Δρ. Πολιτικός Μηχανικός, MSc Κονιάματαteicm.panagop.com/files/ferousa/yliko/Maragkos/ferousa_toixopoiia... · Μαραγκός Ν. Κατασκευές

Κονιάματα

Μαραγκός Ν.

Κατασκευές από φέρουσα τοιχοποιία

Δρ. Πολιτικός Μηχανικός, MSc

Τα κονιάματα έχουν σκοπό να ενώσουν τα λιθοσώματα.

Οι μηχανικές τους ιδιότητες επηρεάζουν τα μηχανικά χαρακτηριστικά της τοιχοποιίας.

Παλαιότερα : άσβεστος, χώμα, κεραμικά θραύσματα-ηφαιστειακή τέφρα

Σήμερα : άσβεστος, τσιμέντο, άμμος, νερό (πρόσθετα αν απαιτούνται).

Το τσιμέντο αυξάνει την αντοχή, η άσβεστος την πλαστιμότητα και το νερό την εργασιμότητα.




Η κατάλληλη ποσότητα νερού που πρέπει να έχει ένα κονίαμα είναι τόση ώστε κατά τη διάστρωση να μη φεύγει στα πλάγια.

Η μικρή ποσότητα νερού ή η απορρόφηση του από τα λιθοσώματα έχει ως συνέπεια τη μη εξάπλωση του κονιάματος και την επακόλουθη κακή επαφή τους.

Γι αυτό το λόγο τα τούβλα πρέπει να διαβρέχονται πριν την χρήση τους.




Κατάταξη κονιαμάτων κατά τον EC6

Κονίαμα γενικής χρήσης : Πάχος αρμού μεγαλύτερο από 3mm.

Κονίαμα λεπτής στρώσης : Πάχος αρμού από 1 έως 3 mm.

Ελαφροκονίαμα : Παράγεται από ελαφροβαρή υλικά (περλίτη,ελαφρόπετρα) που όταν σκληρυνθούν έχουν πυκνότητα < 1500kg/m3.

Σύμφωνα με τον EC6 το πάχος κονιάματος γενικής χρήσης και

ελαφροκονιάματος σε οριζόντιους και κατακόρυφους αρμούς

πρέπει να είναι από 8 έως 15 mm

Η ποιότητα ενός κονιάματος χαρακτηρίζεται από το γράμμα Μ(mortar=κονίαμα) ακολουθούμενο από τη χαρακτηριστική θλιπτικήαντοχή

Unit 8 Unit 8

Αντοχή σε θλίψη κονιάματος

Είναι η μέση θλιπτική αντοχή από 6 πρισματικά δοκίμια κονιάματοςδιαστάσεων κύβου 40x40x40 (mm)

fm,c =P / (b × L)

Κατά EC6, 5 τύποι κονιαμάτων ανάλογα με την αντοχή.Μ2, Μ5, Μ10, Μ15, Μ20. (Μ=mortar) Σε άοπλη και περισφιγμένη τοιχοποιία Μ>5 MPa Σε οπλισμένη τοιχοποιία Μ>10 MPa

Unit 8 Unit 8 Κατασκευές από φέρουσα τοιχοποιία. Λυμένα παραδείγματα

Μαραγκός Ν.Δρ. Πολιτικός Μηχανικός, MSc

Unit 8 Unit 8

Αντοχή σε κάμψη κονιάματος

Ελέγχονται δοκίμια διαστάσεων 40x40x160 (mm) με άνοιγμα

στηρίξεων 100 mm

fm,fl = 1,5 × P × L / (b × h2)

P : φορτίο θραύσης

b, l : οριζόντιες διαστάσεις δοκιμίου

L : απόσταση των στηρίξεων της μηχανής

h : ύψος δοκιμίου



Πειραματικός έλεγχος αντοχής κονιάματος

Δοκίμια :

40x 40x 160






• Η ορθή δόμηση των λιθοσωμάτων από φυσικούς λίθους ή η δόμηση «με τους κανόνες της τέχνης» όπως συνηθίζεται να λέγεται, είναι τέχνη που τη κατείχαν λίγοι κτίστες, οι πετράδες

