С другой стороны за это время наука и технологии сделали огромный шаг вперед, появились совершенно новые строительные материалы, однако дома из камня, кирпича и прочих блоков продолжают строить. При этом строить не просто так, на глаз, и основываясь на опыте предыдущих поколений, а согласно долгим и сложным расчетам, регламентированным нормативными документами. При этом практически в каждом проекте дома со стенами из кирпича высотой в 5 этажей и более предусматривается горизонтальное (косвенное) армирование кладки сварными сетками. А иногда горизонтальное армирование рекомендуется и для 2-3 этажного дома. Где же истина? Когда армирование каменной кладки необходимо, а когда без него можно обойтись. И вообще, что дает это самое армирование и какое оно бывает?
Особенно сильно эти вопросы интересуют людей, не имеющих прямого отношения к проектированию и расчетам, тем не менее собирающихся построить небольшой 1-2 этажный домик для личного пользования. И отсылать таких людей к действующим нормативным документам - не совсем корректно, хотя и нужно. Потому попробую ответить на эти вопросы как можно более просто и лаконично (пояснения к ответам можете не смотреть).
Вопрос: Когда нужно армировать кладку?
Ответ: Когда того требуют расчет или конструктивные соображения.
Я понимаю, что ответ звучит достаточно неопределенно, поэтому попробую пояснить. Как я уже говорил, раньше кладочные работы часто выполнялись без армирования кладки, а всякие там замки да дворцы до сих пор радуют нас своим внешним видом. Все дело в том, что эстетика и надежность раньше очень ценились, а про экономию материалов не то, чтобы не знали, но относились наплевательски - все выкладывали из камня приблизительно одной марки по прочности из ближайшей каменоломни. Да и спешить было особо не куда, здания строились на века и потому строительство, продолжавшееся десятки лет, никого особо не пугало.
Сейчас совсем другое дело. Объемы строительства увеличились в десятки, если не в сотни раз, при этом и время строительства значительно сократилось. Кроме различных видов натуральных и искусственных камней теперь еще и десяток марок по прочности, да и растворов кладочных - тоже множество. Таким образом, когда известна нагрузка на стену, при таком многообразии всегда можно подобрать и камень и раствор соответствующей марки, чтобы обеспечить необходимую прочность. В крайнем случае можно увеличить параметры сечения, проще говоря, сделать стену толще.
Однако далеко не всегда такие решения будут оптимальными. Например более толстая стена будет означать увеличившуюся нагрузку на фундамент, а значит и пересчет фундамента. Кроме того, при строительстве кирпичного дома высотой в 16 этажей подбирать для каждого этажа кирпич и раствор соответствующей марки - занятие не благодарное, особенно если застройщик имеет доступ к кирпичам 2-3 марок прочности. Да и контролировать качество работ при таком разнообразии достаточно тяжело, я уже не говорю о возможной путанице на стройплощадке, когда здание возводится неравномерно. А иногда бывают и странные капризы архитектора, в которые инженеру-проектировщику нужно вписаться.
А еще есть конструктивные требования, основанные на многолетнем опыте строительства и проектирования, зафиксированные в различных нормативных документах. Удобство конструктивных требований в том, что не всё и не всегда нужно считать, к тому же учесть при расчетах все возможные факторы влияния достаточно сложно. А потому соблюдение конструктивных требований никогда не помешает.
В связи с этим общий совет такой: если вы сомневаетесь нужно вам армирование кладки или не нужно, то лучше сделайте, запас прочности еще никому и никогда не помешал.
Вопрос: Какие бывают виды армирования каменной кладки?
Ответ: Армирование может быть вертикальным и горизонтальным: косвенным (сетками) или продольным (стержнями, листовым металлом и др.).
Вопрос: Когда применяются те или иные виды армирования?
