Продольное армирование является одним из основных способов усиления кладки, подвергающейся действию сейсмических воздействий, крановых нагрузок и т.д. и применяется преимущественно для восприятия растягивающих усилий в кладке в изгибаемых, растянутых и внецентренно сжатых элементах с большим эксцентриситетом.
Продольная арматура может быть установлена как снаружи (в штукатурном слое раствора без паза или в специальном пазе, борозде штрабе кладки), так и внутри.

Внутреннее расположение арматуры лучше защищает ее от внешних воздействий и рекомендуется, поэтому в случаях, когда кладка работает в условиях высоких температур или агрессивной среды.

Сетки изготовляют из арматурной стержневой стали горячекатанной круглой гладкой класса A-I и проволочной стали обыкновенной периодического профиля холоднотянутой низкоуглеродистой класса Вр-I.
Количество сетчатой арматуры, учитываемое в расчете столбов и простенков, должно быть не менее 0,1% объема кладки. При расположении сеток реже, чем через 5 рядов (40-45 см), влияние их на прочность кладки незначительное, и такое армирование рассматривают как конструктивное.

Марка раствора, применяемая для армокаменных конструкций, должна быть не менее 50, камня - не менее 35 и кирпича -не менее 75. Для контроля укладки сеток их изготовляют таким способом, чтобы отдельные стержни выступали на 5 мм из плоскости швов кладки. Перед оштукатуриванием концы этих стержней загибают.

При сжатии кладки в ней возникают деформации укорочения и удлинения (поперечного расширения - растяжения) соответственно в продольном и поперечном направлениях. Ограничение поперечных деформаций растяжения приводит к уменьшению продольных деформаций и повышению прочности кладки.

Одним из способов уменьшения поперечных деформаций является сетчатое армирование кладки. Сущность этого метода усиления состоит в том, что в горизонтальные швы кладки через определенное число рядов укладывают сетки, которые, обладая более высоким модулем упругости, чем кладка, препятствуют ее поперечному расширению (препятствуют вертикальному расслаиванию кладки), а потому увеличивают ее несущую способность.

При недостаточной несущей способности сечения кладки при том или ином напряженном состоянии повысить ее прочность можно путем увеличения сечения, повышения марки раствора либо кирпича, или одновременно марок раствора и кирпича.

Однако эти пути не всегда дают желаемые результаты, и поэтому применяют специальные методы усиления кладки, вводя в ее сечение более прочные материалы.
В практике строительства существуют следующие виды (методы) усиления кирпичных зданий:
а) поперечное (сетчатое) армирование с расположением сеток в горизонтальных швах кладки;
б) продольное армирование с расположением арматуры по высоте кладки;
в) введение в кладку железобетонных элементов (комплексные конструкции);
г) усиление обоймами.

Прочность кирпичных зданий, проектируемых для строительства в сейсмических районах, должна быть подтверждена расчетами на действие сейсмических нагрузок.

При этом независимо от расчета обязательно должны соблюдаться основные конструктивные требования норм, направленные на сейсмозащиту зданий. Конструктивные требования, согласно норм по сейсмостойкому строительству, касающиеся формы, габарита зданий, категории кладки, основных несущих частей зданий, устройства антисейсмических швов, поясов, монолитных обвязок, усиления сопряжения стен и т.д., излагаются в следующей главе.

Испытание группы образцов в возрасте около трех лет подтвердило эффективность применения кирпича с волнистой поверхностью и с пустотами, и наоборот, необходимость ограничения или недопущения применения кирпича с гладкой поверхностью.

В зарубежном строительстве широко используют кирпич специальной формы, который имеет рифления, пазы, пустоты сквозные. С помощью такого кирпича в кладке можно укладывать вертикальную и горизонтальную арматуру, бетонный сердечник, а также создать в ней "шпоночное" соединение в контактной зоне кирпича и раствора.

Таким образом, приведенные формы кирпича в значительной мере могут повысить сцепление в кладке и тем самым повысить сопротивляемость кладки отрыву и сдвигу, возникающим в стенах при землетрясениях.
Рассмотрим основные меры (методы), направленные на повышение сейсмостойкости зданий с несущими кирпичными стенами.

Учитывая, что в кладке отмечается различное по качеству сцепление растворного шва с нижним и верхним кирпичом, полагаем целесообразным использование кирпича с рифлением одной ложковой поверхности.
Испытания показали, что применение фигурного и пустотелого кирпича, а также кирпича с волнистой поверхностью приводит к повышению прочности сцепления в кладке.

