Арочные перемычки из кирпича – Кирпичная кладка арок, сводов и перемычек | — foamin.ru

Содержание

Кирпичная кладка арок, сводов и перемычек |

Виды кирпичных перекрытий проёмов

Строительство любого здания не возможно без сооружения перемычек.

Перемычка — это перекрытие дверного или оконного проема. В строительстве чаще всего применяются железобетонные перемычки, поскольку они могут перекрывать длинные пролеты и справляться с высокими нагрузками. Кирпичные перемычки не обладают для этого достаточной прочностью, поэтому в современном строительстве используются только для несущих стен.

Рядовые (обычные) кирпичные перемычки возводятся с помощью арматуры. Именно она и поддерживает кирпич. Арочные, клинчатые, лучковые, коробковые, стрельчатые, полуциркулярные перемычки – популярные архитектурные детали фасадов на протяжении многих десятков и даже сотен лет.

Многообразие перемычек зависит от конфигурации верхней части дверного или оконного проема. Так, например, своды-перекрытия зданий сооружаются по технологии строительства арочной перемычки.

До конца XIX века проемы сооружали только из кирпича. Устройство кирпичных перемычек было не только данью красоте. Главным их предназначением было то, что они удерживали высокую нагрузку от стены за счет распора, который обеспечивал веерное расположение кирпича в кладке.

Возведение арок и сводов при строительстве храмов изначально было лишь способом перекрытия кирпичных зданий. Со временем они стали неотъемлемой частью и даже каноном церковного зодчества. Сегодня арочные перемычки из кирпича являются лишь дизайнерским решением.

Практически во всех загородных домах возводятся печи и камины. Для их декорирования часто используют арочные, клинчатые перемычки, возводят цилиндрические своды.

Рядовые перемычки

Рядовые перемычки сооружаются так же, как и обычная кирпичная кладка, с перевязкой и четкой линией швов. При работе необходимо учитывать следующие особенности:

1) швы кирпичной кладки должны быть тщательно заполнены;

2) рядовые перемычки не имеют опоры в проеме, поэтому могут сжиматься под тяжестью вышележащей стены;

3) размер перемычки определяется из расчета ее работы в проеме на изгиб;

4) высота составляет около 5-6 рядов кладки, длина рассчитывается по ширине проема и предполагает запас по 500 мм в каждую сторону от него.

Поскольку кирпичное перекрытие конструкции должно выдерживать достаточно большие нагрузки, кирпич стоит использовать отборный, а марка раствора должна быть не ниже 25. Усиление рядовой перемычки производится с помощью армирования. Расчет его зависит от величины нагрузки на проем. При небольших нагрузках арматура устанавливается конструктивно из круглой стали. Ее диаметр составляет 4-6 мм, количество – один стержень на половину кирпича стены. Арматура должна заходить в кладку за грань проема минимум на 250 мм, при этом ее концы загибают вверх вокруг кирпича.

Технология выполнения рядовых перемычек

Инструмент. Для устройства рядовой перемычки потребуется тот же самый инструмент, с помощью которого выполняется обычная кладка кирпичных стен.
Для создания армированной опоры кирпичу необходима установка опалубки. Для ее изготовления потребуются доски толщиной 40-50 мм.
Перед началом работ желательно защитить доски полиэтиленовой пленкой либо рулонной гидроизоляцией. Это позволит не допустить протекания кладочного состава и придать нижней части перемычки более ровный вид. Следует учесть тот факт, что любые неровности на поверхности опалубки могут негативно отразиться на внешнем виде сооружаемого проема.

На опалубке расстилается растворная смесь. Арматурные стержни укладываются на нее, а затем втапливаются в этот состав.
Затем арматура покрывается вторым слоем раствора. Его толщина не должна быть меньше 3 см, поскольку этот слой обеспечивает защиту металлических изделий.
Чтобы обеспечить устойчивость опалубки, из кладки выпускают кирпичи. После того, как раствор наберет полную прочность, снимают доски и срубают выступающий кирпич. Можно воспользоваться другим вариантом — сделать в кладке борозду, поместить в нее опалубку, а после ее удаления установить туда кирпич с устройством кладочного шва. Опорные доски в этом случае для жесткости можно установить на ребро.

Клинчатые перемычки

Кладка клинчатых перемычек не требует сооружения опоры из армированного раствора. Их устойчивость и несущая способность обеспечиваются за счет распора в клинообразной установке кирпича.

Клинчатые кирпичные перемычки имеют два варианта:

клинообразный вертикальный шов кладки;
клинообразная форма кирпича.

В первом случае толщина шва снизу не должна быть менее 5 мм снизу, а сверху – не более 25 мм. Если же используется клинчатый кирпич, толщина кладочного шва не должна превышать 10 мм. Клинчатая перемычка устанавливается при помощи опалубки с кружалами.

Если кладка оконного или дверного проема осуществляется с четвертями, для сооружения перемычки потребуется три кружала. Одно — более короткое, устанавливается на уровне четвертей, два других — внутри проема. На более длинные кружала настилается опалубка, ее можно сделать из досок.

Стену возводят c устройством опоры до уровня верхней части перемычки. Угол наклона края перемычки (кирпичей) относительно вертикали определяется сразу. Затем необходимо сделать разметку всех рядов на опалубке будущего перекрытия. Их количество обязательно должно быть нечетным. Важно при расчете устройства каждого ряда учитывать толщину шва.

Центральный кирпичный ряд вставляется вертикально и является замком. Благодаря ему в нижней части перемычки создается сжатие, что позволяет выдерживать вышележащую нагрузку без армированного усиления.

Клинчатые кирпичные перемычки выполняются от опоры к середине с двух сторон, чтобы подойти к центральному кирпичу – замку. Точное направление каждого шва определяется по точкам пересечения линий направления обеих опор. В это место на опалубке вбивается гвоздь, и с помощью привязанной к нему веревки обозначается линия каждого шва.

Арочные перемычки, арки и своды

Кирпичная арочная перемычка по принципу устройства не отличается от кладки клинчатых перекрытий проемов. По форме арки могут быть лучковыми, стрельчатыми, полуциркулярными, коробковыми. Их отличие заключается в выборе центра, размера сегмента и радиуса окружности.

В независимости от вида, центральная линия шва всегда будет перпендикулярна внутренней поверхности перемычки или арки. Кривая линия создается благодаря клиновидному кирпичу или фигурной форме шва. Кладка арочной перемычки предполагает центральную линию шва как продолжение радиуса кривой.

Толщина швов такая же, как и в клинчатых перемычках:

минимум 5 мм — для нижней части вертикального шва;
максимум — 25 мм — для верхней части.

1 — кирпич перемычки; 2 — клиновидный раствор; 3 — замковый кирпич; 4 — кружало

Форма опалубки кирпичных перемычек будет зависеть от внешнего вида проема. Проверка радиального направления швов и правильности кривизны арок осуществляется с помощью верёвки, привязанной к центру окружности каждого участка перемычки.

Арки выкладывают по той же технологии, что и арочные перемычки.

Своды популярны в современном строительстве общественных зданий, храмов, церквей. Для их возведения изготавливают сплошную опалубку необходимого очертания. Часто использующийся прием – выкладывание цилиндрических сводов «елкой». Кладка выполняется одновременно параллельно оси свода под углом в 45°.

Под опалубку подкладываются клинья, которые затем постепенно вынимаются, обеспечивая ее равномерное опускание. Свежая кладка обладает высокой чувствительностью к нагрузкам. На нее недопустимо помещать емкости с раствором или кирпич, это может привести к искажению формы перекрытия и нарушению сцепляемости кирпича с кладочной смесью.

Кирпичное перекрытие, имеющее достаточно простую конфигурацию, можно возвести самостоятельно. Необходимо лишь изучить технологию и тщательно соблюдать последовательность действий. Арки и своды сложной формы лучше доверить специалисту, имеющему высокую квалификацию.

Кирпичные перемычки, арки и своды, украшали здания еще сотни лет назад. И сегодня они не утратили своего значения, продолжая украшать фасады современных зданий, камины, печи, создавая неповторимый интерьер и экстерьер на любой вкус.

barrum.ru

Рядовая перемычка. Кладка кирпичных перемычек, арок и сводов

При строительстве любого дома естественно устройство дверей и окон. Понятно, что все четыре стены дома не будут глухими – должны быть оставлены проемы для окон и дверей. Если ширина проема предполагается более 2 м, то их перекрывают железобетонными перемычками. Если ширина оконного или дверного проема предполагается менее2 м, то такой проем перекрывается рядовыми клинчатыми или кирпичными перемычками.

Рядовые кирпичные перемычки

Рядовая перемычка

Рядовая кирпичная перемычка это кладка на растворе марки 25 и выше (повышенной прочности). Она является продолжением кладки стены. Для восприятия растягивающих нагрузок от кладки перемычки используется арматура диаметром6 мм.