Ответ:
Вертикальное армирование
используется для увеличения прочности кладки, работающей на изгиб. Принцип работы арматуры в этом случае такой же, как и в железобетонных элементах, т.е. арматура работает на растяжение, тем самым уменьшая растягивающие напряжения в кладке. Для вертикального армирования может использоваться металлопрокат любого профиля, главное - надежно соединить его с кладкой. Технологически процесс вертикального армирования достаточно сложный, к тому же в малоэтажном строительстве вертикальное армирование кладки практически не применяется, поэтому дальше мы его рассматривать не будем.
Горизонтальное армирование продольными стержнями
используется как правило при кладке перегородок и стен толщиной в один блок (камень) в местах сопряжений стен, в местах скачка внутренних напряжений, а также по всей длине сплошных стен (часто такое армирование в виде железобетонной балки называют армопоясом).
Поперечное армирование (армирование сетками)
Используется для армирования кладки стен толщиной в 2 и более камня (кирпича, блока), а также для отдельно стоящих столбов и простенков.
Вопрос: Что дает продольное армирование кладки?
Ответ: Позволяет увеличить местную устойчивость стен в местах сопряжений, а также прочность на растяжение, при работе стены как балки.
Увеличение местной устойчивости позволяет минимизировать риск появления трещин в местах сопряжения наружных стен, наружных и внутренних несущих стен, стен и перегородок. Что в свою очередь повышает теплоизоляционные качества кладки.
Например, наружные стены под действием внецентренно приложенной нагрузки будут выгибаться примерно так, как показано на рисунке 250.1.в):
Рисунок 250.1 . Эпюры внутренних напряжений в поперечных сечениях элементов с различными геометрическими параметрами.
При этом в местах сопряжения таких перпендикулярно расположенных стен (в местах перевязки кирпичей или блоков) возникают касательные растягивающие напряжения τ (на рисунке не показаны) . И чем ближе рассматриваемое поперечное сечение к середине высоты стены, тем касательные растягивающие напряжения больше. Соответственно, если через каждые несколько рядов в кладку завести продольную арматуру, то она будет воспринимать эти касательные растягивающие напряжения.
Также продольное армирование применяется при возведении относительно длинных сплошных стен. При этом стена армируется по всей длине в несколько рядов по высоте. Это позволяет снизить или даже полностью исключить риск появления трещин в результате температурных и усадочных деформаций. И если сплошные стены длиной более 50 м в малоэтажном строительстве - большая редкость, то деформации стен в результате осадки фундамента - явление достаточно распространенное. В таких случаях стена уже может рассматриваться как балка и соответственно арматура в растянутой зоне балки будет работать на растяжение.
Вместо арматуры могут использоваться полосы металла соответствующей толщины и ширины. Кроме того продольное армирование может выполняться в отдельных железобетонных элементах - армопоясах. Армопояса как правило устраиваются под перекрытиями каждого этажа (или на отметке перекрытий при монолитном перекрытии).
Вопрос: Что дает сетчатое армирование кладки?
Ответ: Армирование увеличивает прочность кладки.
На первый взгляд такой ответ кажется глупым. Ведь камень, как натуральный, так и искусственный - это материал, хорошо работающий на сжатие. Точнее расчетное сопротивление сжатию у камня в несколько раз больше расчетного сопротивления растяжению. И при центральном загружении в каменной кладке должны возникать только сжимающие напряжения. И чем может помочь арматура, хорошо работающая на растяжение, находясь в рассматриваемом поперечном сечении стены?
Однако не все так просто. Линейное напряженное состояние даже и при центральном сжатии - это не более, чем расчетная предпосылка, позволяющая значительно упростить процедуру расчета. В действительности даже куб, показанный на рис. 250.1.а), будет находиться в объемном напряженном состоянии . В результате действия нагрузки на куб произойдет не только линейная деформация - уменьшение высоты куба, которое обычно и учитывают при расчетах, но при этом увеличатся длина и ширина рассматриваемых сечений куба. Происходит это потому, что любое физическое тело, под действием внешней нагрузки деформируется, но все равно старается сохранить свой объем (речь идет о упругих деформациях), а точнее расстояние между атомами и молекулами. Даже когда кузнец выковывает какую-то деталь, он не изменяет объем, а лишь изменяет форму. В свою очередь это означает, что в рассматриваемых сечениях куба кроме нормальных сжимающих напряжений σ будут действовать касательные растягивающие напряжения т . Для восприятия этих растягивающих напряжений и используется горизонтальное армирование кладки сетками.
