Предисловие

Цели и принципы стандартизации в Российской Федерации установлены Федеральным
законом от 27 декабря 2002 г. № 184-ФЗ «О техническом регулировании», а правила разработки -
постановлением Правительства Российской Федерации от 19 ноября 2008 г. № 858 «О порядке
разработки и утверждения сводов правил».

Сведения о своде правил
1 ИСПОЛНИТЕЛИ - Центральный научно-исследовательский институт строительных
конструкций им. В.А. Кучеренко (ЦНИИСК им. В.А. Кучеренко)  институт ОАО «НИЦ
«Строительство»
2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 465 «Строительство»
3 ПОДГОТОВЛЕН к утверждению Департаментом архитектуры, строительства и
градостроительной политики
4 УТВЕРЖДЕН приказом Министерства регионального развития Российской Федерации
(Минрегион России) от 29 декабря 2011 г. № 635/5 и введен в действие с 01 января 2013 г.
5 ЗАРЕГИСТРИРОВАН Федеральным агентством по техническому регулированию и
метрологии (Росстандарт). Пересмотр СП 15.13330.2010 «СНиП II-22-81* Каменные и армокаменные
конструкции»
Информация об изменениях к настоящему своду правил публикуется в ежегодно
издаваемом информационном указателе «Национальные стандарты», а текст изменений и
поправок - в ежемесячно издаваемых информационных указателях «Национальные стандарты».
В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего свода правил соответствующее
уведомление будет опубликовано в ежемесячно издаваемом информационном указателе
«Национальные стандарты». Соответствующая информация, уведомление и тексты
размещаются также в информационной системе общего пользования - на официальном сайте
разработчика (Минрегион России) в сети Интернет.

1 Область применения............................................................................................................1
2 Нормативные ссылки............................................................................................................1
3 Термины и определения.......................................................................................................1
4 Общие положения...............................................................................................................1
5 Материалы..........................................................................................................................2
6 Расчетные характеристики...................................................................................................4
7 Расчет элементов конструкций по предельным состояниям первой группы (по
несущей способности) ..........................................................................................................18
8 Расчет элементов конструкций по предельным состояниям второй группы (по
образованию и раскрытию трещин и по деформациям)............................................................35
9 Проектирование конструкций..............................................................................................37
10 Указания по проектированию конструкций, возводимых в зимнее время..............................62
Приложение А (обязательное) Перечень нормативных документов...........................................66
Приложение Б (обязательное) Термины и определения............................................................67
Приложение В (обязательное) Основные буквенные обозначения величин................................68
Приложение Г (рекомендуемое) Расчет стен зданий с жесткой конструктивной
схемой.................................................................................................................................73
Приложение Д (рекомендуемое) Требования по армированию кладки лицевого
слоя....................................................................................................................................76
Приложение Е (рекомендуемое) Расчет стен многоэтажных зданий из каменной
кладки на вертикальную нагрузку по раскрытию трещин при
различной загрузке или разной жесткости смежных участков
стен....................................................................................................................................79
Библиография.....................................................................................................................81

Введение

Настоящий свод правил составлен с учетом требований федеральных
законов от 27 декабря 2002 г. № 184-ФЗ «О техническом регулировании», от
22 июня 2008 г. № 123-ФЗ «Технический регламент о требованиях
пожарной безопасности», от 30 декабря 2009 г. № 384-ФЗ «Технический
регламент о безопасности зданий и сооружений».
Актуализация выполнена авторским коллективом ЦНИИСК им.
В.А.Кучеренко - институтом ОАО «НИЦ «Строительство»:
кандидаты техн. наук А.В. Грановский, М.К. Ищук (руководители
работ), В.М. Бобряшов, Н.Н. Кручинин, М.О. Павлова, С.И. Чигрин;
инженеры: А.М. Горбунов, В.А. Захаров, С.А. Минаков, А.А. Фролов
(ЦНИИСК им. В.А. Кучеренко); кандидаты техн. наук А.И. Бедов (МГСУ),
А.Л. Алтухов (МОСГРАЖДАНПРОЕКТ). Общая редакция - канд. техн. наук О.И. Пономарева (ЦНИИСК им. В.А.Кучеренко).