При кладке откосов проемов в них оставляют борозды, в которые устанавливаются концы опалубки. Опалубка обычно это доски толщиной 40-50 мм. При ширине проема более1.5 мопалубку хорошо опереть на деревянные стойки из брусьев.

На опалубке расстилается раствор толщиной 2-3 сми в него утапливают арматуру. Если арматура имеет гладкий профиль, то концы стержней загибают вокруг кирпича, если периодический – загибать концы нет необходимости.

Стержни арматуры должны заходить в кладку не менее, чем на25 см, при этом на каждые полкирпича укладывают один арматурный стержень.

После укладки перемычки опалубку снимают, а борозды закладывают кирпичом или раствором.

Если температура наружного воздуха 10 0 С и выше, то срок выдерживания рядовой кирпичной перемычки составляет 12 суток, если температура ниже – не менее 24 суток.

Клинчатые кирпичные перемычки

Устраивают также как и рядовые перемычки при ширине проема не более2 м. Могут быть из обыкновенного и клинообразного кирпича. При использовании обыкновенного кирпича, шов кладки делают клиновидным толщиной внизу на менее5 мм, а вверху – не более25 мм.

До начала кладки перемычки возводят стену до уровня перемычки, одновременно выкладывая пяту (опорную ее часть) из подтесанного кирпича. Направление опорной плоскости (угол ее отклонения) определяют шаблоном.

При выкладке клинчатой перемычки арматуру не используют, а выкладку ведут по предварительно установленной опалубке. На опалубке размечают ряды кладки таким образом, чтобы число их было нечетным. Центральный нечетный ряд кирпича называется замковым.

Кладку ведут поперечными рядами, укладывая кирпич на ребро от краев к середине перемычки и с наклоном у краев для образования распора (клина). кирпич должен входить в замковый ряд туго, плотно заклинивая перемычку.

Разновидностью клинчатых являются лучковые кирпичные перемычки.

лучковая перемычка

Арочные кирпичные перемычки

1 — стойки, поддерживающие опалубку, 2 — клинья, 3 — кружальная опалубка, 4 — шаблон-угольник, 5 — шнур, 6 — пята арки

Для устройства арочной перемычки необходимо подготовить специальную опалубку – кружалу с затяжкой, опирающейся на стойки. Под кружалами ставят клинья. Когда клинья ослабляют, опалубка опускается. Конструкция опалубки должна обеспечивать равномерное опускание ее при распалубливании

Кирпичи, уложенные в вершине арки, образуют замок. Швы между рядами кирпичей должны быть перпендикулярны кривой линии, образующей нижнюю поверхность арки, и наружной поверхности кладки. Для проверки кладки используют шаблон-угольник и шнур, закрепленный в центр арки.

Если используется обычный, а не клинчатый кирпич, то клинчатая форма придается швам кладки от5 мм книзу, до25 мм вверху.

Выдерживать арочные и клинчатые кирпичные перемычки в опалубке необходимо от 7 до 20 суток в зависимости от температуры наружного воздуха и марки раствора.

Насколько информация оказалась для Вас полезной?

Кладка перемычек и арок.

В строительной кладке участок, который расположен над окном или дверью называется, в зависимости от конфигурации, перемычкой или аркой.

Перемычки бывают нескольких видов:

Перемычки сборные железобетонные. Используются в тех случаях, когда плита перекрытия кладется на стену, непосредственно на уровне верхней части будущего окна или двери вашего , и при этом нагрузка плиты приходится на стену.

Ненесущие или рядовые кирпичные перемычки. Применяются в тех случаях, когда нагрузка от плиты перекрытия приходится и на область будущего окна или двери, при этом ширина проемов может иметь не более 2 м. Здесь соблюдаются те же правила что и при обычной кладке , а именно, перевязка и горизонтальность выкладываемых рядов. Рекомендуемое количество рядов в такой кладке от 4 до 6, а ширина должна быть на 50 см шире проема.

Кладка рядовых перемычек: а — фасад; б — разрез; в — кладка по дощатой опалубке; г — кладка на инвентарных кружалах. 1 — арматурные стержни; 2 — доски; 3 — деревянные кружала; 4 — трубчатые кружала.

Кладка ведется по опалубке, которая должна иметь прочную структуру. Опалубка опирается на края специально выпущенных кирпичей, которые после строительных работ срубаются.

Так же возможно установление опалубки в специально оставленные борозды, которые после снятия опалубки закладываются. В случае, когда ширина проема превышает полтора метра, возможна установка опалубки на специальную конструкцию.

На опалубку накладывается раствор марки не ниже 25 и не менее 2-3 см, в этот раствор вдавливаются заранее подготовленных не менее трех железных стрежней (арматур). Диаметр стрежней от 6 мм и заходить они должны в кладку стены на 25 см.

Клинчатые и лучковые перемычки. Выкладываются обычно из керамического кирпича, образовывая клинообразные швы. В нижней части шов должен быть от 5 мм и более, в верхней 25 мм и менее. Кладка ведется по опалубке, которая установлена заранее. Самые крайние кирпичи перемычки упираются на специально подготовленные камни, называемые пятой. Пята вытесывается из кирпича под определенным углом или изготавливается в заводских условиях. Не рекомендуются вести данный вид кладки при ширине проема более 2 м.

Количество рядов в клинчатых и лучковых перемычках должно быть кратное двум. Кладка заранее просчитывается и ведется сразу с двух сторон, сходясь в центре. Центральный ряд кладки называется замковым, он должен располагаться вертикально по отношению к опалубке.

Арочные перемычки и своды. Данный вид кладки имеет дугообразную форму, где каждый ряд кладки в арке должен располагаться перпендикулярно к опалубке.

Рисунок 35. Кладка перемычек: а — клинчатой; б — лучковой; в — арочной; г- швы кладки. 1 — направление опорной плоскости: 2 — замковый корпич; 3 — шнур; 4 — шаблон-угольник; 5 — клинья.

Перпендикулярность рядов определяется шнурком, закрепленным в центре кружала, на котором установлена опалубка. Способ возведения арочных перемычек и сводов аналогичен клинчатым и лучковым перемычкам. Возведение данного вида кладки допускается в проемах размер которых составляет от 3,5 до 4 м.

Требования к опалубке. Она должна иметь размеры, которые позволяют свободную распалубку и прочность, позволяющую выдерживать нагрузку в различных атмосферных условиях.

При арочной кладке от 5 до 20 суток, клинчатые — от 5 до 24 суток.

Требо

ptk-granit.ru

Как самостоятельно выложить арки, перемычки и своды из кирпича?

<p>Такие элементы, как арки, перемычки, своды из кирпича представляли собой популярное решение в архитектуре прошлого. В современном строительстве они являются неотъемлемой частью дизайна для многих видов каминов и печей. Использование ажурных кирпичных арок и сводов позволяет органично вписать современную постройку в старинный архитектурный ландшафт.</p>

Есть у сводчатых перекрытий шанс вернуться в современную архитектуру? Какие у них есть преимущества? Какие бывают виды арок, перемычек и сводов? Какими особенностями они обладают, насколько сложна технология кладки таких конструкций? Что нужно знать частному застройщику, который хотел бы использовать эти элементы при строительстве?

Преимущества сводчатых перекрытий

Сводчатое перекрытие – конструкция, обладающая рядом очевидных преимуществ: она эстетически привлекательна, выразительна, кроме этого она обладает высокой надежностью и имеет низкий вес. Мировая история архитектуры неразрывно связана с совершенствованием конструкций свода. К сожалению, в современном массовом строительстве они не используются. Однако это не означает, что нынешние технологии монолитных перекрытий и каркасов представляют собой более совершенное техническое решение – при монолитном строительстве нерационально используются материалы, оно требует огромного количества металла, бетона и трудозатрат.

В отличие от них, для легких сводчатых конструкций не нужна опалубка и металл, а нагрузка при этом распределяется более эффективно. У арочных перекрытий есть только один минус – сложность проектирования, однако благодаря современным программам и мощным компьютерам такой нюанс не нельзя считать серьезным недостатком.

Ажурный свод, опорой которого являются арочные нервюры, выполненный из керамики или тесаного камня небольшого размера – это наиболее эффективная и надежная конструкция. Разработанная еще во времена владычества Рима, она совершенствовалась до XV века, достигнув пика популярности в эпоху готики.

Сложность проектирования как единственный недостаток сводчатых конструкций

Особенностью сводчатых перекрытий является сложность проектирования – в сравнении с горизонтальными перекрытиями, своды более требовательны к проекту. Ее причина заключается в том, что очертание арки на внешней стене меняется вместе с изменением ее шага. Величина распора напрямую определяется стрелой подъема арки – это означает, что от нее зависит и размер силы распора, который нужен для удержания. Из этого рождается вывод – нюансы проектирования арки важнее, чем сам проект с его необходимыми функциями.