Вопрос: Почему тогда армируется не каждый ряд кладки, а иногда каждый второй, каждый пятый и т.д.?
Ответ: Потому что так следует из расчета на прочность.
Дополним картину, описанную в ответе на предыдущий вопрос. Стена, выложенная из кирпича - это композитный неоднородный материал, состоящий из попеременных рядов кирпича и кладочного раствора (качество выполнения кладки и методы ведения кладки, также влияющие на прочность, мы здесь вообще не рассматриваем). А так как модули упругости кирпича и кладочного раствора разные (причем модуль упругости камня как правило больше модуля упругости раствора), то в месте контакта камня и раствора возникают опять же растягивающие касательные напряжения. Кроме того, вертикальные стыки кладки как правило заполняются кладочным раствором хуже, чем горизонтальные, а значит и площадь сечения раствора, воспринимающего вышеуказанные растягивающие напряжения, уменьшается. Армирование сетками позволяет минимизировать вышеуказанные факторы. А еще сетки, располагаемые через несколько рядов, служат как бы дополнительной перевязкой кладки и соответственно увеличивают прочность.
- Принципы ведения работ
- Кирпичная стена: поперечный тип армирования
- Сетки для поперечного типа армирования
- Стержневое армирование поперечного типа
- Продольное армирование
- Подведение итогов
При строительстве любых сооружений важнейшими являются прочностные характеристики. Порой огромные нагрузки воздействуют на несущие кладки стен и колонн, в том числе кирпичные. Требования безопасности эксплуатации таких сооружений приводят к необходимости упрочения этих элементов конструкции. Армированная – это один из распространенных способов увеличения прочности зданий.
Технология армирования конструкции отрабатывалась веками. В частности, вопрос: как армировать кирпичную кладку, решался еще нашими предками. Использование такого приема вполне оправдано для ответственных сооружений, к которым предъявляются повышенные прочностные требования. В целом армированная кладка стен, хоть и усложняет конструкцию, вполне выполняет свое предназначение.
Принципы ведения работ
Принципиально усиливающие элементы конструкции могут располагаться как по плоскости стены, так и в поперечном направлении (вглубь кладки). Разное расположение элементов определяется направлением нагрузки, воздействующей на стену при эксплуатации здания.
Армирование кирпичной кладки производится с помощью проволочной арматуры, при этом кладка кирпича значительно укрепляется.
Арматура, равномерно установленная на стене, перераспределяет нагрузку, не допуская локальных перегрузок. Кроме того, она, принимая на себя нагрузку, устраняет недостаточную прочность и хрупкость кирпича и связующего вещества. Соответственно, кирпич увеличивает свою несущую способность.
В зависимости от направления размещения арматуры армирование подразделяется на поперечный и продольный типы. В свою очередь, продольное делится по виду размещения элемента по поверхности стены на вертикальное и горизонтальное.
Для того чтобы самостоятельно выполнить кладку, потребуются:
- вязальная проволока;
- уголок металлический;
- планки из металла;
- сетка под кладку;
- арматурные стержни;
- стальные стержни;
- краска по металлу.
Вернуться к оглавлению
Кирпичная стена: поперечный тип армирования
Армирование поперечного типа осуществляется путем наложения армирующих элементов на поверхность слоев кирпича для повышения ее прочности на сжатие и изгиб. Особое значение такой тип имеет при изготовлении наклонных кладок, например, арочного вида. В качестве закрепляющих частей может использоваться специальная арматура (стержни) или стальная арматурная сетка.Допускается применять как стандартную, заводского исполнения, так и сваренную из проволоки непосредственно в процессе строительства.