СВОД ПРАВИЛ
КАМЕННЫЕ И АРМОКАМЕННЫЕ КОНСТРУКЦИИ
Masonry and reinforced masonry structures

Дата введения 2013-01-01

1 Область применения
Настоящий свод правил распространяется на проектирование каменных и
армокаменных конструкций новых и реконструируемых зданий и сооружений
различного назначения, эксплуатируемых в климатических условиях России.
Нормы устанавливают требования к проектированию каменных и армокаменных
конструкций, возводимых с применением керамического и силикатного кирпича,
керамических, силикатных, бетонных блоков и природных камней.
Требования настоящих норм не распространяются на проектирование зданий и
сооружений, подверженных динамическим нагрузкам, возводимых на
подрабатываемых территориях, вечномерзлых грунтах, в сейсмоопасных районах, а
также мостов, труб и тоннелей, гидротехнических сооружений, тепловых агрегатов.

2 Нормативные ссылки
Нормативные документы, на которые в тексте настоящих норм имеются ссылки,
приведены в приложении А.
П р и м е ч а н и е - При пользовании настоящим сводом правил целесообразно проверить
действие ссылочных стандартов и классификаторов в информационной системе общего пользования на
официальном сайте национального органа Российской Федерации по стандартизации в сети Интернет
или по ежегодно издаваемому информационному указателю «Национальные стандарты», который
опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по соответствующим ежемесячно издаваемым
информационным указателям, опубликованным в текущем году. Если ссылочный документ заменен
(изменен), то при пользовании настоящим сводом правил следует руководствоваться замененным
(измененным) документом. Если ссылочный документ отменен без замены, то положение, в котором
дана ссылка на него, применяется в части, не затрагивающей эту ссылку.

3 Термины и определения
В настоящем своде правил приняты термины и определения, приведенные в приложении Б.

4 Общие положения
4.1 При проектировании каменных и армокаменных конструкций следует
применять конструктивные решения, изделия и материалы, обеспечивающие
требуемую несущую способность, долговечность, пожаробезопасность,
теплотехнические характеристики конструкций и температурно-влажностный режим
(ГОСТ 4.206, ГОСТ 4.210, ГОСТ 4.219).
4.2 При проектировании зданий и сооружений следует предусматривать
мероприятия, обеспечивающие возможность возведения их в зимних условиях.
4.3 Применение силикатных кирпича, камней и блоков; камней и блоков из
ячеистых бетонов; пустотелых керамических кирпича и камней, бетонных блоков с
пустотами; керамического кирпича полусухого прессования допускается для наружных
стен помещений с влажным режимом при условии нанесения на их внутренние
поверхности пароизоляционного покрытия. Применение указанных материалов для
стен помещений с мокрым режимом, а также для наружных стен подвалов, цоколей и
фундаментов не допускается.
Применение трехслойной кладки с эффективным утеплителем для наружных стен
помещений с влажным режимом эксплуатации допускается при условии нанесения на
их внутренние поверхности пароизоляционного покрытия. Применение такой кладки
для наружных стен помещений с мокрым режимом эксплуатации, а также для
наружных стен подвалов не допускается.
4.4 Конструктивное исполнение строительных элементов не должно являться
причиной скрытого распространения горения по зданию, сооружению, строению.
При использовании в качестве внутреннего слоя горючего утеплителя предел
огнестойкости и класс конструктивной пожарной опасности строительных конструкций
должны быть определены в условиях стандартных огневых испытаний или расчетно- аналитическим методом.
Методики проведения огневых испытаний и расчетно-аналитические методы
определения пределов огнестойкости и класса конструктивной пожарной опасности
строительных конструкций устанавливаются нормативными документами по пожарной
безопасности.
4.5 Применение настоящего документа обеспечивает выполнение требований
Технического регламента «О безопасности зданий и сооружений».

Москва 1995

Разработаны Центральным научно-исследовательским институтом строительных конструкций (ЦНИИСК) им. В.А. Кучеренко Госстроя СССР.

С введением в действие настоящей главы СНиП отменяется глава СНиП 11-6.2-71 «Каменные и армокаменные конструкции. Нормы проектирования».

Редакторы - инженеры Ф.М. Шлемин, Г.М. Хорин (Госстрой СССР) и кандидаты техн. наукВ.А. Камейко, А.И. Рабинович (ЦНИИСК им. В.А. Кучеренко).

В конце документа приведено изменение к СНиП II-22-81, утвержденное постановлением Госстроя СССР от 11 сентября 1985 г. № 143.

При пользовании нормативным документом следует учитывать утвержденные изменения строительных норм и правил и государственных стандартов, публикуемые в журнале "Бюллетень строительной техники" и информационном указателе "Государственные стандарты" Госстандарта Россия.

1. Общие положения

1.1. Нормы настоящей главы должны соблюдаться при проектировании каменных и армокаменных конструкций новых и реконструируемых зданий и сооружений.