Если сравнивать с привычной для нас «свободной планировкой», такая логика проекта кажется слишком сложной – используя ее, сначала нужно определиться с размерами и формой помещений и потом как-то вписать их в план. Разумеется, намного проще указать габариты всего этажа и ждать, когда на это предложение найдется покупатель.

Также нужно отметить, что большое количество вариаций плана, включающего арочные конструкции, требует высокой квалификации проектировщика – он должен обладать глубокими знаниями и отлично разбираться в строительных технологиях. Это важное условие для того, чтобы найти баланс, оптимальное сочетание плана здания и конструктивных решений, объединив их в одно неделимое целое.

Перспективы использования в современной архитектуре

Сейчас арочные конструкции редко используются – в основном, стимулом для их применения являются какие-либо особые обстоятельства. Это трудно понять, так как при современных технологиях строительства, возведение таких архитектурных элементов не представляет особой сложности. Между тем растущий интерес архитекторов и частных застройщиков к сводчатым конструкциям дает основание полагать, что ажурные своды из кирпича, возводимые на арочных нервюрах, скоро станут новым трендом в современной архитектуре.

Виды перемычек из кирпича

Кирпичная или железобетонная перемычка представляет собой широко используемый в строительстве элемент — перекрытие проёмов, которое предназначается для дверей или окон. Использование перемычки из кирпича ограничено из-за недостаточной прочности – она применяется только для ненесущих стен. Есть и другое правило — ширина пролета не должны быть более 170 сантиметров.

1 — рядовая; 2 — клинчатая; 3 — лучковая; 4 — лучковая арочная

Стандартные перемычки из кирпича, в которых для фиксации используется арматура, в строительстве имеют название «рядовые». Кроме них применяются различные виды перемычек, играющие роль фасадных декоративных элементов – это стрельчатые, коробковые, клинчатые, полуциркулярные, арочные и лучковые перемычки.

1 — полуциркульная; 2 — стрельчатая; 3 — коробковая

До того, как в конце XIX столетия был изобретен бетон, а для перекрытия проемов использовались только кирпичные перемычки. Нужно сказать, что делалось это не только для эстетики – сводчатые перекрытия проемов принимали на себя нагрузку стен. Это было возможно благодаря распору, который создавался за счет особенности конструкции – веерного порядка укладки кирпича.

Использование сводов и арок в качестве перекрытия помещений и проемов, которое часто практиковалось в строительстве храмов, и с течением времени стало базовым элементом храмовой архитектуры. В наше время сводчатые перекрытия и арки из кирпича представляют собой скорее архитектурный изыск, чем традиционное решение. Есть лишь одно направление строительства, где применение клинчатых и арочных перемычек идет на постоянной основе – это реконструкция построек, возведенных в XVII–XIX веках.

В домах, в которых для возведения опечья или подпечка были использованы цилиндрические своды, клинчатые либо арочные перемычки, как правило, ставят камины и печи.

Рядовые или стандартные перемычки: особенности и расчет размеров

Монтаж стандартных перемычек производится так же, как и при простой кладке кирпича – с контролем швов по вертикали и горизонтали и с перевязкой. От обычной кладки такой вид работ отличается более высокими требованиями к качеству – швы должны быть заполнены максимально тщательно. Еще одно отличие: нагрузку на перемычку оказывает не только стена – она еще и изгибается, так как в проеме у нее нет опоры.

Расчет размера такой перемычки из кирпича производится с учетом нагрузок на изгиб, которые на нее будут оказываться в проеме. Ее длина рассчитывается в зависимости от ширины проема, к которой на каждую из сторон нужно будет прибавить по 500 мм. Высота перемычки, как правило, составляет шесть рядов кладки.

Использование арматуры в устройстве кирпичных перемычек

В стандартной перемычке для опоры кирпича используется арматура. Для этого ее укладывают в слой обычного раствора из цемента и песка. Так как указанная конструкция играет особую роль в строительстве здания и испытывает значительные нагрузки, то для ее обустройства должен быть использован раствор с марочной прочностью не менее М25. На перемычки идет только самый отборный кирпич.

То какая именно арматура будет использована для монтажа кирпичной перемычки, зависит от расчетов нагрузки на проем. Если предполагается незначительная нагрузка, то рекомендуется использовать арматуру диаметром 4-6 мм, выполненную из круглой стали. Расход этого материала составит один прут на полкирпича стены. При монтаже арматурные пруты должны быть «утоплены» в кладку за край проема на глубину не менее 250 мм, при этом их концы должны быть загнуты вокруг кирпича по направлению вверх.

1 — арматура; 2 — раствор; 3 — опалубка

Инструменты и условия работ

Чтобы установить обычную перемычку рядовую перемычку не требуется никаких особых инструментов – подойдут те, что используются для стандартной кирпичной кладки. Для изготовления опоры для кирпича потребуется смонтировать опалубку из доски 40–50 мм. Такая опора нуждается в армировании. Как добиться того, чтобы в процессе обустройства опоры низ перемычки имел бы ровный, эстетичный внешний вид, чтобы на него не тек раствор? Для этого нужно разместить на досках обычную пленку или полиэтилена или любую гидроизоляцию рулонного типа. Следует помнить, что к монтажу опалубки нужно подходить ответственно – неровности на ее поверхности приведут к дефектам внешнего вида проема.

После того, как будет готова опалубка, укладывается слой раствора, а него утапливаются арматурные пруты, которые затем покрываются новым растворным слоем. При армировании важно, чтобы толщина слоя раствора, который укрывает металлическую арматуру, был не менее 3 сантиметров. Для того чтобы работы по кладке перемычки могли бы быть продолжены, нужно подождать пока раствор наберет достаточную прочность. Для этого в летний период раствор выдерживают в опалубке 12 дней, осенью этот период должен быть дольше – не меньше, чем 20 суток. Если работы ведутся при минусовых температурах, то требуется выполнение всех мер, предусмотренных для кладочных работ в зимнее время.

Для того чтобы поддержать опалубку, необходимо выпустить несколько кирпичей. После того, как раствор наберет требуемую прочность, и доски будут убраны, эти кирпичи срубаются. Другой вариант – в кладке делается выемка, в которую заводится опалубка. После того, как опалубка убирается, в это место кладется кирпич и делается кладочный шов.

1 — опалубка; 2 — выпуск кирпича

Если предполагается монтаж широких (более полутора метров) проемов, то под опалубку устанавливаются стойки. При этом, для придания жесткости опорным доскам, их можно поставить на ребро.

Особенности монтажа перемычек клинчатого типа

Для установки таких перемычек нет необходимости в монтаже опоры из раствора с армированием. Перемычка подобного типа обладает высокой несущей способностью благодаря распору, который обеспечивается клинообразной кладкой кирпича.

Вариантов монтажа клинчатых перемычек два. Первый – это использование кирпича в форме клина, и второй – устройство вертикального шва кладки клином.

Для монтажа перемычки клинчатого типа используется опалубка с кружалами. Во втором варианте толщина шва сверху должна быть не более, чем 25 мм, а толщина снизу не менее 5 мм. Если для обустройства перемычки используется клинообразный кирпич, то толщина кладочного шва одинакова и не должна превышать 10 мм.

В том случае, если предполагается кладка проёма с четвертями, тогда для монтажа перемычки клинчатого типа будут необходимы три кружала – два устанавливаются внутри самого проема, а третье укорачивается и монтируется на уровне четвертей. На длинные кружала укладываются доски опалубки.

Кладка стены осуществляется с монтажом опоры, до верхней части клинчатой перемычки. В процессе кладочных работ выводится угол наклона кирпичей конструкции по отношению к вертикали. После этого на опалубке производится разметка рядов перекрытия, которое предполагается возвести. Должно быть соблюдено важное требование — нечетное количество рядов. Рассчитывая обустройство рядов, нужно брать в расчет толщину шва.

Ряд кирпичей посередине представляет собой замок – этот центральный ряд устанавливается вертикально. Внизу перемычки он обеспечивает силу сжатия. Благодаря такому решению перемычка и без армирования может держать нагрузку стен.

1 — замок; 2 — пята

Монтаж перемычки клинчатого типа производится с двух сторон, от пят к середине. В конце кладка подходит к «замку»: так называется центральный кирпич. Для того чтобы направление всех швов было выдержано максимально точно, достаточно найти точку, в которой линии направления пят пересекаются. В эту точку на опалубке вбивается гвоздь, затем к нему крепится веревка, по которой устанавливаются линии швов.

Технология монтажа сводов, арочных перемычек и арок

Арки такого типа могут быть самой разной формы – коробковой, лучковой, полуциркулярной или стрельчатой. При этом технология монтажа перекрытий арочного типа идентична технике монтажа клинчатых перемычек. Различаются они в выборе радиуса окружности, центра, а также размера сегмента.

Вне зависимости от варианта монтажа, линия шва, идущая по центру, будет перпендикулярна к внутренней поверхности конструкции. Кривизна при этом получается из-за того, что шов ( кирпич) имеет клиновидную форму. Если рассматривать арочное перекрытие, то линия шва, идущая по центру, представляет собой продолжение радиуса кривой.