Поперечное армирование производится при укладке , колонн и перегородок. Армирующие элементы, в зависимости от их конструкции, укладываются через определенное количество слоев кирпича и покрываются дополнительным слоем раствора толщиной не менее 2 мм. Для надежной защиты от коррозии стали и обеспечения необходимых связующих свойств общая толщина слоя должна достигать 14-15 мм. Для работ применяется один из типов армирующих элементов; использование и стержней, и сетки в одной конструкции одновременно нежелательно.
Вернуться к оглавлению
Сетки для поперечного типа армирования
Армировать кирпичную кладку в поперечном направлении принято сетью или стержнями. Наиболее распространены сетчатые элементы, которые по форме ячейки условно можно подразделить на квадратную, прямоугольную, зигзагообразную.
Прямоугольные (квадратные) варианты изготавливаются из стальной арматуры (проволоки) диаметром до 5 мм. Размер стороны ячейки в зависимости от диаметра арматуры и назначения колеблется в пределах от 30 до 100 мм. Обычно такая сетка укладывается через каждые пять слоев кирпича. При использовании утолщенного кирпича сетка накладывается через каждые четыре слоя. Сетку накладывают так, чтобы концы проволоки выходили на внутренней стороне стены наружу на длину 2-3 мм. Вывод концов наружу позволяет контролировать наличие сетки на нужных слоях кладки. В последующем такие припуски заделываются штукатуркой или обрезаются.
Зигзагообразные сетки сделаны из стальной арматуры (проволоки), предварительно искривленной в виде зигзага через каждые 50-100 мм в зависимости от диаметра арматуры. Размер стороны ячейки составляет от 50 до 120 мм. Арматура используется диаметром 5-8 мм. Принято укладывать такой материал через каждые два слоя кирпича попарно с условием взаимной перпендикулярности направления арматуры в смежных слоях.
Из современных видов стандартных сеток можно выделить цельнометаллическую просечную или вытяжную сетку, которая используется взамен зигзагообразной и находит все более широкое применение. Такой материал удобен при производстве работ и имеет повышенные прочностные характеристики.
Вернуться к оглавлению
Стержневое армирование поперечного типа
Для стержневого армирования используется прямая или зигзагообразная стальная арматура. Зигзагообразные стержневые элементы изготавливаются аналогично сетке, то есть с искривлением в виде зигзага через каждые 50-100 мм длины. Укладывают стержни через 3-5 слоев кирпича.
Прямые стержни применяют в правильной рядовой кирпичной кладке. По ширине размещается несколько стержней на расстоянии 30-120 мм друг от друга. Арматура располагается в поперечном направлении и вминается в шов между кирпичами на глубину до 20 мм. Армирование прямыми стержнями производится через каждые 2-3 ряда кирпича. Диаметр такой арматуры выбирается в пределах 3-8 мм в зависимости от толщины шва между кирпичами.
В случаях когда необходимо обеспечить повышенную прочность кирпичной кладки, вместо круглых стержней может использоваться стальная полоса или стальная арматура некруглого профиля. Размер таких элементов выбирается исходя из параметров кладки и требований по прочности.
Возведение зданий или сооружений требует обязательного соблюдения всех строительных норм и правил. Многие из них относятся к прочностным показателям элементов строящихся зданий и сооружений.
В настоящее время разработано множество технологий, помогающих увеличить прочность практически всех конструктивных элементов строений.
Не осталась в стороне и . Многие скажут, что крепче и лучше хорошего раствора или бетона ничего нет, но это не так. Кладка из кирпича может быть еще прочнее, если в ее конструкцию добавить некоторые элементы.
Для ее можно армировать.
Типы армирования
Армирование кирпичной кладки может быть:
- поперечным;
- вертикальным;
- продольным.
