УСТРОЙСТВО СКВОЗНЫХ ПРОЕМОВ В КАМЕННЫХ СВОДАХ ИСТОРИЧЕСКИХ ЗДАНИЙ

Статья посвящена проблеме устройства сквозных проемов в каменных сводах реконструируемых исторических зданий. Необходимость в таких проемах возникает согласно проекту применения в целях размещения и прокладки новых коммуникационных и инженерных систем, например, лифтов, сантехнического оборудования, систем водоснабжения, вентиляции и др. Приводится анализ напряженного состояния модели каменной стены с прямоугольным и круглым проемами, а также влияния анизотропии прочности каменной кладки на ее несущую способность в зоне проемов. Отмечается, что устройство проемов связано с компромиссом между требованиями проекта применения, касающихся размеров, формы и мест расположения проемов в сводах, и условиями их безопасной эксплуатации. С этой целью необходим детальный анализ сложного напряженного состояния сводов с использованием существующих программных комплексов. При этом особое внимание следует обращать на минимизацию растягивающих напряжений, вызывающих трещины особенно в углах прямоугольных проемов. Отмечаются трудности связанные с применением критериев прочности в условиях сложного напряженного состояния сводов в зоне проемов. Приводятся примеры практической реализации сквозных проемов в исторических цилиндрических и крестовых каменных сводах с детальным анализом их напряженного состояния, а также влияния на несущую способность. Подчеркивается, что наиболее оптимальной локализацией проемов являются наименее напряженные участки сводов, например, распалубки вблизи расположенных под ними стенами. Анализируются способы усиления сводов, ослабленных проемами. Предпочтение отдается их армированию либо усилению с помощью железобетонных поясов. Обсуждаются технологические аспекты выполнения проемов. Обращается также внимание на необходимость мониторинга сводов в процессе выполнения проемов.

каменные своды, сквозные проемы, несущая способность, способы усиления, мониторинг

1. Исследование деформаций, расчет несущей способности и конструктивное укрепление древних распорных систем. Методические рекомендации. М., 1989

2. Бернгард В.Р. Арки и своды: Руководство по устройству и расчету арочных и сводчатых перекрытий. С-Петербург, 1901. 128 с

3. Лахтин Н.К. Расчет арок и сводов. Руководство к аналитическому и графическому расчету арочных и сводчатых перекрытий. М., 1911

4. Ahnert R., Krause K. H. Typische Baukonstruktionen von 1860 bis 1960 zur Beurteilung der vorhandenen Bausubstanz. Band 1,2. Berlin, 2009

5. Гроздов В.Т. «Кирпичные своды перекрытий старых жилых и общественных зданий». С.-Петербург, 1993

6. Зимин С.С., Беспалов В.В., Скрипченко И.В. Влияние распалубок на напряженное состояние каменных сводов // Материалы VII международной научно-практической конференции «Обследование зданий и сооружений: проблемы и пути их решения». 2017. С. 133-144

7. Деркач В.Н. Анизотропия прочности каменной кладки при сжатии // Научно-технические ведомости СПбГПУ. Наука и образование. 2011. № 3(130). С. 181-186

8. Поляков С.В. Сейсмостойкие конструкции зданий. Высшая школа, М., 1983. 304 с

9. Деркач В.Н. Анизотропия прочности каменной кладки на растяжение при раскалывании // Научно-технические ведомости СПбГПУ. Наука и образование. 2012. № 2 (147). С. 259-264

10. Standard Test Method for Diagonal Tension (Shear) in Masonry Assemblages ASTM E519-02: ASTM Committee C15. 2003. 5 p

11. Diagonal tensile strength tests of small walls specimens. TC76-LUM: RILEM LUMB 6 1991. - Bagneux: International Union of Laboratories and Experts in Construction Materials, Systems and Structures, 1991. 2 p

12. Физдель И.А. Дефекты в конструкциях, сооружениях и методы их устранения. М., Стройиздат, 1987

13. Павлов В.В., Харьков Е.В. Восстановление работоспособности каменных арок и сводов // Вестник гражданских инженеров. 2017. № 6 (65). С. 65-70

14. Соколов Б.С., Павлов В.В., Хорьков Е.В. Конструктивно-технологические особенности восстановления эксплуатационной пригодности каменных сводчатых покрытий: сб. ст. IV Международной (Х Всероссийской) конференции НАСКР-2018. Чувашский университет. Чебоксары. 2018. С. 323-329

15. Орлович Р.Б., Чыкалиди В.Х. Способы усиления цилиндрических каменных сводов. Строительство и реконструкция. № 1 (69). 2017

16. Орлович Р.Б., Деркач В.А. Зарубежный опыт армирования каменных конструкций // Жилищное строительство. 2011. № 11

17. Biolzi L., Ghittoni C., Fedele R., Rosati G. Experimental and theoretical issues in FRP-concrete bonding // Construction and Building Materials. 2013. No. 41. Рр. 182-190

18. ICDMOS. Recommendations for the analysis, consevvation and structural of architectural heritage.International Scientifich Committee for Analysis and Restovation of Structures of Architectural Heritage, 2003

19. ГОСТ Р 59437-2021 Сохранение памятников каменного зодчества. Общие требования

20. Деркач В.Н., Орлович Р.Б. Эмпирические критерии прочности каменной кладки в условиях сложного напряженного состояния. Строительство и реконструкция. 2010. № 6 (32). С. 8-12

21. Орлович Р.Б., Деркач В.Н. Критерии прочности, применяемые в зарубежной практике расчета и проектирования каменных конструкций // Известия высших учебных заведений. Строительство. № 6. 2011. C. 101-106

22. Орлович Р.Б., Деркач В.Н. Применение классических теорий прочности для расчета каменной кладки в условиях сложного напряженного состояния // Строительство и реконструкция. 2011. № 1 (33). С. 35-40