Расчет арочной перемычки: r — радиус дуги, 1 — луковая арка; h — высота дуги; s — ширина оконного или дверного проема; 2 — полуциркульная арка;

Расчет толщина швов производится по тому же правилу, что и при кладке перемычек клинчатого типа – для верхней части шва эта толщина составляет не более 25 мм, а для вертикального шва она должна быть не менее чем 5 мм.

1 — кирпич клинчатой перемычки; 2 — раствор; 3 — замковый кирпич; 4 — кружало

Форма, которую имеет перекрытие, определяет и форму опалубки. Для того, чтобы проверить, насколько верно выбрана кривизна арок и оценить радиальность швов, используется шнур, который фиксируется к центру окружности определенной части перемычки. Для упрощения работы имеет смысл сделать угольник – шаблон, с помощью которого можно будет очерчивать нужный сегмент либо полуокружность.

Технология кладки арок построена по схеме арочных перемычек. В настоящее время такой архитектурный элемент используется при возведении храмов, а также общественных зданий. Для укладки сводов устраивается «сплошная» опалубка той формы, которая необходима. Распространенным методом укладки сводов цилиндрического типа является «ёлка», при этом кладка идет одновременно рядами под углом в 45° и параллельно оси свода.

Чтобы опалубка опускалась равномерно, под нее устанавливаются клинья, затем, в процессе распалубки они вынимаются. Необходимо помнить, что не набравшая нужную твердость кладка должна быть защищена от нагрузок – на нее нельзя складировать кирпич, устанавливать на нее бачки с раствором и любую другую тяжесть. Несоблюдение этого правила приводит к ослаблению связки раствора и кирпича, а также к деформации перекрытия.

Если предполагается возведение арок и сводов со сложным дизайном, то для выполнения работ необходимо привлечь каменщиков с высокой квалификацией, которые смогут разобраться в основных принципах и нюансах перекрытий проемов из кирпича, возведении арок и сводов.

Эти ажурные, эстетически привлекательные архитектурные элементы могут послужить эффектным украшением фасада, камина, ограждений, печей и иных конструкций. Они способны органично вписаться в разные архитектурные стили и привнести в экстерьер дома особый колорит.

xn—-8sbfwakdpsgkr8e.xn--p1ai

Расчет арочной перемычки — Доктор Лом. Первая помощь при ремонте

Пример расчета арочной перемычки из кирпича.

1. На первом этапе определяются геометрические параметры перемычки.

Например, если перемычка будет из лицевого кирпича и достаточно хорошо видна, лицевой кирпич стены также дополнительно отделываться не будет, то имеет смысл сначала определить, при каком радиусе (а арочные перемычки из кирпича или натурального камня как правило описываются уравнением окружности) работы по прирезке камня основной стены будут минимальными. Если арка будет простой, без ярко выраженного замка, то стрела подъема арки может приниматься кратной высоте кладочного ряда. Например, при возведении стен из кирпича высотой 65 мм, высота кладочного ряда составит примерно 77 мм или 0.077 м.

Примечание: Для арок со стрелой подъема, равной половине длины пролета, т.е. представляющих собой половину окружности, никаких особых расчетов геометрических параметров не требуется. Для арочных перемычек, центральная ось которых описывается не уравнением окружности, а параболой, эллипсом или комбинацией уравнений подбор геометрических параметров будет более сложным, но нам для нашего примера вполне достаточно рассмотреть арку, ось которой описывается уравнением окружности.

Рисунок 1. Геометрические параметры арочной перемычки.

На рисунке 1 показана арочная перемычка над пролетом L = 2.35 м, стрела арки принята равной h = 4·0.077 = 0.308 м. Но для того, чтобы проектировать перемычку, нужно знать не просто длину пролета, а длину дуги окружности, другими словами — длину арки по низу. Так как по этой окружности будут выкладываться кирпичи, и чтобы не заниматься их подгонкой по размерам, особенно если таких арочных перемычек планируется сделать много, то длина арки должна быть приблизительно кратна 0.07-0.075 м. Знания, переданные нам древнегреческими геометрами, позволяют по высоте и длине пролета определить длину арки, но сначала придется определить угол а. Так как:

h = (L/2)(tg(a/4)), (278.1.1)

что следует из геометрии прямоугольного треугольника, то

tg(a/4) = 2h/L = 2·0.308/2.35 = 0.26213, (278.1.2)

тогда

а/4 = 14.688^о, следовательно а = 58.75^о.

Теперь мы можем определить значение радиуса окружности:

R = h/(1 — cos(a/2)) = 0.308/(1 — 0.871) = 2.395 м, (278.1.3)

Примечание: Вообще вывод данной формулы достаточно прост, но для тех, кто не понял, почему эта формула выглядит именно так, поясню. На рисунке 1 мы кроме всего прочего видим треугольник с гипотенузой R и катетом R — h (в данном случае второй катет равный L/2, нас не интересует), также нам известен угол между гипотенузой и катетом — а/2. Базовые знания по геометрии позволяют нам определить значение этого катета:

R — h = Rcos(a/2) (278.1.3.1)

Произведя ряд простейших преобразований с данной формулой, мы получим формулу (278.1.3). Но на всякий случай приведу весь ряд:

R — h — R = Rcos(a/2) — R — вычитаем из обеих частей уравнения R (278.1.3.2)

— h = Rcos(a/2) — R (278.1.3.3)

— h(-1) = (-1)(R Rcos(a/2) — R) — умножаем обе части уравнения на (-1) (278.1.3.4)

h = R — Rcos(a/2) (278.1.3.5)

h = R(1 — cos(a/2)) — в правой части уравнения выносим общий член за скобки (278.1.3.6)

h/(1 — cos(a/2)) = R(1 — cos(a/2))/(1 — cos(a/2)) — делим обе части уравнения на (1 — cos(a/2)) (278.1.3.7)

h/(1 — cosa/2) = R (278.1.3)

Почему так можно поступать с уравнениями, рассказывается отдельно.

И наконец можем определить длину дуги окружности:

m = ПRa/180 = 3.141·2.395·58.75/180 = 2.456 м, (278.1.4)

Так как арочная перемычка планируется симметричной, то для ее устройства нужно использовать нечетное число кирпичей. Например, если принять толщину растворного слоя в нижней точке 5 мм, то арку можно выложить из 2.456/0.07 = 35.08 кирпичей, а точнее из 35 кирпичей, а при толщине раствора в нижней точке 10 мм, то 2.456/0.075 = 32.74 кирпичей, а точнее из 33 кирпичей, при этом толщина растворного слоя в нижней точке должна составлять около 2.456/33 — 0.065 = 0.0094 м или 9.4 мм. Само собой добиваться такой точности при монтаже перемычки не нужно, достаточно следить, чтобы по ходу выкладывания перемычки не набегала большая погрешность.

Мне больше нравится вариант с 35 кирпичами. При таком варианте толщина растворного слоя в верхней части перемычки составит примерно 12.5 мм (так как радиус для верха перемычки составляет 2.395 + 0.25 = 2.645 м и соответственно увеличится и длина дуги окружности). При использовании 33 кирпичей толщина растворного слоя в верхней части арочной перемычки составит около 17 мм, что в общем-то тоже находится в допустимых пределах.

2. На этом расчет геометрических параметров арочной перемычки можно закончить и переходить к расчету на прочность.

2.1. Определение нагрузок на 1 погонный метр перемычки:

2.1.1 От веса кладки:

q₁ = p х b х h, (278.2.1)

где p в кг/м³ — плотность материала, из которого выкладывается стена, в том числе цементно-песчаного раствора и штукатурки, если таковая планируется. Плотность цементно-песчаного раствора на обычном кварцевом песке — до 2200 кг/м³, что необходимо учитывать при работе с пустотелым кирпичом, керамическими, гипсовыми блоками и блоками из легких бетонов, но чтобы не тратить время на определение процентной доли раствора в кладке, можно просто умножить плотность используемого материала на 1.1 -1.2 или принять максимальное из нижеприведенных.