При поперечном армировании используются отдельные стержни или стальная сетка. Стальные стержни предотвращают при деформациях на растяжение и изгиб.
В сетку стержни соединяются сваркой или вязальной проволокой. Соединение производится с шагом 30-120 мм. В смежных швах вместо сеток недопустимо перпендикулярно укладывать отдельные стрежни.
Сетка, сделанная из арматуры большого диаметра, приводит к уменьшению прочности, увеличивая толщину горизонтальных швов.
Армировка стен, столбов и простенков производится сварной кладочной сеткой, которая может иметь зигзагообразную, прямоугольную или квадратную форму.
Для предотвращения процесса коррозии металлическая сетка должна быть утоплена в раствор не менее чем на 2 мм с каждой стороны. Минимальная толщина шва при этом составит примерно 14 мм, в том числе около 5 мм на сетку.
Сетка укладывается в каждый пятый ряд кладки. Если кирпич больше стандартного размера, то армировать прямоугольной сеткой нужно в каждом четвертом ряду.
Изготовление зигзагообразной арматуры производится только на строительном объекте. Это все имеет вид катанки диаметром 5-15 мм, искривленной через каждые 5-10 см. Зигзагообразной проволокой большого диаметра армировать нельзя, так как шов будет слишком широким.
Укладка зигзагообразной арматуры проводится также каждый пятый ряд. Ее укладывают парно и под прямым углом по отношению к двум предшествующим рядам. Этот способ армирования кладки довольно простой, и расход денежных средств будет минимальным. Хорошо подходит для частных домов. Кладка перемычек и др. подобных элементов производится совместно с поперечной арматурой, имеющей вид прямых стержней.
Армированная кирпичная кладка стен
В сейсмически активных районах стены сооружений укрепляются вертикальным и продольным способами армирования. Данное армирование используется для поглощения деформаций растяжения при возведении тонких стен, столбов и перегородок.
Сетки размещаются с выступом за внутреннюю поверхность простенка на 2-3 мм. Это служит своеобразным ориентиром расположения арматуры в кладке.
Продольный способ армирования стены из кирпича можно выполнить арматурой класса АI и АII. При этом количество раствора (толщина) будет напрямую зависеть от уровня влажности. При умеренной влажности толщина слоя не превышает 10-12 мм. Повышенная влажность требует производить кладку на слой раствора, имеющий толщину 20-30 мм.
Чтобы армировать кирпичную кладку стен в вертикальных плоскостях, применяется арматура класса АI и ВI диаметром 3-8 мм.
Существует и альтернатива арматурным сеткам – современный армирующий материал под названием сетка ЦПВС. Такие сетки при высоких показателях прочности и надежности намного легче арматурных и более удобны в монтаже.
В рядовой кладке стена нередко армируется прямой арматурой. Несколько стержней арматуры укладываются по ширине стены и вживляются на 15-20 см в кладку, усиливая тем самым перемычку и равномерно распределяя нагрузки, оказываемые кирпичом на проем.Проволока укладывается каждые 2-3 ряда в зависимости от давления, оказываемого на перемычку. Диаметр прямой арматуры зависит от кладочного шва (его толщины). Необходимо знать, что проем или перемычка не должны превышать в длину 2 м.
Армирование столбов из кирпича
Кладка столбов имеет два варианта:
- под несущие конструкции. Функция столбов – опора, способная выдерживать нагрузки при малой площади основания столба, опирающегося на фундамент. На такие столбы оказываются только вертикальные нагрузки;
- столбы заборные. Конструкции таких столбов делятся на два вида: для ворот и калиток и как отдельные секции.
Армирование кладки из кирпича – довольно простой процесс, но он является обязательным. Армирование не требует каких-либо специальных знаний, однако играет важнейшую роль в долговечности и надежности сооружения. Чтобы не допустить ошибок и избежать дальнейших проблем, лучше обратиться за консультацией к специалистам. Расход на это минимален в сравнении с возможными затратами на восстановление стены. При подборе арматуры необходимо учитывать все нюансы и тонкости ее назначения и соблюдать все нормы и правила, связанные с армированием.
