constructionСтроительство и реконструкцияBuilding and Reconstruction2073-7416Орловский государственный университет имени И.С. Тургенева10.33979/2073-7416-2024-112-2-39-49construction-719Research ArticleТЕОРИЯ ИНЖЕНЕРНЫХ СООРУЖЕНИЙ. СТРОИТЕЛЬНЫЕ КОНСТРУКЦИИTHEORY OF ENGINEERING STRUCTURES. BUILDING UNITSПроектирование усиления каменной кладки односторонними аппликациями из торкрет-бетонаDesign of masonry strengthening with one-sided shotcrete applicationsСимаковО. А.SimakovO. A.

Симаков Олег Александрович - кандидат технических наук, доцент кафедры железобетонных и каменных конструкций,

г. Москва

Simakov Oleg A. - Candidate of Technical Sciences, Associate Professor of the Department of Reinforced Concrete and Stone Structures,

Moscow

simakov-ne@mail.ruНещадимовВ. А.NeshchadimovV. A.

Нещадимов Виктор Александрович - кандидат технических наук, старший преподаватель кафедры железобетонных и каменных конструкций,

г. Москва

Neshchadimov V. A. - Candidate of Technical Sciences, assistant professor of the Department of Reinforced Concrete and Stone Structures,

Moscow

5059119@mail.ruФГБОУ ВО «Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет»National Research Moscow State University of Civil Engineering202406052024023949Copyright © Симаков О.А., Нещадимов В.А., 20242024Симаков О.А., Нещадимов В.А.Simakov O.A., Neshchadimov V.A.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://construction.elpub.ru/jour/article/view/719

Несущие конструкции из каменной кладки достаточно распространены в том числе в сейсмоопасных районах и зонах, в которых проводились боевые действия. При этом имеющиеся модели кладки, а также технологии усиления в основном ориентированы либо на усиление с целью повышения несущей способности, либо восстановление поврежденных при эксплуатации, фактически статических нагрузок, конструкций. Комплексные методики восстановления, а также модели усиленной кладки, получившей повреждения в результате сейсмических или минно-взрывных воздействий, по большей части не ориентированы на массовое применение и подразумевают в основном перекладку разрушенных участков. В месте с тем имеется необходимость в адаптации существующих высокотехнологичных методик усиления конструкций из каменной кладки под массовое применение с учетом последних наработок в области материаловедения. Наиболее оптимальным вариантом усиления по мнению авторов оказалось применение односторонних аппликаций из торкрет-бетона. Для данного метода была определена и описана модель усиленной каменной кладки с целью проведения расчетного обоснования и разработана комплексная методика расчета и проектирования применительно в том числе к несущим конструкциям многоэтажных зданий. На основании лабораторных исследований было обосновано конструктивное решение по креплению аппликаций только за счет сил адгезии к поверхности базовой кладки. Указанная комплексная методика прошла адаптацию на реальных объектах многоэтажных зданиях с несущими стенами из каменной кладки.

Load-bearing masonry is quite widespread, including in earthquake-prone areas and zones in which military operations were carried out. At the same time, the existing treasure models, as well as reinforcement technologies, are mainly focused either on strengthening in order to increase the load-bearing capacity, or on restoring structures damaged during operation, actually static loads. Complex retrofitting methods, as well as models of reinforced masonry that have been damaged as a result of seismic or mine-explosive impacts, for the most part are not focused on mass use and imply mainly the re-laying of destroyed areas. At the same time, there is a need to adapt existing high-tech methods of strengthening masonry structures for mass use, taking into account the latest developments in the field of materials science. The most optimal variant of reinforcement, according to the authors, was the use of single-sided shotcrete applications. For this method, a model of reinforced masonry was defined and described in order to carry out a calculation justification and a comprehensive calculation and design methodology was developed, including for load-bearing multi-storey buildings structures. On the basis of laboratory studies, a constructive solution for fixing applications was justified only due to the forces of adhesion to the surface of the base masonry. The specified complex technique was adapted on real objects of multi-storey buildings with load-bearing masonry walls.