1.2. При проектировании каменных и армокаменных конструкций следует применять конструктивные решения, изделия и материалы:

а) наружные стены из: пустотелых керамических и бетонных камней и кирпича; облегченной кирпичной кладки с плитным утеплителем или засыпкой из пористых заполнителей; сплошных камней и блоков из бетона на пористых заполнителях, поризованных и ячеистых бетонов. Применение сплошной кладки из полнотелого глиняного или силикатного кирпича для наружных стен помещений с сухим и нормальным влажностным режимом допускается только при необходимости обеспечения их прочности;

б) стены из панелей и крупных блоков, изготовленных из бетонов различных видов, а также из кирпича или камней;

в) кирпич и камни марок по прочности на сжатие 150 и более в зданиях высотой более пяти этажей;

г) местные природные каменные материалы;

д) растворы с противоморозными химическими добавками для зимней кладки с учетом указаний разд. 7.

Примечание. При соответствующем обосновании допускается применять конструктивные решения, изделия и материалы, не предусмотренные настоящим пунктом.

1.3. Применение силикатных кирпича, камней и блоков; камней и блоков из ячеистых бетонов; пустотелого кирпича и керамических камней; глиняного кирпича полусухого прессования допускается для наружных стен помещений с влажным режимом при условии нанесения на их внутренние поверхности пароизоляционного покрытия. Применение указанных материалов для стен помещений с мокрым режимом, а также для наружных стен подвалов и цоколей не допускается. Влажностный режим помещений следует принимать в соответствии с главой СНиП по строительной теплотехнике.

1.4. Прочность и устойчивость конструкций и их элементов должна обеспечиваться при возведении и. эксплуатации, а также при транспортировании и монтаже элементов сборных конструкций.

1.5 . При расчете конструкций следует учитывать коэффициенты надежности Уд, принимаемые согласно Правилам учета степени ответственности зданий и сооружений при проектировании конструкций. утвержденным Госстроем СССР.

1.6. При проектировании зданий и сооружений следует предусматривать мероприятия, обеспечивающие возможность возведения их в зимних условиях.

Ввиду повсеместности и доступности сырья, долговечности и экономичности конструкции из природного камня возводились еще в каменном веке. Позже в качестве каменных конструкциях применялся тесаный камень, кирпич-сырец, обожженный кирпич.

Под каменными конструкциями понимают несущие и ограждающие конструкции зданий и сооружений, выполненные путем соединения отдельных камней или каменных изделий строительным раствором. До наших дней сохранилось много выдающихся памятников каменного зодчества: храмы Киевской Руси 10в., Архангельский собор в Московском Кремле 1333г., Кремлевские стены 1367г. И т.д.

Желание зодчих совершенствовать конструкции требовало разработки способов их расчета.

В 1638г. Галилей впервые определил несущую способность изгибаемого бруса в предположении, что в нем возникает такая же осевая растягивающая сила, как при осевом разрыве, и что в месте излома брус вращается вокруг грани сечения. В конце 18 века Кулон предложил теорию расчета каменного свода. В середине 19 века русский инженер Паукер дал более точное графическое определение несущей способности каменного свода.

В 1813г. В Англии была построена железокирпичная фабричная труба, а в 1825 г. –тоннель под Темзой из армированной кладки. В 1853 г. В Вашингтоне сооружен большой железокирпичный резервуар для воды.

Достаточно широкое применение нашли армокаменные конструкции и в нашей стране при строительстве зданий с армокирпичным каркасами. Широко используются традиционные материалы и конструкции. С 1955 года каменные и армокаменные конструкции рассчитываются по предельным состояниям. В развитии теории и практики каменных конструкций велика роль В.П. Некрасова, Л.И. Семенцова, С.В. Полякова, Ю.М. Иванова и др.

Применение каменных и армокаменных конструкций нашло во всех климатических районах в качестве несущих и ограждающих конструкций для центрально и внецентренно сжатых с ограниченным эксцентриситетом элементов. Армокаменные конструкции по свойствам приближаются к ж/б.

Достоинства каменных и армокаменных конструкций:

Сравнительная дешевизна и доступность материала;

Высокие прочностные характеристики

Недостатки: -большая теплопроводность;

Высокая трудоемкость;

Сезонная ограниченность ведения работ;

При проектирование каменных и армокаменных конструкций соблюдают требования

СНиП 11-25-80 Каменные и армокаменные конструкции

Кирпич и камни для каменных и армокаменных конструкций выпускают следующих марок: камни малой прочности (легкие бетонные и природные)-4;7;15;25;35;50

Камни средней прочности (кирпич, керам., природные, бетонные)-75;100;125;150;200

Камни высокой прочности (кирпич, природные, бетонные)-250;300;400;500;600;800;1000

Для строительных растворов установлены марки-4;10;25;50;75;100;150;200. Марки 150 и 200 применяют для отдельно стоящих и наиболее нагруженных элементов. Растворы плотностью (в сухом состоянии) 1500 кг/м3 и более называются тяжелыми, до-легкими.