Для справки:

Плотность полнотелого кирпича 1600 — 1900 (в зависимости от материала)
Плотность пустотелого кирпича 1000 — 1450 (в зависимости от характера пустот)
Плотность блоков из пенобетона, газобетона, ячеистого бетона 300- 1600 (более точно плотность ячеистых блоков можно определить по марке D)
Плотность гипсовых блоков 900 -1200

Например:

если стена над перемычкой будет выкладываться из обычного красного кирпича с использованием лицевого пустотелого кирпича, то для надежности можно принять значение p =1800-1900 кг/м³.
Для гипсовых блоков p =1200
Для блоков из легкого бетона — в зависимости от плотности бетона. Чтобы определить эту самую плотность, нужно взвесить 1 блок (или попытаться приблизительно определить вес блока, просто подняв его), а потом разделить вес на высоту, ширину и толщину блока. Например, если блок весит 20 кг и имеет размеры 0.3х0.6х0.1 м, то плотность блока будет 20/ (0.3х0.6х0.1) = 1111 кг/м³. Таким же образом можно определить и плотность кирпича.
Во всех остальных случаях (особенно в том случае, если Вы не знаете плотность материала и не можете определить его плотность) p =1900

b — толщина стены в метрах, к примеру, для кирпичной стены в два кирпича следует принимать b = 0.51-0.55 м, для стен, не отделываемых мокрой штукатуркой b = 0.51 м, для стен, отделываемых мокрой штукатуркой только внутри помещений b = 0.53 м, для стен, отделываемых мокрой штукатуркой и внутри и снаружи b = 0.55 м, если стены изнутри будут утепляться или зашиваться сухой штукатуркой, то вес утеплителя и сухой штукатурки также следует учесть, но опять же для упрощения расчетов можно принять толщину стены b = 0.53 м.

h — высота кладки над перемычкой. И тут может возникнуть несколько вопросов: как быть, если высота кладки над перемычкой метров 10, а то и больше? неужели всю эту высоту кладки нужно учитывать? СНиП II-22-81 (1995) «Каменные и армокаменные конструкции» в таких случаях рекомендует рассчитывать перемычку на нагрузку от высоты кладки, равной 1/3 длины пролета. Такая рекомендация основана на особенностях передачи внутренних напряжений в разного рода пластинах, каковой с теоретической точки зрения стена и является. Я рекомендую для пущей надежности производить расчет на нагрузку от высоты кладки, равной 1/2 длины проема. Кроме все прочего такие рекомендации позволяют не учитывать то, что нагрузка от кладки неравномерно изменяется по длине перемычки и в идеале следовало бы рассчитывать конструкцию с учетом этих особенностей. Однако расчет с запасом позволяет этих дополнительных сложностей расчета избежать.

Если над расчетным проемом будет еще один проем, то высоту кирпичной кладки в этом случае можно принимать равной расстоянию между верхом нижнего проема и низом верхнего проема, опять же из соображений надежности. Если ширина простенков значительно меньше длины проема, то перемычку имеет смысл рассчитывать на нагрузку от всей высоты вышележащей стены, даже если это будет 10 м или больше, но в этом случае нужно проверить прочность кладки на касательные напряжения, да и вообще делать арочную перемычку на проемом, если ширина простенков меньше 1/3 длины проема, я бы не рекомендовал. В большинстве случаев достаточно рассчитывать на нагрузку от высоты кладки, равной 1/2 длины проема. В этом случае

Для проема L = 2.35 м для кирпичной стены толщиной в 2 кирпича нагрузка q₁ = 1900 х 0.53 х 0.5 х 2.35 = 1183.23 кг/м

2.1.2. От собственного веса арочной перемычки:

Проектируемая нами арочная перемычка имеет достаточно сложную геометрическую форму, однако с учетом того, что мы ранее приняли нагрузку от вышележащей кладки с хорошим запасом, достаточно приблизительно рассчитать нагрузку от собственного веса:

q₂ = р х b x h x m/L, (278.2.2)

так как мы приводим нагрузку от собственного веса к длине проема.

Для арочной перемычки со стрелой 0.308 м над проемом длиной L = 2.35 м q₂ = 1900 х 0.53 х 0.25 х 2.456/2.35 = 263.1 кг/м

2.1.3. От отделочных материалов стен.

Стены могут отделываться различными материалами: сухой или мокрой штукатуркой, керамической плиткой, натуральным или искусственным камнем, пластиковыми или алюминиевыми панелями и т.д. Нагрузки от этих и других отделочных материалов следует учитывать при расчете, если указанные материалы будут непосредственно крепиться к стене. Если стены просто будут штукатуриться с одной или с двух сторон, то тогда эта нагрузка уже учтена в пункте 2.1.1. Если пока не известно, чем именно будут отделываться стены, то можно умножить нагрузку от кладки (п.2.1.1) на поправочный коэффициент 1.2-1.3.

2.1.4. От конструкции перекрытия.

Если стена, в которой делается арочная перемычка, несущая, то нагрузку от балок или плит перекрытия также следует учитывать в том случае, если отметка низа перекрытия находится ниже отметки, соответствующей 1/3 длины проема. Проще говоря, если от верха рассматриваемой нами перемычки до низа перекрытия менее 2.35/3 = 0.78 м, то нагрузку от конструкции перекрытия следует учитывать. А я рекомендую это делать даже если расстояние от верха рассматриваемой перемычки до низа перекрытия менее 2.35/2= 1.175 м.

Помимо веса конструкции перекрытия следует учитывать также и временную нагрузку.

Для справки, расчетная нагрузка на 1 м2, перекрытия в зависимости от конструкции может составлять:

Перекрытие по деревянным лагам или металлическим балкам — 400-600
Перекрытие по железобетонным балкам — 500 — 700
Перекрытие из готовых железобетонных плит — 700-1000
Перекрытие из монолитной железобетонной плиты — нагрузка определяется расчетом.

Чтобы определить нагрузку от конструкции перекрытия, а также всего, что будет постоянно или временно на перекрытии находиться, нужно знать длину элементов перекрытия.

Для проема длиной L = 2.35 м для несущей стены с пустотными плитами перекрытия длиной 6 м нагрузка от плит перекрытия с учетом временной нагрузки q₄ = 800 х 0.5 х 6 = 2400 кг/м

Таким образом погонная расчетная нагрузка на перемычку составляет:

q = q₁ + q₂ + q₃ + q₄

Для рассматриваемого проема полная расчетная нагрузка q = 1183.23 + 263.1 + 2400 = 3846.3 кг/м

Как быть в случае, если будут использоваться не плиты перекрытия, дающие равномерно распределенную нагрузку, а балки, дающие условно сосредоточенную нагрузку, можно посмотреть отдельно.

2.2.1 Выбор расчетной схемы.

Тут нас ожидает первая засада. Потому как нашу арочную перемычку можно рассматривать как арку на двух шарнирных опорах с двумя горизонтальными связями. А это означает, что такая арка является один раз статически неопределимой. Потому как неизвестных реакций опор — четыре, а уравнений статического равновесия можно составить всего 3. Значит, для расчета такой перемычки необходимо знать помимо всего прочего еще и модуль упругости кирпичной кладки арки, а также момент инерции поперечных сечений. А если рассматривать арку как жестко защемленную, то степень статической неопределимости увеличится до 3. Однако задача проектировщика — не усложнять условие задачи, а упрощать. Если мы будем рассматривать нашу арку как трехшарнирную, т.е. с дополнительным шарниром в замке, то это позволит без особых проблем определить все опорные реакции и затем определить максимальные напряжения в поперечных сечениях арки. Такое допущение можно сделать на следующих основаниях:

— Для арок определяющим является как правило не значение изгибающего момента, а продольной сжимающей силы. В этом главное отличие арок от прямолинейных балок. Более того, можно подобрать такую геометрическую форму арки, при которой изгибающий момент во всех поперечных сечениях арки будет равен 0.

— Даже если мы ошиблись и в замке арки будет действовать изгибающий момент, то это в худшем случае может привести к образованию пластического шарнира из-за превышения расчетного сопротивления. Пластический шарнир не нарушит геометрическую неизменяемость арки, к тому же не препятствует передаче нормальных напряжений и приводит к более равномерному распределению напряжений по высоте сечения арки, таким образом нивелируя значение изгибающего момента, а потому вполне допустим.

Примечание: На сегодняшний день не существует единого метода расчета арочных двухшарнирных или жестко защемленных перемычек, тем не менее арочные перемычки из камня возводились с древнейших времен и успешно стоят до сих пор. Как древним строителям виадуков и мостов удалось постичь тонкости расчета арочных перемычек — загадка, но скорее всего прочность конструкций достигалась использованием максимально прочных материалов. А потому, если по ходу расчета возникнут сомнения в его правильности, то лучше для надежности принять максимально прочные кирпичи или кладочные камни и раствор. В любом случае, чем прочнее камни и раствор, тем меньше будет деформация арочной перемычки от действующих нагрузок.

2.2.2. Определение расчетных параметров.

Так как расчет будет производиться относительно оси, проходящей через центры тяжести поперечных сечений арки, то сначала следует более точно определить геометрические параметры оси:

Рисунок 2. Расчетная схема арочной перемычки.