Повысить прочность кирпичной кладки можно армированием. Арматура, уложенная в шов, позволяет распределять нагрузку по её площади. Армирование столбов, перегородок, пилястр и других кирпичных конструкций необходимо выполнять, соблюдая нормативные правила. Это даст гарантию качества строительства.
Виды армирования
Вид армирования в кирпичной кладке зависит от того, какие на конструкцию действуют силы. Когда нагрузка действует центрально или с небольшим отклонением от центра сечения конструкции, рекомендуется поперечное (сетчатое) армирование.
Если нагрузка приложена с достаточно большим сдвигом от центра (эксцентриситетом), то необходимо продольное армирование. Оно будет обеспечивать прочность конструкции от изгиба и растяжения.
Поперечное армирование
При поперечном (сетчатом) армировании применяются сетки двух видов: с прямоугольными ячейками типа «зигзаг». Их укладывают на растворную постель в шов кладки. Расстояние между прямоугольными сетками допускается не более 0,4 м по высоте. Это примерно пять рядов кладки.
а - армирование прямоугольными сетками; б - армирование зигзагообразными сетками
Сетки типа «зигзаг» устанавливаются в двух смежных горизонтальных рядах взаимно перпендикулярно друг к другу. Поперечное армирование производится с выносом концов сеток за поверхность кладки на 5 мм, чтобы осуществлять контроль армирования конструкции.
Толщина шва принимается на 4 мм больше диаметра применяемой арматуры. Для армокаменных конструкций марка раствора принимается не ниже 50. Процент армирования в кирпичной кладке по объёму определяет количество в ней арматуры:
· μ = V а / V к х 100
Для сеток с прямоугольными ячейками:
· μ = 2f а / cs
где:
· f а - сечение арматуры;
· c - размер ячеек;
· s - расстояние между сетками по высоте.
Для армокаменных конструкций при больших нагрузках производится расчёт, при малых - арматура устанавливается конструктивно (согласно рекомендациям). Процент армирования (μ) должен быть от 0,1 до 1%.
Продольное армирование
Продольная арматура берёт на себя усилия растяжения, изгиба, возникающие в кирпичной кладке. При их больших значениях производится обязательный расчёт. Конструктивно такое армирование применяют для тонких стен и перегородок, высоких столбов для устойчивости, а также если на конструкцию действует вибрация.
а - наружное продольное армирование; б - наружное армирование в штробе; 1 - хомуты; 2 - продольная арматура
Арматуру при продольном армировании закладывают как внутри кладки, так и снаружи. Для внутреннего расположения арматуры в кладке делаются пазы, наружное армирование производится в слое раствора, марка которого допускается не ниже 50, а марка кирпича не ниже 75.
Продольно установленная арматура связывается между собой хомутами. При наружном армировании хомуты укладываются на расстоянии не более:
· 15 диаметров стержня в сжимаемой конструкции (2–3 ряда кладки);
· 80 диаметров стержня в растянутой конструкции (максимум 50 см).
При внутреннем расположении арматуры хомуты устанавливают минимум через расстояние, равное 25 диаметрам продольного стержня.
Защитный слой арматуры для помещений с нормальным режимом эксплуатации делается 10–12 мм. Для мокрых и влажных помещений его увеличивают до 30 мм. Защитный слой для хомутов составляет 10 мм.
Шаг между продольными стержнями в стенах и перегородках должен составлять не более 8h, где h - толщина стены. Процент продольной арматуры в стержнях, сжатых под нагрузкой, допускается менее 0,1%, в растянутых - 0,05%.
Арматура
Для поперечного армирования в основном применяются металлические сетки из холодно тянутой проволоки В-1, ВР-1 (В500) с диаметром более 3 мм. Применяется в сетках и круглая арматура из стали класса АI (А240) с диаметром не менее 6 мм, если стержни пересекаются в швах кладки, если нет, то - не менее 8 мм.