Статическая и динамическая прочность нормального сцепления в кладке из фигурного кирпича оказалась гораздо большей (до 35%), чем в кладке из обыкновенного кирпича.

Применение фигурного кирпича позволяет производить надежную перевязку кладки стен, простенков и столбов с установкой в теле ее вертикальной арматуры. Установка вертикальной арматуры в теле кладки при применении обыкновенного кирпича, как известно, настолько трудна, что практически не применяется.

Пазы фигурного кирпича, заполненные раствором, образуют шпонки, увеличивающие сопротивление кладки сдвигу или отрыву с шагом 25 мм перпендикулярно к ложковым граням кирпича и параллельно к тычковым. Изготовление силикатного кирпича с волнистой поверхностью по одной постели не вызвало большого усложнения в существующей технологии производства обыкновенного кирпича.

Одним из решающих условий для повышения сейсмостойкости зданий из кирпича и мелкоштучных камней, возводимых в сейсмических районах, является обеспечение высокого сцепления кирпича (камня) с раствором.

На величину сцепления оказывает влияние ряд факторов. В частности, конструкция, вид, состояние поверхности и форма кирпича. С целью изучения влияния формы кирпича на сцепление в кладке автором под руководством и при участии проф. С.В. Полякова в ЦНИИСК ям. В.А. Кучеренко были разработаны конструкции кирпича:
1) фигурного обожженного глиняного
2) силикатного с волнистой поверхностью.
Формы кирпича обеспечивают увеличение площади контакта его с раствором, а также создают шпоночный эффект при сдвиге вдоль горизонтального шва.

Комплекс памятника Ходжи Ахмеда Яссави, с его мавзолеем, построенный в конце XTV века в Туркестане, является выдающимся памятником средне-азиатского зодчества, охраняемым в настоящее время международной организацией ЮНЕСКО. В 1819 г. г. Туркестан был присоединен к владениям Кокандского ханства, и этот памятник в числе других цитаделей включили в состав укреплений от врагов.

В 1846 г., когда правитель Туркестана несколько месяцев отсиживался за крепостной стеной от кокандских войск, предводитель осаждавших Азиз Парванчи отдал распоряжение залить водой от запруженных арыков мавзолей Ходжи Ахмеда.

Интересно отметить, что в Х - XIII веках в Средней Азии в результате, по-видимому, многочисленных поисков не одного поколения, мастера-строители пришли к выводу о важном значении монолитности кладки.

В качестве строительного раствора в конструкциях стен применяли ганч (сырьем для него служит алебастр или глина). Ганч в чистом виде не применялся из-за быстрого схватывания и поэтому смешивался с лессовой землей или песком в пропорциях от 1:1 до 1:3. Кроме этих добавок применялись еще кирпичная мука, зола и толченый древесный уголь. Дальнейшие поиски строителей привели к тому, что к ганчу добавляли казеин, молоко, верблюжью сметану "сюзьму", шереш-порошок; получаемый из высушенных корней растений. Поиски новых связующих, более пластичных, чем ганч, привели к применению неизвестной нам смолы с песком и лессовой землей.

В связи с большим разнообразием усилий, возникающих в кладке стен во время землетрясений, в них возможно возникновение самых разнообразных повреждений. Косые трещины возникают, в основном, на сплошных участках стен и широких простенках, по-видимому, в связи с недостаточным сопротивлением главным растягивающим напряжениям при одновременном действии вертикальных и горизонтальных сил в плоскости стены.

Горизонтальные трещины возникают в простенках в связи с действием вертикальных нормальных напряжений, формирующихся при одновременном действии нормальных и горизонтальных сил в плоскости стены и из плоскости стены. Вертикальные трещины, как правило, возникают в связи с действием касательных в плоскости сопряжения стен и нормальных к плоскости этих сопряжений напряжений, появляющихся при работе здания на изгиб под действием горизонтальных сейсмических сил.
В кладке возможно также перенапряжение от сжимающих усилий, в результате чего происходит ее раздавливание, однако, это наблюдается сравнительно редко.

Важную роль здесь играет высокое качество строительных конструкций, домов. Благодаря антисейсмической защите, уцелели все небоскребы и многоэтажные административные здания. К примеру, в центральной части города Санта-Крус погибли лишь 8 человек. В жилом квартале Марина в Сан-Франциско из 700 домов разрушены 65, погибли 6 человек.

Таковы сведения о поведении кирпичных зданий во время некоторых землетрясений интенсивностью от 7 до 10 баллов. Пользуясь этими данными, можно сделать некоторые общие выводы о сейсмостойкости зданий со стенами, выполненными из кирпичной кладки.