Марки по морозостойкости F 10-300, в зависимости от класса здания и режима эксплуатации проектные марки 15-50

Для армирования применяют следующие классы арматуры: для сетчатого-А-1; Вр-1; для продольной и поперечной арматуры, анкеров, связей-А-1;А-11;Вр-1

Применение: для кладки наружных стен с сухим и нормальным влажностным режимом рекомендуется применять сплошную кладку из пустотелого кирпича, керамических и легкобетонных камней, с влажным режимом при условии защиты внутренней поверхности пароизоляцией, с мокрым режимом и для наружных стен подвалов и цоколей не допускается. Сплошные керамические кирпичи и камни из тяжелого бетона применяют для сплошной кладки в цоколях, стенах подвала, в стенах неотапливаемых зданий. Кирпич марок 150 и более применяется в зданиях высотой более пяти этажей. Силикатный кирпич не применяется для кладки стен подвалов, и при мокрых и влажных режимах.
Прочностные и деформативные характеристики каменной кладки

Прочность и деформативность кладки зависит от многих факторов:

От прочности и деформативности камня и раствора

Размера и формы камня

Подвижности раствора и степени заполнения им вертикальных швов

Качества кладки

Квалификации каменщика и т.д.

Прочность каменных материалов определяют по результатам испытаний образцов-эталонов на сжатие. Кирпич дополнительно испытывается и на изгиб. Предел прочности камня на сжатие в 10-15 раз выше предела прочности на растяжение. По пределу прочности на сжатие устанавливают марку кирпича.

Каменные материалы являются хрупкими, строительные растворы в затвердевшем состоянии упругопластичными. Каменная кладка, несущая способность которой обеспечивается совместной работой этих материалов, являются нелинейно деформируемым материалом. При восприятии кладкой сжимающих усилий поперечные деформации строительных растворов в горизонтальных швах значительно превышают поперечные деформации каменных материалов, поэтому кладка разрушается от растягивающих усилий в камне, возникающих под влиянием поперечных деформаций раствора. Увеличение толщины шва ведет к уменьшению прочности кладки. Разрушение кладки начинается с раскрытия вертикальных швов и появления мелких вертикальных трещин в отдельных камнях. При дальнейшем нагружении вертикальные трещины соединяются по высоте и расчленяют кладку на отдельные столбы, затем при дальнейшем увеличении нагрузки происходит потеря устойчивости кладки.

Прочностные и деформативные характеристики кладки получают путем испытания призматических образцов с размерами основания 38*38; 51*51 см. высотой 110-120 см.

Прочностные характеристики кладки: -временное сопротивление сжатию R и

Расчетное сопротивление осевому сжатию R

Расчетное сопротивление осевому растяжению R bl

Расчетному сопротивлению растяжения при изгибе R tb

Расчетное сопротивление срезу R sq

Деформативные характеристики кладки : -модуль упругости кладки (начальный модуль деформации) Е о

Упругая характеристика кладки α

Модуль деформации кладки Е

Коэффициент ползучести кладки γ cr

Коэффициент линейного расширения α t

Коэффициент трения μ

Величина R и определяется по данным испытаний.

Величина R = R и /k, где k-коэффициент, зависящий от вида камня; для камня и кирпича всех видов, бута, бутобетона k=2; для крупных и мелких блоков из ячеистых бетонов k=2.25 (данные R даны в СНиП 11-22-81).

При назначении расчетных сопротивлений кладки сжатию учитывают коэффициент условий работы: γ c -для летней кладки; γ cl –для зимней кладки, выполненной способом замороживания

(СНиП 11-22-81 т.33)

Величина R bl ; R sq ; R tb зависят от вида сечения, по которому происходит разрушение кладки. При этом возможны два случая разрушения: -по неперевязанному сечению, которыми являются горизонтальные швы кладки

По перевязанному сечению, которыми являются вертикальные швы кладки, в этих случаях сечение имеет ступенчатую форму

Значения R tb R sq R bl приведены в СНиП 11-22-81 т. 10

Значение Е о при кратковременном нагружении принимается равным Е о = α tgφ о, также пропорционален временному сопротивлению осевого сжатия Е о = α R и

Значение упругой характеристики α, зависящей от типа кладки, для основных видов кладки находится в СНиП 11-22-81

При расчете кладки на действие постоянных и длительных нагрузок с учетом ползучести, модуль упругости уменьшается на коэффициент ползучести γ cr, принимаемые: 1,2- для кладки из керамического кирпича; 1,8- для керам. камней с вертикальными щелевыми пустотами; 2,8-для кладки из крупных блоков; 3-для кладки из силикатного кирпича и блоков из бетона с пористыми заполнителями.

