Пределы гибкости каменных стен, установленные в таблице (см. Перекрытия и покрытия зданий, рис. 3), являются для внутренних тонких стен (перегородок) заниженными, поскольку последние находятся в отношении устойчивости в более благоприятных условиях, чем наружные стены, подверженные действию ветра.
Опыт устройства кирпичных перегородок и нормы заграничных стран, особенно США, показывают, что гибкость таких стен может быть значительно больше, чем гибкость толстых стен.
Существенное значение имеют условия закрепления стен при примыкании их в боковым стенам. Основным случаем является перегородка неограниченной длины, закрепленная вверху от перемещения. Специального закрепления внизу не требуется, так как достаточно сил трения для удержания кирпичной перегородки от смещения. Для этого основного случая при толщине перегородки в 5 - 25 см предельная гибкость m=h/d может быть установлена по следующей эмпирической формуле, выведенной на основании нормативов США:
m = 48-d.
Здесь d - толщина перегородки в см.
Отсюда получаем предельную высоту h:
h = md = (48-d) d.
Эти формулы действительны для перегородок из плит или камней на растворе марки не ниже 30.
Для случаев перегородок небольшой длины, закрепленных с боков в примыкающих стенах, предельная высота может быть повышена.
При установлении предела повышения можно воспользоваться методом, принятых ранее для стен. Различают две степени закрепления при устройстве кирпичных перегородок:
- Закрепление по трем сторонам (рис. 1, а). Кирпичная перегородка закреплена по нижней стороне силами трения и по боковым сторонам в борозде стен или специальным креплением к прилегающим стенам. Верхняя сторона может не иметь специального крепления и закрепляется только штукатуркой. При отношении большей стороны в меньшей не более 1,5 предельные размеры перегородки должны удовлетворять формуле:
h+l≤2,5 md
- Закрепление по четырем сторонам (рис. 1, б). К креплению стен, указанному выше, добавляется прочное закрепление перегородки по линии примыкания к потолку специальными скобами или другими способами. По этому методу можно устанавливать предельные размеры перегородок при отношении большей стороны в меньшей не более круглое двух. Размеры перегородки определяются по формуле:
h+l≤3 md.
Рис. 1. Схемы закрепления перегородок по трем и четырем сторонам
При очень тонких неармированных кирпичных перегородках устойчивость их сильно снижается при устройстве дверных проемов. Ослабленная проемом перегородка легко расшатывается от ударов хлопающей двери. Поэтому дверные проемы не следует делать при толщине неармированных перегородок менее 7 см. При толщине перегородки 7-9 см рекомендуется армировать перегородки на уровне верха проема тонким полосовым железом или двумя проволоками диаметром 5-6 мм.
Если перегородки по толщине не удовлетворяют требованиям предельной гибкости, они должны быть армированы конструктивно (без расчета) проволокой или тонким полосовым (пачечным) железом на расстоянии по высоте 0,5-0,6 м.
Предельные размеры стен по вышеприведенным формулам при условии снижения их на 30% пригодны для тонких наружных стен, например для заполнения каркасов холодных зданий. При больших размерах панелей, чем это получается по формулам, стены армируются продольной арматурой, рассчитываемой на ветровую нагрузку по формулам изгиба армированной кладки.
При горизонтальном армировании арматура укладывается в горизонтальном шве кладки: при одном прутке - посредине, при двух прутках - ближе к граням. При вертикальном продольной армировании парная арматура располагается по граням стены и стягивается через швы хомутами. Перед штукатуркой она закрывается полосами намета цементного раствора.
В лаборатории каменных конструкций ЦНИПС были испытаны тонкие армированные стены из пустотелой керамики, спроектированные в своё время для Дворца Советов на ветровую нагрузку 140 кг/м2 при пролете 6 м. Деталь стены показана на рис. 2.
Пустотелый керамический камень имеет специальные желобки для арматуры. Испытания подтвердили правильность формулы изгиба армированной кладки. Элементы керамического камня обладают очень большой прочностью (600 кг/см2). Наружная стенка в состоянии выдержать все усилие в сжатой зоне. Поэтому плечо внутренних сил по экспериментам оказалось равным расстоянию от арматуры до наружной грани стены (z = h0).
Рис. 2. Армированная стена из пустотелых керамических блоков