• Πολλές περιοχές που φημίζονται για τους τεχνίτες της πέτρας (π.χ. Λαγκάδια Αρκαδίας, Χλανδίτσα Αχαΐας, Περτούλι Τρικάλων, Ήπειρος)

• Τα τελευταία χρόνια παρατηρείται μία στροφή στη χρήση και την αξιοποίηση των υπαρχόντων κτιρίων και υλικών, που έχει ως αποτέλεσμα αρκετά παλαιά κτίρια να επισκευάζονται και πολλές φορές να ενισχύονται

Φυσικοί λίθοιΟρθή δόμηση της τοιχοποιίας




Για τη σωστή διαμόρφωση της τοιχοποιίας απαιτούνται τα εξής:

• Θλιπτική αντοχή λιθοσωμάτων. Επιλογή λιθοσωμάτων με γνωστές ιδιότητες και χρήση ενός τύπου πλίνθων στην κατασκευή

• Αντοχή του κονιάματος - σε σχέση και με την αντοχή των πλίνθων (Μ≥2,5).

• Ομαλή και καθαρή (χωρίς ξένα σώματα) επιφάνεια έδρασης πλίνθων για να εξασφαλίζεται καλή επαφή με το κονίαμα και ομοιόμορφη κατανομή των τάσεων

Κανονική μορφή Δυσμενείς μορφές




• Αλληλεμπλοκή πλίνθων ώστε να μην υπάρχει συνεχής κατακόρυφος αρμός. Επαρκής χρήση μπατικών λίθων (λίθων με μήκος τους κατά του πάχους του τοίχου)

Καλή διάταξη και εμπλοκή λίθων

Κακή διάταξη και εμπλοκή λίθων




• Στο τελείωμα τοίχων και στη συμβολή τους με άλλους (γωνίες) να τοποθετούνται ισχυρά λιθοσώματα (αγκωνάρια)




• Οι λίθοι περιβάλλονται από όλες τις μεριές με κονίαμα εκτός από το πρόσωπό τους. Προσοχή στην ποσότητα κονιάματος (αδύναμο σημείο της τοιχοποιίας)

• Στις ανεπίχριστες λιθοδομές να διαμορφώνονται λείοι αρμοί ώστε να μην υπάρχει προσβολή από υγρασία.

Σωστή αρμολόγηση Κακή αρμολόγηση




• Στις επιχρισμένες λιθοδομές ο αρμός δεν πρέπει να ενώνεται με το επίχρισμα.

Σωστή αρμολόγηση Κακή αρμολόγηση

Αντοχή σε θλίψη τοιχοποιίας, fk

Unit 8 Unit 8

Ο προσδιορισμός των μηχανικών ιδιοτήτων της τοιχοποιίας είναι δύσκολος αφού αφενός δεν πρόκειται για ομοιογενές και ισότροπο υλικό και αφετέρου δεν είναι βιομηχανικό υλικό με σταθερή και ελεγχόμενη ποιότητα.

Εξαιτίας των παραπάνω• Οι εργαστηριακοί προσδιορισμοί των μηχανικών χαρακτηριστικών συγκρίνονται με τις θεωρητικές σχέσεις που υπάρχουν στη Βιβλιογραφία.• Ο προσδιορισμός της αντοχής ενός δοκιμίου στο εργαστήριο γίνεται με πρότυπες δοκιμές οι οποίες δεν αναπαριστούν πάντοτε τις πραγματικές συνθήκες.