торкрет-бетонкаменная кладкаусилениевосстановлениеshotcrete-concretemasonryreinforcementrestorationReferencesКабанцев О.В., Тонких Г. П. и др. Пособие по оценке сейсмостойкости и сейсмоусилению общевойсковых зданий с несущими стенами из каменной кладки. Москва: 26 ЦНИИ МО РФ, 2002.Kabantsev O. V, Tonkich G.P., etc. The Grant according to seismic stability and to seismostrengthening the general armies buildings with bearing walls from a stone laying. Moscow, 26 TSNII MO the Russian Federation, 2002.Симаков О.А. Анализ факторов, вызывающих необходимость усиления жезезобетонных конструкций // Строительство и реконструкция. 2019. №1. С.76-84. https://doi.org/10.33979/2073-7416-2019-81-1-76-84Simakov O.A. Analysis of factors causing the need for strengthening of reinforced concrete constructions. Building and Reconstruction. 2019. No.1. Pp. 76-84. (In Russ.) https://doi.org/10.33979/2073-7416-2019-81-1-76-84Кабанцев О.В. Прочность и деформативность каменной кладки при двухосном напряженном состоянии // Промышленное и гражданское строительство. 2016. № 7, С. 16–23.Kabantsev O. V. Strength and deformability of masonry under biaxial stress state. Promyshlennoe i grazhdanskoe stroitel 'stvo [Industrial and Civil Engineering], 2016, no. 7, pp. 16–23. (In Russian)Kabantsev O. V. Дискретная модель каменной кладки в условиях двухосного напряженного состояния // Вестник ТГАСУ. 2015. № 4. С. 113–134.Kabantsev O. V. A discrete model of masonry under conditions of biaxial stress state. Vestnik of TSUAB. 2015. no. 4. Pp.113–134. (In Russian).Кабанцев О.В., Тамразян А.Г. Моделирование упруго-пластического деформирования каменной кладки в условиях двухосного напряженного // International Journal for Computational Civil and Structural Engineering, 2015. № 3. Т. 11. С. 87–100.Kabantsev O. V., Tamrazyan A. G. Modeling of elastic-plastic deformation of masonry under conditions of biaxial stress state. International Journal for Computational Civil and Structural Engineering. 2015. Iss. 3. Vol. 11. Pp. 87–100. (In Russian).Kabantsev, O.V. Modeling Nonlinear Deformation and Destruction Masonry under Biaxial Stresses. Part 1. Masonry as Simulation Object // Applied Mechanics and Materials. 2015. Vol. 725-726. Pp. 681-696Kabantsev, O.V. Modeling Nonlinear Deformation and Destruction Masonry under Biaxial Stresses. Part 1. Masonry as Simulation Object. Applied Mechanics and Materials. 2015. Vol. 725-726. Pp. 681-696Kabantsev O. Modeling Nonlinear Deformation and Destruction Masonry under Biaxial Stresses. Part 2. Strength Criteria and Numerical Experiment Object // Applied Mechanics and Materials. 2015. Vol. 725-726. Pp. 808- 819.Kabantsev O. Modeling Nonlinear Deformation and Destruction Masonry under Biaxial Stresses. Part 2. Strength Criteria and Numerical Experiment Object. Applied Mechanics and Materials. 2015. Vol. 725-726. Pp. 808-819.Вильдеман В.Э., Соколкин Ю.В., Ташкинов А.А. Механика неупругого деформирования и разрушения композиционных материалов. М. : Наука, 1997. 228 с.Vil'deman V. E., Sokolkin Yu. V., Tashkinov A. A. Mekhanika neuprugogo deformirovaniya i razrusheniya kompozitsionnykh materialov [Mechanics of inelastic deformation and fracture of composite materials]. Moscow, Nauka Publ., 1997. 228 p. (In Russian)Кашеварова Г.Г., Зобачева А.Ю., Дубинский С.И. Моделирование процесса разрушения кирпичной кладки зданий в натурных и численных экспериментах // Строительная механика и расчет сооружений. 