Радиус окружности, описываемой осью арки будет больше на половину длины кирпича и составит r = 2.395 + 0.125 = 2.52 м

Расчетная длина пролета также увеличится незначительно и составит l = L + 0.25sin(a/2) = 2.35 + 0.1226 = 2.472 м

Тогда стрела арки составит (согласно формулы (278.1.1)) f = (2.472/2)0.26213 = 0.324 м

2.3.1 Определение вертикальных опорных реакций

Так как нагрузка на нашу симметричную арку является равномерно распределенной, то

V_A = V_B = ql/2 = 3846.3·2.472/2 = 4754 кгс (149.1)

2.3.2 Определение горизонтальных опорных реакций

Так как на арку действует только вертикальная нагрузка, то горизонтальные опорные реакции будут равны по значению и противоположно направлены, а для определения одной из горизонтальных реакций достаточно составить уравнение моментов относительно дополнительно принятого нами шарнира — замка арки:

∑М_С = V_Al/2 — ql²/8 — H_Af = 0,

тогда

H_A = (V_Al/2 — ql²/8)/f = (4754·1.236 — 3846.3·2.472²/8)/0.324 = 9067.9 кгс.

Теперь самое время для определения максимальных внутренних напряжений в поперечных сечениях арки построить эпюры поперечных сил, изгибающих моментов и продольных усилий для нашей арки, для чего по хорошему следовало бы задействовать компьютер, которым вы в данным момент пользуетесь по прямому назначению, а именно для расчетов, так как необходимо решить некоторое множество уравнений. При этом, чем больше поперечных сечений будет рассматриваться, тем больше уравнений в итоге будет. Однако понимание основ сопромата позволяет свести количество решаемых уравнений к минимуму. Например для нашей арочной перемычки достаточно определить значения поперечных сил, изгибающего момента и продольных усилий для трех характерных сечений — в начале арки, посредине — где замок и в точке, расположенной посредине между началом арки и замком.

В точке А:

Q = V_Acos(a/2) + H_Asin(a/2) = 4754·0.8714 + 9067.9·0.4905 = 8590.8 кгс

M = 0

N = V_Asin(a/2) + H_A cos(a/2) = 4754·0.4905 + 9067.9·0.8714 = 10233.65 кгс

В точке С (замок арки):

Q = V_A — ql/2 = 0

М =0 (так как относительно этой точки мы и составляли уравнение моментов в п.2.3.2)

N = H_A = 9067.9 кгс

В точке D (середина между началом и замком арки):

Для этой точки следует более точно определить координаты по осям х и у. Опять же даже начальные знания геометрии позволяют это сделать достаточно легко, далее подробности процесса определения координат не приводятся, нам же для дальнейших расчетов достаточно знать, что координаты точки D по оси х = 0.5776 м, по оси у = 0.2337 м, тогда

Q = V_Acos(a/4) + H_Asin(a/4) — qcos(a/4)х = 4754·0.9673 + 9067.9·0.2535 — 2221.45·0.9673·0.5776 = 5656.1 кгс

М =V_Ax — H_Ay — qx²/2 = 4754·0.5776 — 9067.9·0.2337 — 3846.3·0.5776²/2 = -14.8625 кгс·м

N = V_Asin(a/4) + H_A cos(a/4) — qsin(a/4)х = 4754·0.2535 + 9067.9·0.9673 — 2221.45·0.2535·0.5776 = 9651.25 кгс

Примечание: вообще-то для угол наклона касательной к горизонтали в точке D не будет равен α/4, но тем не менее будет близок к этому значению, которое мы и приняли для упрощения расчетов.

Как видим, значение изгибающего момента, возникающего в одном из поперечных сечений арки (в точке D), достаточно мало, а максимальные усилия возникают в начале и в конце арочной перемычки (в точках А и В), именно для этих сечений и нужно проверить прочность.

2.4. Определение максимальных напряжений.

И тут нас поджидает вторая засада, потому как расчет по теории сопротивления материалов в чистом виде можно производить только для поперечных сечений, в которых действует только один вид напряжений. В рассматриваемом нами поперечном сечении действует и поперечная сила и сжимающее усилие, а значит возникают касательные и нормальные напряжения, а на сегодняшний день нет точного ответа, как производить расчет в таких случаях. Напомню, на сегодняшний день существует как минимум 5 теорий прочности и формулы, предлагаемые этими теориями для таких случаев несколько отличаются. Но мы пойдем как всегда по пути наибольшего запаса и произведем расчет по третьей теории прочности согласно которой:

σ_пр =(σ² +4т²)^0.5 (278.4)

где σ — нормальное напряжение

σ = N/F = 10233.65/(0.51·0.25) = 80263.9 кг/м² или 8.026 кг/см²

где F — площадь поперечного сечения нашей арочной перемычки

т — касательное напряжение

т = 1.5Q/F = 1.5·8590.8/(0.51·0.25) = 101068 кг/м² или 10.107 кг/см²

тогда

σ_пр = (8.026² + 4·10.107²)^0.5 = 21.75 кг/см²

2.5. Определение требуемого расчетного сопротивления

Ну а теперь все просто:

σ_пр ≤ R (278.5)

где R — расчетное сопротивление кирпичной кладки

Теперь достаточно подобрать по таблице 1 соотношение марки кирпича и раствора.

Нашим условиям удовлетворяют кирпичи или камни марки М150 и выше, уложенные на раствор марки М100 и выше

Как уже говорилось, чем прочнее будет перемычка, тем меньше будут деформации, а значит лучше эстетический вид. Вот собственно и весь расчет.

Если подобрать кирпич и раствор не удалось из-за слишком большой нагрузки на перемычку, то следует уменьшить радиус перемычки. Чем меньше радиус перемычки, тем меньше будет значение горизонтальных опорных реакций и тем меньше будет составляющая касательных напряжений в начале перемычки. Кроме того, уменьшение радиуса перемычки приведет к уменьшению нагрузки, действующей от веса кладки на арочной перемычкой и от плит перекрытия. При стреле арки около 1/3-1/2 ширины проема такие нагрузки будут минимальными, что объясняется особенностями перераспределения напряжений в соответствующим образом нагруженной пластине, каковой в данном случае кирпичная стена и является. Впрочем расчет пластин — отдельная большая тема. Так как ширина простенков принята много большей, чем высота поперечного сечения арки, то дополнительного расчета опорных участков на прочность не требуется.

И еще, если вместо арочной перемычки сделать прямолинейную, например — из металлопроката, то для того, чтобы выдержать расчетную нагрузку, потребовались бы как минимум 3 швеллера или двутавра №12. При этом расчетный момент посредине перемычки составил бы около 2655 кгс·м, т.е. почти в 200 раз больше, чем полученный нами для сечения в точке D.

Примечание: Уменьшать расчетное сопротивление сжатию для кладки высшего качества не требуется, а вот какая у вас будет кладка, я не знаю, поэтому дальше уже сами. Но все равно — швы между кирпичами арки должны очень качественно заполняться раствором — это главное условие прочности и минимальной деформации арки под действием нагрузки.

doctorlom.com

Кирпичная кладка арок, сводов и перемычек своими руками

Перемычки, своды, арки из кирпича являются сегодня, скорее, данью дизайну экстерьера здания. Устройство клинчатых, арочных перемычек позволяет вписать современное здание в сложившуюся застройку прошлого. Арки и своды — неотъемлемая часть многих видов печей и каминов. Предлагаемая технология кладки кирпичных проёмов поможет выполнить работы качественно.

Разновидности кирпичного перекрытия проёмов

Перемычка — это перекрытие дверного или оконного проёма. Наибольшее применение получили в строительстве железобетонные перемычки. Они могут перекрывать длинные пролёты и выдерживать большие нагрузки.

Кирпичные перемычки используются только для ненесущих стен, так как не обладают для этого достаточной прочностью. Ширина пролёта при этом не должна превышать 1,7 м.

1 — рядовая; 2 — клинчатая; 3 — лучковая; 4 — лучковая арочная

Обычные кирпичные перемычки называют рядовыми. Кирпич в них поддерживает арматура. Как архитектурная деталь фасадов используются клинчатые, лучковые, стрельчатые, арочные, полуциркулярные и коробковые перемычки.

1 — полуциркульная; 2 — стрельчатая; 3 — коробковая

Разновидность их обусловлена формой проёма, а точнее, очертанием верхней его части. По принципу арочной перемычки выкладываются своды, которые являются перекрытием зданий.

До изобретения бетона (конец XIX века) проёмы перекрывались именно кирпичными перемычками. Это было не только дань красоте. Клинчатые и разновидности арочных перекрытий проёмов держали нагрузку от стены за счёт распора, который обеспечивало веерное расположение кирпича в кладке.

В храмовой архитектуре арки и своды, как способ перекрытия проёмов и помещений, стали со временем каноном церковного зодчества. Современные кирпичные арочные проёмы и сводчатые перекрытия являются лишь архитектурным решением.

Использование арочных или клинчатых перемычек необходимо при реконструкции зданий и сооружений XVII–XIX веков.

Печи, камины и сегодня возводятся почти в каждом загородном доме, где часто применяются арочные или клинчатые перемычки и цилиндрические своды при возведении подпечка или опечья.