Unit 8 Unit 8

Η αντοχή σε θλίψη της τοιχοποιίας εξαρτάται:

• από τα χαρακτηριστικά των τοιχοσωμάτων (αντοχή, τύπος, γεωμετρία, οπές, υδατοαπορροφητικότητα)

• από τα χαρακτηριστικά του κονιάματος (λόγος Ν/Τ), το σχετικό πάχος του κονιάματος και τη σχετική παραμόρφωση των 2 υλικών

• από τις συνθήκες που επικρατούν στην τοιχοποιία (τρόπος εμπλοκής των λιθοσωμάτων, ποιότητα κατασκευής, διεύθυνση φόρτισης, τρόπος επιβολής της φόρτισης κ.λπ.)



fk=K*fb0,70*fm0,30 (κονίαμα γενικής χρήσης)

fk=K*fb0,85 (κονίαμα λεπτής στρώσης group 1&4)

fk=K*fb0,70 (κονίαμα λεπτής στρώσης group 2&3)

Κ : συντελεστής που εξαρτάται από το υλικό & από την ομάδα των λιθοσωμάτων καθώς και από το κονίαμα (βλ. Πιν. 3.3)

fb : η ανηγμένη θλιπτική αντοχή του λιθοσώματος

fb<75 MPa για κονίαμα γενικής χρήσης, fb<50 MPa για κονίαμα λεπτής στρώσης

fm : η μέση θλιπτική αντοχή του κονιάματος

fm [< min(20MPa ή 20Ν/mm2, 2fb) για κονίαμα γεν. χρήσης

fm < 10 MPa για ελαφροκονίαμα

Αν υπάρχει κατακόρυφος αρμός (σε όλο το ύψος της τοιχοποιίας ήσε τμήμα της) ο συντελεστής Κ πολλαπλασιάζεται επί 0,8

Κατά τον EC6 προτείνονται οι εμπειρικές σχέσεις:

Unit 8 Unit 8



Πιν. 3.3. Συντελεστής Κ για τον προσδιορισμό της fk

Unit 8 Unit 8



Σχέσεις EC6 (προτείνεται ο πειραματικός προσδιορισμός της) :Για κονίαμα γενικής εφαρμογής ή κονίαμα λεπτής στρώσηςσε οριζόντιους αρμούς

πάχους 0,5 έως 3 mm ή ελαφροκονίαμα

Λαμβάνεται η μικρότερη από τις τιμές που δίνουν οι παρακάτω σχέσεις:

fvk= fvko + 0.40σd

fvk= 0,065fb > fvkο

fvko από Πίνακα 3.4

σd = η κατακόρυφη θλιπτική τάση

Αντοχή σε διάτμηση τοιχοποιίας, fvk

Unit 8 Unit 8



fvko : διατμητική αντοχή χωρίς την ύπαρξη κατακόρυφης

ορθής τάσης - δηλαδή η συνάφεια (από πίνακες)

σd : ορθή τάση σχεδιασμού στο σημείο ελέγχου για το συνδυασμό των φορτίων σχεδιασμού

fb : ανηγμένη θλιπτική αντοχή των τοιχοσωμάτων για διεύθυνση

φορτίο κάθετα στην έδρα τους

Unit 8 Unit 8



Unit 8 Unit 8



Πιν. 3.4. Τιμές fvko για κονιάματα

Αντοχή σε κάμψη τοιχοποιίας, fxk

Unit 8 Unit 8

Ο EC6 προτείνει τον πειραματικό προσδιορισμό της καμπτικής αντοχής της τοιχοποιίας και για τις 2 περιπτώσεις κάμψης: α) Φόρτιση με θραύση παράλληλα στους αρμούς και β) Φόρτιση με θραύση κάθετα στους αρμούς.



Φόρτιση με θραύση παράλληλα στους αρμούς

Φόρτιση με θραύση παράλληλα στους αρμούς

Unit 8 Unit 8



Στην περίπτωση που δεν διεξάγονται πειραματικές δοκιμές οι τιμές των καμπτικών αντοχών παράλληλα και κάθετα στους αρμούς, αντίστοιχα fxk1 και fxk2 μπορεί να προσδιοριστούν από τους Πίνακες στις σελίδες 85&86 εφόσον ισχύουν τα παρακάτω:

• Το κονίαμα λεπτής στρώσης και το ελαφροβαρές είναι τουλάχιστο Μ5• Οι τιμές της fxk1 αναφέρονται για τοιχοποιία ανεξάρτητα με το αν οι κατακόρυφοι αρμοί πληρούνται με κονίαμα• Οι τιμές της fxk2 αναφέρονται για τοιχοποιία με μη πληρωμένους τους κατακόρυφους αρμούς

Unit 8 Unit 8

Πιν. Σελ. 85. Τιμές καμπτικής αντοχής fxk1

για επίπεδο αστοχίας παράλληλο στους αρμούς



Unit 8 Unit 8

Πιν. Σελ. 86. Τιμές καμπτικής αντοχής fxk2

για επίπεδο αστοχίας κάθετα στους αρμούς



Unit 8 Unit 8



Παράδειγμα 2:

Για την τοιχοποιία με τα παρακάτω χαρακτηριστικά:• Λιθοσώματα με ανηγμένη θλιπτική αντοχή fb=4,675 MPa• Λιθοσώματα αργιλικά group 2• Κονίαμα γενικής χρήσης Μ5• Κατηγορία ελέγχου παρασκευής λιθοσωμάτων ΙΙ• Κατηγορία ποιοτικού ελέγχου κατασκευής 2

να υπολογιστούν τα παρακάτω:α) η χαρακτηριστική θλιπτική αντοχή της τοιχοποιίαςβ) η χαρακτηριστική διατμητική αντοχή της τοιχοποιίαςγ) η χαρακτηριστική αντοχή σε κάμψη της τοιχοποιίαςδ) οι αντοχές σχεδιασμού βάσει των παραπάνω χαρακτηριστικών αντοχών

Unit 8 Unit 8

α) Για κονίαμα γενικής χρήσης η αντοχή σε θλίψη της τοιχοποιίας προσδιορίζεται από τη σχέση:

fk = K × fb0,70 × fm0,30

Κ=0,45 από Πίνακα 3.3fb = 4,675 MPafm= 5 MPa

fk = 0,45 × 4,6750,70 × 5,00,30 = 2,15 N/mm2



Unit 8 Unit 8

β) Η αντοχή σε διάτμηση της τοιχοποιίας προσδιορίζεται η μικρότερη από τις τιμές που δίνουν οι παρακάτω σχέσεις:

fvk= fvko + 0,40σd (1)

fvk= 0,065fb > fvkο (2)

fvko = 0,20 από Πίνακα 3.4fb= 4,675 MPa(2) fvk = 0,065fb = 0,065 × 4,675 = 0,30 MPa >0,20

(1) fvk = 0,20+ 0,40σd Για σd=0 fvk=0,20. Max fvk=0,30 MPa ή N/mm2



σd

fvk

0,20

0,30

0,25

Unit 8 Unit 8

γ) Η αντοχή σε κάμψη της τοιχοποιίας προσδιορίζεται από τους Πίνακες σελ. 85 και 86:

• Για θραύση παράλληλη με τους αρμούς:

fxk1 = 0,10 N/mm2

• Για θραύση κάθετη στους αρμούς:

fxk2 = 0,40 N/mm2



Unit 8 Unit 8

δ) Για κατηγορία ελέγχου παρασκευής λιθοσωμάτων Β και ελέγχου δόμησης 3 από τον Πίνακα 2.2 ο συντελεστής ασφάλειας γm προκύπτει γm=2,5. Οπότε οι τιμές σχεδιασμού των αντίστοιχων μεγεθών είναι:

fd = fk/γm = 2,15/2,5 = 0,86 N/mm2

fvd0 = fvk0/γm = 0,20/2,5 = 0,08 N/mm2

fxd1 = fxk1/γm = 0,10/2,5 = 0,04 N/mm2

fxd2 = fxk2/γm = 0,40/2,5 = 0,16 N/mm2



Unit 8 Unit 8

Πίν. 2.2. Συντελεστής ασφάλειας γm



Documents

Δρ. Πολιτικός Μηχανικός, MSc Κονιάματαteicm.panagop.com/files/ferousa/yliko/Maragkos/ferousa_toixopoiia... · Μαραγκός Ν. Κατασκευές