2011. №1. С. 69-73.Kashevarova G. G., Zobacheva A. Yu. Modeling of process of destruction of brickwork. PNRPU Construction and Architecture Bulletin. 2010. no. 1. Pp. 106–116. (In Russian).Тонких Г.П., Кабанцев О.В., Симаков О.А., Симаков А.Б., Баев С.М., Панфилов П. С. Экспериментальные исследования сейсмоусиления каменной кладки наружными бетонными аппликациями // Сейсмостойкое строительство. Безопасность сооружений. 2011. № 2. С.35-42. EDN: QCWDBZTonkikh G. P., Kabantsev O. V., Simakov O. A., Simakov A. B., Baev S. M., Panfilov P. S. Experimental study of seismic strengthening of masonry exterior concrete applications. Seysmostoykoe stroitel'stvo. Bezopasnost' sooruzheniy. 2011. no. 2. Pp. 35–42. (In Russian).Кабанцев О.В., Тонких Г.П., Симаков О.А., Симаков А.Б., Баев С.М. Повышение сейсмостойкости каменных конструкций односторонними аппликациями из торкрет-бетона //Аэропорты. Прогрессивные технологии. 2011. №2. С. 26-32. EDN: TSQAKVTonkikh G.H., Simakov O.A., Kabantsev O.V., Bayev S.M., Experimental studies of masonry aseismic reinforcement using external concrete applications Sejsmostojkoe stroitel'stvo. Bezopasnost' sooruzhenij, 2011. No. 2. Pp: 35-41 (In Russian)Кабанцев О. В., Симаков О. А., Нещадимов В. А., Штырлов Д. А. Усиление несущих стен из каменной кладки поврежденных многоэтажных зданий // Промышленное и гражданское строительство. 2023. № 7. С. 29-35. doi: 10.33622/0869-7019.2023.07.29-35Kabancev O. V., Simakov O. A., Neshchadimov V. A., SHtyrlov D. A. Usilenie nesushchih sten iz kamennoj kladki povrezhdennyh mnogoetazhnyh zdanij [Reinforcement of Bearing Masonry Walls of Damaged MultiStorey Buildings]. Promyshlennoe i grazhdanskoe stroitel'stvo [Industrial and Civil Engineering]. 2023. No. 7. Pp. 29- 35. doi: 10.33622/0869-7019.2023.07.29-35 (In Russian)Maheri M.R., Najafgholipour M.A. , Zarandi S. Seismic rehabilitation of URM heritage-listed Namazi school building using multiple retrofitting techniques // Journal of Building Engineering. 2023. Volume 79. 15 November 2023. 107782. https://doi.org/10.1016/j.jobe.2023.107782Maheri M.R., Najafgholipour M.A. , Zarandi S. Seismic rehabilitation of URM heritage-listed Namazi school building using multiple retrofitting techniques. Journal of Building Engineering. 2023. Volume 79. 15 November 2023. 107782. https://doi.org/10.1016/j.jobe.2023.107782Rezaee S.R.S., Soltani M., Nikooravesh M. Cyclic in-plane behavior of unreinforced and confined masonry walls retrofitted by shotcrete: Experimental investigation // Engineering Structures Volume 264, 1 August 2022, 114432/ https://doi.org/10.1016/j.engstruct.2022.114432Rezaee S.R.S., Soltani M., Nikooravesh M. Cyclic in-plane behavior of unreinforced and confined masonry walls retrofitted by shotcrete: Experimental investigation. Engineering Structures. 2022. Volume 264, 1 August 2022. 114432/ https://doi.org/10.1016/j.engstruct.2022.114432Aminulai H.O., Baiguera M., Crump D.A., Sextos A., Kashani M.M. Experimental qualification of seismic strengthening of URM buildings in Nepal // Soil Dynamics and Earthquake Engineering. 2023. Volume 173. October 2023. 108130. https://doi.org/10.1016/j.soildyn.2023.108130Aminulai H.O., Baiguera M., Crump D.A., Sextos A., Kashani M.M. Experimental qualification of seismic strengthening of URM buildings in Nepal. Soil Dynamics and Earthquake Engineering. 2023. Volume 173. October 2023. 108130. https://doi.org/10.1016/j.soildyn.2023.108130

The authors declare that there are no conflicts of interest present.