и перспективы внедрения новых технологий. А также проведен сравнительный анализ эффективности применения различных методов усиления простенков.

The basic problems of increase of bearing ability of party wall of buildings of monuments of architecture, the reason of deformations, possibility of application of traditional methods of strengthening and prospect of introduction of new technologies are considered. And also the comparative analysis of efficiency of application of various methods of strengthening of party wall is carried out.

Ключові слова:

Здание, реставрация, усиление, сейсмостойкость, простенок, обойма, анкер.

Будівля, реставрація, посилення, сейсмостійкість, обойма, анкер.

Building, restoration, strengthening, seismic stability, party wall, holder, anchor.

 

Пам'ятники архітектури є складними інженерно-будівельними системами, до кожного з них необхідний індивідуальний підхід [1, 2, 3]. Несучі простінки є одними з найуразливіших конструкцій цих будівель. Необхідність посилення кам'яних стін і простінків виникає при механічних пошкодженнях кладки, фізичному зносі, розтісок отворів, заміни проміжних перекриттів, надмірних навантаженнях, наявності тріщин, а також інших ознак нерівномірних деформацій несучих систем. Наслідком цього стає перевантаження робочих перетинів кладки, або позацентрово-стиснутих, або ж тих, що у багато разів зменшили несучу здатність. Тому більшість видів зміцнення стін та простінків полягають в забезпеченні місцевої стійкості стислої кладки [4].

Метою дослідження було підвищення несучої здатності простінків пам'ятників архітектури, з врахуванням вимог нормативних документів по охороні об'єктів культурної спадщини [5, 6, 7], шляхом забезпечення місцевої стійкості.

Традиційним способом зміцнення служить пристрій зовнішнього «корсета» або обойм (Рис. 1), що перешкоджають горизонтальному «розповзанню» кладки.

 

Рис. 1. Посилення кам'яного простінка при перевантаженні, шляхом влаштування обойми з кутових профілів.

 

Для посилення широких простінків використовуються інколи двосторонні корсети у вигляді плоских зварних грат, сполучених арматурними стрижнями через просвердлені в кладці отвори. У практиці реставрації нерідкі випадки заміни старого будівельного матеріалу, міцнішим, сучасним. Це може бути проста зовнішня з перев'язкою і крізне перекладання з армуванням небезпечної зони.

Зміцнення при структурному руйнуванні кладки вимагає розробки так званих технологічних або комбінованих способів зміцнення, наприклад армування і ін'єкції кладки (Рис. 2).

 

Рис. 2. Ін'єкційне і комбіноване зміцнення кладки (1, 2 – металеві стрижні «непрямого» армування; 2 – порожнечі і шпури, що ін’єктуються; 3 – штукатурне заповнення зон втрат).

 

Під структурним руйнуванням тут мається на увазі, по-перше, деструкція будівельного матеріалу елементів кладок, а по-друге, порушення монолітності структури кладки цілих конструкцій. Структурному руйнуванню піддається переобтяжена, а також водонасичена кладка (при протіканнях покрівель і комунікацій, капілярному підсосі вологи з ґрунту, корозії заставного металу, зміні режиму температурної вологості).

Характерні ознаки структурного руйнування при перевантаженнях – утворення системи Х- образних тріщин, виколювання трикутних призм і виснаження обжатих перетинів, іноді – вертикально орієнтованих тріщин, розшарування або хвилеподібне викривлення поверхонь. Морозне і сольове руйнування при замочуванні може бути виражене в розм'якшенні і висипанні розчину з швів в поверхневому шарі, відшаровуванні і падінні цілих пластів кладки, утворенні рихлого щебеневого конгломерату, що обсипається.

Традиційні способи посилення простінків [5] не завжди дозволяють виконати вимоги нормативних документів по реставрації пам'ятників архітектури [6, 7, 8, 9]. Територія Південного берега Криму насичена будівлями зведеними з бутової кладки. Їх фасади мають облицювання каменями тесаного буту (Рис. 3, 4), які є частиною кладки стіни, що обмежує можливість вживання традиційних методів посилення через відсутність штукатурного шару, під яким можна було б приховати елементи посилення.

 

Рис. 3. Будівля з бутової кладки з фасадом з тесаних каменів, що потребують ремонтно-реставраційних заходів, м. Ялта.

 

Рис. 4. Віконні і дверний отвори будівлі з бутової кладки з фасадом з тесаних каменів, потребуючі ремонтно-реставраційних заходів, м. Ялта.

 

Для таких будівель, авторами був розроблений метод посилення простінків будівель пам'ятників архітектури шляхом пристрою вклеюваних анкерів (стяжних різьбових шпильок). Установка вклеюваних стяжних різьбових шпильок, вказаним способом дозволяє підвищити несучу здатність конструктивних елементів будівлі при сейсмічній дії, а також приховати елементи посилення під автентичним, раніше вилученим матеріалом фасадів будівлі, що відноситься до пам'ятників архітектури. Цей спосіб включає влаштування тимчасової сталевої обойми, після чого в простінку в заздалегідь вибраних