Виталий Александрович Титаев, канд. техн. наук, доцент, ведущий научный сотрудник лаборатории тонкостенных и пространственных конструкций; доцент кафедры железобетонных и каменных конструкций
2-я Институтская ул., д. 6, к. 5, г. Москва, 109428, Российская Федерация; Ярославское шоссе, д. 26, г. Москва, 129337, Российская Федерация
e-mail: titaev@bk.ruтел.: +7 (499) 174-74-92
Vitaly A. Titaev, Cand. Sci. (Engineering), Associate Professor, Leading Researcher, Laboratory of the Thin-Walled and Spatial Structures; Associate Professor, Departament of Reinforced Concrete and Stone Structures
Yaroslavskoye Shosse, 26, Moscow, 129337,Russian Federation; 2nd Institutskaya str., 6, bld. 5, Moscow, 109428, Russian Federation
e-mail: titaev@bk.rutel.: +7 (499) 174-74-92
Иван Александрович Черный, инженер лаборатории тонкостенных и пространственных конструкций; магистрант Института промышленного и гражданского строительства
2-я Институтская ул., д. 6, к. 5, г. Москва, 109428, Российская Федерация; Ярославское шоссе, д. 26, г. Москва, 129337, Российская Федерация
e-mail: kron_975@mail.ruтел.: +7 (499) 174-74-00
Ivan A. Cherny, Engineer of the Laboratory for Thin-Walled and Spatial Structures; Master’s student of the Institute of Industrial and Civil Engineering
Yaroslavskoye Shosse, 26, Moscow, 129337,Russian Federation; 2nd Institutskaya str., 6, bld. 5, Moscow, 109428, Russian Federation
e-mail: kron_975@mail.rutel.: +7 (499) 174-74-00
Денис Витальевич Титаев, аспирант
Каширское шоссе, д. 31, г. Москва, 115409, Российская Федерация
e-mail: titaev-d@bk.ruтел.: +7 (499) 324-77-77
Denis V. Titaev, Postgraduate student
Kashirskoye Shosse, 31, Moscow, 115409, Russian Federation
e-mail: titaev-d@bk.rutel.: +7 (499) 324-77-77
Введение. Внешним слоем наружных стен является облицовочная каменная кладка, испытывающая сложное напряженно-деформированное состояние при восприятии собственного веса кладки, климатических нагрузок и воздействий (действия ветрового давления, влажности и температуры воздуха). Анализ имеющихся результатов исследований, а также требований нормативных документов показал, что они не учитывают температурные деформации увлажненной кладки при замерзании. В связи с этим авторами проведены исследования по оценке влияния данного воздействия на напряженно-деформированное состояние облицовочной кладки.
Цель. Получение универсальной зависимости длины температурного блока облицовочной кладки, в том числе при ее замораживании.
Материалы и методы. Материалом исследования является облицовочная каменная кладка (облицовочный слой) многослойных наружных стен зданий, моделируемая в программном комплексе ЛИРА-САПР, реализующем метод конечных элементов в форме метода перемещений. В данной статье использованы данные из работы М.А. Мурого «Температурные деформации влажной кирпичной кладки», опубликованной в 2008 году.
Результаты. На основании анализа термонапряженного состояния кладки, полученного в ходе численного моделирования, получена эмпирическая зависимость длины температурного блока облицовочной каменной кладки для наружных многослойных стен. Предложено логически обоснованное конструктивное решение узла облицовочной кладки с антифрикционным сопряжением ее с плитой перекрытия.
Выводы. На длину температурного блока кладки, опираясь на результаты исследования, оказывает влияние не только перепад температур и жесткость опорной конструкции, но и влажностные условия ее эксплуатации. При повышении влажности кладки от 6 до 12 % расчетная длина температурного блока существенно снижается. Длины температурных блоков, назначаемые по существующим методикам (включая методики норм проектирования), имеют завышенное значение, что существенно снижает долговечность облицовочной кладки, а также в ряде случаев может привести к ее разрушению.
Introduction. The outer layer of exterior walls is the facing masonry, experiencing a complex stress-strain state when taking its own weight, climatic loads, and exposures (wind pressure, humidity, and air temperature). An analysis of available research results, as well as the requirements of regulatory documents showed that no consideration is given to the temperature deformations of wet masonry when freezing. In this regard, the studies were conducted to assess the impact of this effect on the stress-strain state of the facing masonry.
Aim. To obtain a universal dependence of the temperature block length of the facing masonry, including its freezing.
Materials and methods. The study is applied to the facing masonry (facing layer) of multilayer exterior walls of buildings, modeled in the LIRA-CAD software package, which implements the finite element method in the form of displacement method. The research results of the work of M.A. Mury "Temperature deformations of wet brickwork" (2008) are used here.
Results. An empirical dependence of the temperature block length of the facing masonry for exterior multilayer walls is obtained based on the analysis of the thermal stress state of the masonry resulting from numerical calculation. A logically justified structural solution of the facing masonry unit with antifriction interface with the floor slab is proposed.
Conclusions. According to the results, the length of the masonry temperature block is not only affected by the temperature difference and the stiffness of the supporting structure, but also by the humidity conditions of its operation. When the humidity of the masonry increases from 6 to 12 %, the design length of the temperature block significantly decreases. The lengths of temperature blocks, set according to existing methods (including methods of design standards), have an overestimated value, and thus the durability of facing masonry is essentially reduced, or even destructed in a number of cases.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.