Рядовые перемычки

Рядовые перемычки делаются по принципу обычной кирпичной кладки. Она ведётся также с перевязкой и обеспечением горизонтальности и вертикальности швов. Отличием её от простой кладки является соблюдение особого качества работ. Необходимо тщательное заполнение швов для создания совместной работы всех кирпичей перекрытия проёма.

Рядовые перемычки, в отличие от обычной кладки, не только сжимаются под весом вышележащей стены, но и изгибаются, не имея опоры в проёме. Размер кирпичной перемычки принимается из расчёта работы её в проёме на изгиб. Высота составляет 5, 6 рядов кладки. В длину размер считается по ширине проёма плюс 500 мм в каждую сторону от него.

В силу особой важности конструкции перекрытия любого проёма кирпич подбирается для кладки отборный, марка раствора применяется не ниже 25. В рядовой перемычке кирпич опирается на арматуру, которая замоноличивается в слое цементно-песчаного раствора.

Армирование назначается расчётом и зависит от величины нагрузки на проём. При небольших их значениях арматура устанавливается конструктивно из круглой стали диаметром 4–6 мм. Количество её при этом составляет — один стержень на половину кирпича стены. Арматура должна заходить в кладку за грань проёма минимум на 250 мм. Концы их загибают вверх вокруг кирпича.

1 — арматура; 2 — раствор; 3 — опалубка

Для устройства рядовой перемычки, как и любой другой, потребуется инструмент, который применяется для обычной кирпичной кладки. Чтобы сделать армированную опору кирпичу, необходима установка опалубки. Её можно изготовить из досок толщиной 40–50 мм.

Избежать протекания раствора и придать низу перемычки более ровный вид можно, настелив на доски любую рулонную гидроизоляцию или простую полиэтиленовую плёнку. Нужно помнить, что неровности на поверхности опалубки отразятся на внешнем виде верхней части проёма.

На опалубке расстилается растворный слой, на который укладываются арматурные стержни и втапливаются в него. Затем укладывается второй слой раствора, который покрывает арматуру. Важно соблюдать при этом толщину защитного слоя для металлических изделий. Он составляет минимум 3 см.

Раствор при твердении должен набрать необходимую прочность, чтобы можно было вести дальнейшую кладку перемычки. Срок выдерживания его в опалубке составляет не менее 12 суток летом, осенью — не менее 20 суток. В период отрицательных температур необходимо соблюдение специальных мероприятий, разработанных для зимней кладки.

Для поддержки опалубки из кладки выпускают кирпичи, которые впоследствии срубают после набора раствором полной прочности и снятия досок. Можно устроить в кладке борозду и завести в неё опалубку, после удаления которой в это место устанавливают кирпич с устройством кладочного шва.

1 — опалубка; 2 — выпуск кирпича

Большие проёмы (шире 1,5 м) предполагают установку под опалубку стоек. Можно опорные доски под настилом для жёсткости установить на ребро.

Клинчатые перемычки

Клинчатым перемычкам не требуется опора из армированного раствора. Несущая способность такой перемычки возникает за счёт распора в клинообразной установке кирпича.

Существует для варианта устройства клинчатых перемычек:

· клинообразный вертикальный шов кладки;

· клинообразная форма кирпича.

В случае клинообразного шва его толщину снизу принимают не менее 5 мм, а сверху — не более 25 мм. Если применяется клинчатый кирпич, шов в кладке делается одной толщины не более 10 мм. Клинчатые перемычки устанавливаются при помощи опалубки с кружалами.

Если оконный или дверной проём кладётся с четвертями, то для сооружения клинчатой перемычки потребуется три кружала. Одно делается более коротким и устанавливается на уровне четвертей, два других — внутри проёма. На более длинные кружала настилается опалубка, которую можно сделать из досок.

Стену кладут до уровня верхней части перемычки с устройством пяты (опоры). При этом сразу определяется угол наклона края перемычки (кирпичей) относительно вертикали. Далее необходимо разметить на опалубке будущего перекрытия все ряды. Количество их обязательно должно быть нечётным. Важно при расчёте устройства каждого ряда учитывать толщину шва.

Центральный кирпичный ряд вставляется вертикально и является замком. Он создаёт сжатие в нижней части перемычки и даёт возможность выдерживать вышележащую нагрузку без армирования.

1 — замок; 2 — пята

Начинают кладку клинчатой перемычки от пят к середине с двух сторон, чтобы в конечном итоге подойти к центральному кирпичу — замку. Выдержать точно направление каждого шва можно, находя точку пересечения линий направления обеих пят. В это место вбивается гвоздь на опалубке и с помощью верёвки, привязанной к гвоздю, определяется линия каждого шва.

Арочные перемычки, арки и своды

Принцип устройства арочных перекрытий проёмов и сводов не отличается от кладки клинчатых перемычек. Форма арки может быть лучковая, стрельчатая, полуциркулярная, коробковая. Отличие их состоит в выборе центра, размера сегмента и радиуса окружности.

В любом варианте центральная линия шва перпендикулярна к внутренней поверхности перемычки или арки. Кривая линия образуется за счёт клинообразной формы шва или клиновидного кирпича. В случае арочного перекрытия проёма центральная линия шва — это продолжение радиуса кривой.

Расчет арочной перемычки: 1 — луковая арка; 2 — полуциркульная арка; h — высота дуги; s — ширина оконного или дверного проема; r — радиус дуги

Толщина швов принимается, как и в клинчатых перемычках:

· минимум 5 мм — для нижней части вертикального шва;

· максимум — 25 мм — для верхней части.

1 — кирпич перемычки; 2 — клиновидный раствор; 3 — замковый кирпич; 4 — кружало

Форма опалубки изготавливается в соответствии с выбранной формой перекрытия. Проверка радиального направления швов и правильности кривизны арок производится верёвкой, привязанной к центру окружности каждого участка перемычки. Можно изготовить шаблон-угольник для нужного очертания полуокружности или сегмента.

Арки выкладываются по принципу арочной перемычки. Своды сегодня возводятся при строительстве общественных зданий, церквей или храмов. Для их устройства делается сплошная опалубка необходимого очертания. Цилиндрические своды выкладываются часто в «ёлку». Кладка ведётся одновременно параллельно оси свода и рядами под углом в 45°.

Под опалубку подкладываются клинья, которые постепенно при распалубке вынимаются, чтобы обеспечить равномерное её опускание. Свежая кладка очень чувствительна к нагрузкам. Нельзя на неё ставить ёмкости с раствором или располагать кирпич для кладки. Это может привести к искажению формы перекрытия и нарушению связывания кирпича с раствором.

Своды и арки сложной конфигурации требуют высокой квалификации каменщика, и лучше доверить работу специалисту. Разобравшись в тонкостях технологии кирпичных перекрытий проёмов, сооружение перемычек и арок несложной конфигурации не составит большого труда.

Кирпичные перемычки, арки и своды, пришедшие из прошлого, и сегодня украсят фасад дома, ограждение, малые архитектурные формы, камины и печи, гармонично вписываясь в интерьер или экстерьер практически любого архитектурного стиля.

http://www.rmnt.ru/ — сайт RMNT.ru

digest.wizardsoft.ru

Виды кирпичных перемычек и сводов. Кирпичная кладка арочных сводов — СамСтрой

Строительство частного дома – сложная комплексная задача, на решение которой необходимо потратить много сил и знаний. Каждый из этапов строительства от разметки траншеи под заливку фундамента и до финишной отделки фасада является очень важным. От правильности и качества проведения каждого из них зависит устойчивость и эксплуатационные характеристики всего строения.

Особое внимание стоит уделить возведению перемычек над оконными и дверными проемами. Это самое слабое место во всей стене, и от правильности его укладки зависит ее прочность. В современном строительстве используют железобетонные перемычки. Такая конструкция является довольно прочной и способна выдержать большие нагрузки. Это позволяет строить дверные и оконные проемы большой ширины. Кирпичные перемычки в настоящее время применяют только в декоративных целях. О том, как возвести кирпичную перемычку, свод и арку своими руками, расскажем далее.

Виды кирпичных перемычек и сводов

Прежде чем начать разговор о кирпичных перемычках, стоит отметить тот факт, что они не предназначены для монтажа на несущих стенах. Особенно если это касается многоэтажных строений. В таких случаях лучше использовать бетонные перемычки — либо готовые, либо отливать их по месту. Максимальная ширина проема, при которой допускается применение кирпичных перемычек – 1,7 метра. Если планируется проем больше, то следует монтировать только бетонные перемычки.

Виды кирпичных перемычек:

1.Рядовая перемычка. Состоит из обычных кирпичей, которые уложены в один ряд. Это самая простая проемная перемычка, которую можно сделать своими руками. При этом не требуется никаких специальных знаний и опыта работ.

2.Клинчатая перемычка. Как и последующие виды проемных перемычек применяется только в качестве декоративного элемента. Для ее монтажа используют специальный клинчатый кирпич.