Значение Е= tgφ- тангенс угла наклона касательной к кривой в точке с заданным уровнем напряжений. Модуль деформации применяют в расчетах по 1 и 11 группам предельных состояний каменных конструкций. Работающих в сооружениях совместно с элементами конструкций из других материалов, при этом Е=0,5Е о

При определение деформаций кладки в статически неопределимых рамных системах

Модули упругости и деформации кладки из природных камней принимают по результатам экспериментальных исследований.

Относительная деформация с учетом ползучести: ε=νσ/ Е о, где ν-коэфф., учитывающий влияние ползучести кладки; σ-напряжение в кладке при длительном загружении.

Каменные материалы. В качестве каменных материалов для кладок используют штучные камни массой не более 40 кг и каменные изделия, изготовленные в заводских условиях, масса которых ограничивается грузоподъемностью транспортного я монтажного оборудования. К штучным каменным материалам относят: кирпич керамический, керамические камни, природные камни правильной формы и бутовые (неправильной формы), бетонные камни. Каменные изделия выпускают в виде бетонных блоков различного назначения, блоков из кирпича и керамических камней, вибропанелей из кирпича, блоков из природных камней и т. п.

Каменные материалы классифицируют: по происхождению: а) природные камни, добываемые в каменных карьерах (каменные блоки, бут); б) искусственные камни, изготовляемые путем обжига (кирпич, керамические камни), и необжиговые камни (кирпич силикатный, шлаковый, бетонные камни из тяжелого и легкого бетона); по структуре: а) полнотелый кирпич и сплошные камни; б) пустотелый кирпич и камни с пустотами разной формы.

Для ручной каменной кладки применяют кирпич следующих видов: керамический обыкновенный пластического и полусухого прессования, керамический пустотелый пластического прессования, кирпич силикатный, кирпич из трепелов и диатомитов.

Керамический полнотелый и силикатный кирпичи применяют для кладки несущих стен и столбов; керамический пустотелый - для кладки наружных стен отапливаемых зданий. Керамические и бетонные камни используют при возведении стен и перегородок, а крупные блоки из тяжелого бетона, кроме того, применяют для кладки стен фундаментов.

Природные камни из тяжелых пород (известняки, песчаники, гранит) используют в основном для облицовки стен и кладки фундаментов, а из камней легких пород (туф, известняк, ракушечник) в некоторых районах возводят стены.

Основной характеристикой каменных материалов, применяемых в несущих конструкциях, является их прочность, характеризуемая маркой, которая обозначает временное сопротивление образцов при сжатии.

Арматура. Для армирования каменных конструкций следует применять: в качестве сетчатого армирования - горячекатаную круглую сталь класса А-1 или арматурную проволоку периодического профиля класса Вр-1 диаметром 3...8 мм, в качестве продольной и поперечной арматуры - сталь классов А-1, A-11 и Вр-1 диаметром 5...8 мм. Соединительные элементы, закладные детали и стальные обоймы следует изготовлять из прокатной листовой стали, фасонных профилей, полосовой стали.

Расчет каменных и армокаменных конструкций ведется по методу предельного состояние. При этом учитываются 2 группы предельных состояний: первая по несущей способности (прочности и устойчивости), вторая - по образованию и раскрытию трещин (швов кладки) и деформациям. Расчет по первой группе выполняют всегда и для всех видов конструкций. Расчет по второй группе производят для конструкций, где не допускаются трещины (облицовка резервуаров) или требуется неполное их раскрытие (внецентренносжатые элементы с большими эксцентриситетами), ограничиваются деформации по условиям совместной работы смежных конструкций (стеновые заполнения каркасов зданий) и др. Цель расчета состоит в подборе сечений элементов или проверке имеющихся сечений. Вычисленные напряжения, деформации и ширина раскрытия трещин не должны превышать предельных значений, установленных нормами.

Расчет по несущей способности производят из условия, что расчетное усилие N меньше или равно расчетной несущей способности . Расчетное усилие вычисляют при действии нагрузок, взятых с коэффициентом надежности при неблагоприятном их сочетании. Расчетную несущую способность определяют в зависимости от геометрических размеров сечения, расчетного сопротивления кладки R и коэффициентов условий работы. Расчетное сопротивление, учитывающее возможность снижения прочности, связанное с естественным разбросом механических свойств, учитывается коэффициентом надежности и определяется по формуле