3.Лучковая перемычка. По своей конструкции напоминает клинчатую. Различием между данными кладками является то, что лучковая имеет форму радиуса, больше похожую на арку.

4.Арочные перемычки. Это один из самых сложных и в то же время красивых видов перемычек. Класть их без опыта проведения каменных работ и особой необходимости не следует. Как правило, применяются они при работах по реконструкции старых зданий.

Укладка рядовой перемычки проемов своими руками

Чтобы уложить кирпич над проемом, необходим такой же инструмент, как и для обычной кирпичной кладки:

–Кельма.

–Отвес.

–Уровень.

–Киянка.

Работы по укладке рядовой кирпичной перемычки ничем принципиально не отличаются от кладки стен.

В ходе укладки рядовой перемычки проемов своими руками следует придерживаться данных правил:

–Перевязка швов при кирпичной кладке перемычек обязательна. Также при проведении работ необходимо следить за ровностью рядов и соблюдать их вертикальность. Так как данная кладка будет испытывать дополнительные нагрузки не только на сжатие, но и на изгиб (так как не имеет под собой опоры), качество проведения работ должно быть на высоте. Особое внимание следует уделить заполнению швов цементным раствором. Марка бетона должна быть не менее 25. В нем должно быть больше цемента, чем в обычном растворе.

–Количество рядов над проемом, которые необходимо укладывать с особым качеством, должно быть не менее шести.

-Глубина заделки перемычек в кирпичную кладку должна быть на полметра с каждой стороны. Если его ширина составляет 1,5 метра, то длина ряда должна быть не менее 2,5 метров.

Между рядами кирпичные перемычки вертикальной кладки армируются при помощи конструкционной стали. Для этих целей используется стальная арматура диаметром 6-8 мм или гладки пруток, такого же размера. Арматура укладывается сверху ряда и накрывается раствором, на который укладывается следующий ряд кирпича. Концы арматуры загибаются в направлении верхнего ряда.

–Для того чтобы ровно уложить кирпич и исключить протекание раствора, над проемом можно смонтировать опалубку. На нижнюю доску стоит уложить слой рубероида. Далее на поверхности опалубки выкладывается слой цементного раствора. Затем в него необходимо утопить несколько прутов арматуры, который укрывается вторым слоем раствора.

–Опирание перемычки на кирпичную кладку будет проводиться именно благодаря арматуре. После этого процедуру повторяют. Для того чтобы арматура под воздействием влаги не поддавалась коррозии, слой раствора над ним должен быть не менее 30 мм. Укладку кирпича на подготовленную постель можно проводить уже на следующие сутки. Однако, опалубку не стоит демонтировать на протяжении 2-х недель летом или 3-х осенью и весной.

Клинчатая кладка для проемных перемычек
rc=»//pagead2.googlesyndication.com/pagead/js/adsbygoogle.js»>

Прочность такой кладки достигается благодаря клиновому распору кирпича, поэтому она не требует дополнительного армирования. Клин при такой укладке достигается двумя способами:

1.При помощи специального кирпича, один из тычков которого гораздо больше противоположного.

2.За счет расклинивания обычного кирпича раствором.

Установка такой перемычки производится при помощи специальных кружал. Для проведения работ их необходимо три.

Виды и характеристики кирпичных арок

Арочный свод может украсить дизайн любого помещения, независимо от того, в каком стиле выполнено оформление интерьера. Чаще всего возводятся арочные конструкции из кирпича. Они устойчивы, надежны и имеют красивый внешний вид. Более того, кладка арок кирпичных сводов будет под силу любому мастеру, который внимательно ознакомился с технологией выполнения монтажных работ. По своей форме и конструкции арка напоминает полукруглую перемычку, соединяющую между собой две вертикальных опоры. Устанавливается такой свод в дверных, оконных и межкомнатных проемах, а также в печах и мангалах. Далее рассмотрим подробнее инструкцию, как сделать кирпичную арку.

rc=»//pagead2.googlesyndication.com/pagead/js/adsbygoogle.js»>

Различают несколько разновидностей арок из кирпича:

–Полная арка в форме полукруга. Самый распространенный тип конструкции. В данном случае две опоры соединяются между собой сводом полукруглой формы. Кирпичная кладка арок такого типа под силу любому мастеру, обладающему хоть какими-то навыками работы с кирпичом.

–Арочный свод прямоугольной формы. Представляет собой ровную перемычку, которая соединяет между собой две вертикальные опоры. Такую конструкцию очень сложно будет создать неопытному мастеру.

–Усеченный арочный свод. Это очень интересная конструкция арки, здесь кирпич выкладывают по направлению усеченной дуги. Такой свод, как и прямоугольный, довольно сложно будет смонтировать тому, кто ни разу не выполнял кирпичную кладку.

–Арка в форме усеченного конуса. Такие конструкции устанавливают в современных помещениях, обустроенных в стиле модерн и хай-тек.

–Прямоугольный свод с закругленными углами. Арки данного типа монтируются в помещениях, оформленных в романтическом или классическом стиле. Для того чтобы установить такую конструкцию, потребуется освободить для работы достаточно большой участок стены.

Кирпичная кладка арочных сводов

После того как определили конструкцию будущей арки и начертили схематический эскиз, следует подготовить инструменты и материалы для работы.

Для выполнения монтажных работ вам понадобится:

–Кирпичи для сооружения арочного свода. Лучше отдавать предпочтение при покупке материала клиновому кирпичу, который имеет трапециевидную форму.

–Раствор – предназначен для крепления кирпичей. В его состав входит песок, глина и гравий.

–Кружала.

–Емкость для замешивания раствора.

–Рейки.

–Гвозди.

–Распорки (клинья).

–Строительный уровень – предназначен для контроля за правильностью проведения работ.

–Молоток.

–Лобзик.

–Маркер или карандаш.

Порядок монтажных работ:

–Изначально следует изготовить пяты по шаблону. При монтаже пят следует опираться на размеры конструкции, указанные в эскизе. Для изготовления шаблона предварительно заготавливаются качественные листы ДСП и деревянные бруски. Затем на ДСП-панели с помощью маркера отмечаются крайние точки конструкции. Следует помнить, что шаблон лучше делать на 1-2 см меньше, нежели планируемый свод, тогда его легче будет смонтировать. Далее точки между собой соединяются дугообразной линией.

–По сделанной разметке с ДСП-листа необходимо вырезать шаблон. Он должен состоять из двух дугообразных деталей, скрепленных между собой деревянными брусками. В качестве крепежных элементов для фиксации брусьев необходимо использовать саморезы. Готовый шаблон следует при помощи опор и деревянных клиньев зафиксировать в проеме (там, где планируется дальнейшая установка кирпичной арки).

–Далее необходимо укрепить фундамент арки, так как дополнительная нагрузка на опоры может вызвать их деформацию. Кроме того, не укрепленная арка с течением времени может обрушиться. Для строительства основы используется бетон и кирпичи.

–Затем переходим к строительству арочной перемычки для кирпичной кладки. Для этого по бокам шаблона следует сделать штробы, в которых в дальнейшем размещаются дополнительные крепежные элементы конструкции. В центре верхней дуги необходимо закрепить замковый кирпич, благодаря которому будет обеспечиваться крепление свода

–На следующем этапе осуществляется установка боковых элементов свода и колонн, на которые крепится опалубка. Колонны возводятся из бетона или кирпича. Для того чтобы расстояние между боковыми стойками было одинаковое по всей высоте опор, следует предварительно вырезать доску, длина которой будет равна ширине пролета арки. Этой доской нужно контролировать правильность проведения монтажных работ.

–После того как шаблон зафиксирован со всех сторон, переходим к укладке кирпича. Кладка проводится поперечными полосами с двух сторон свода по направлению от пят до закрепленного замкового кирпича. Для того чтобы боковые опоры получились одинаковыми, следует укладку материала производить одновременно с обоих боков. После того как возведены опоры свода, следует закрепить подпорочный деревянный брус с двух сторон конструкции. Длина нижнего шва арки должна равняться 6-7 см, а верхнего – 3 см.

–Выкладывая свод арки, ориентируйтесь на ранее закрепленный шаблон. Швы между материалом залейте раствором. В процессе укладки свода закрепляйте кирпичи клиньями так, чтобы они приняли нужную форму. Монтируйте свод с двух сторон одновременно. Следите за тем, чтобы закрепленный замковый кирпич оставался строго посередине арки.

–Когда кладка кирпича закончится и раствор затвердеет, удалите его излишки кистью. Затем можно убрать шаблон.

samstroy.com

Кирпичная кладка арок, сводов и перемычек своими руками

Перемычки, своды, арки из кирпича являются сегодня, скорее, данью дизайну экстерьера здания.

Устройство клинчатых, арочных перемычек позволяет вписать современное здание в сложившуюся застройку прошлого. Арки и своды — неотъемлемая часть многих видов печей и каминов. Предлагаемая технология кладки кирпичных проёмов поможет выполнить работы качественно.