Проволоку и стержни в сетках сваривают или связывают с помощью проволоки. Для прямоугольных сеток размер ячеек составляет 3–12 см. Зигзагообразные сетки делают из проволоки диаметром более 5 мм.
Диаметр продольной арматуры составляет:
· более 3 мм для хомутов и растянутых стержней;
· более 8 мм для сжатых стержней.
В качестве конструктивной продольной арматуры применяются стержни классом АI (А240), AII (А300). В большинстве случаев количество арматуры рассчитывается.
Современная индустрия строительных материалов выпускает полимерную композитную арматуру, в том числе и композитные арматурные сетки. Это лёгкий высокопрочный, стойкий к коррозии и более дешёвый материал. По многим показателям композитная арматура превосходит металлическую.
Для армирования диаметр композитной арматуры принимается меньше, чем стальной:
· Ø 6 мм стальная - Ø 4 мм композитная;
· Ø 10 мм стальная - Ø 6 мм композитная;
· Ø 12 мм стальная - Ø 8 мм композитная.
Особенности армирования кирпичных конструкций здания
Поперечное армирование возможно применять, когда нельзя повысить марку кирпича или раствора, чтобы обеспечить необходимую прочность кладки.
Перегородки в 1/4 кирпича, чтобы повысить устойчивость, армируются стальной полосой 1,5–2,5 мм или стержневой арматурой диаметром менее 6 мм через каждые 6 рядов кладки. При толщине перегородок в 1/2 кирпича и её длине более 3-х м в горизонтальные швы укладывается арматура через каждые 5–6 рядов. При этом концы арматуры необходимо заделать в капитальные стены.
Иногда перегородки или внутренние стены сооружаются в разное время с сопрягаемыми с ними наружными стенами (столбами). В конструкцию капитальной стены или столба в этом случае закладывается стержневая арматура с минимальным диаметром 6 мм.
Впоследствии она заделывается в кладочные швы перегородки. Между стержнями расстояние по высоте допускается не более 2-х метров. Такие же стержни закладывают и на уровне перекрытия. Длина заделки арматуры в стены и перегородки принимается максимум 1 м.
Арматура используется и для устройства рядовых перемычек в кирпичных стенах. При этом необходимо качественное заполнение всех швов. Высота перемычки составляет 5–6 рядов кладки, длина - 50 см на каждую сторону от проёма + ширина проёма.
Устройство перемычки начинают с укладки арматурных стержней диаметром 5–6 мм или стальной полосы. На каждые полкирпича должен приходиться один стержень. В сторону от проёма арматура заделывается в кладку на 25 см минимум.
При стыковке арматурных сеток величина перехлёста составляет от 15 см. Выбор кирпича влияет на расстояние между сетками и составляет:
· менее 5 рядов для глиняного обыкновенного кирпича;
· менее 4 рядов для утолщённого кирпича;
· менее 3 рядов для керамического камня.
Конструктивное (без расчёта) армирование сетками, которые укладываются реже, чем через 45 см по высоте, препятствует разрушению и расслоению кладки.
Армирование отдельно стоящих столбов можно выполнить с помощью металлической обоймы, арматурными стержнями с объединением их хомутами и защитным слоем из бетона или раствора.
а - металлическая обойма; б - железобетонная обойма; в - армированная штукатурка; 1 - металлическая полоса 35х5–60х12; 2 - сварка; 3 - стержневая арматура Ø 5–12 мм; 4 - хомуты Ø 4–10 мм; 5 - бетон В7,5–В15; 6 - раствор марки 50–100
Арматура, заложенная в кирпичную кладку, позволяет работать всей конструкции, как монолит. Это повышает прочность, устойчивость, долговечность и надёжность всего здания или сооружения.
http :// www . rmnt . ru / - сайт RMNT . ru
Появление трещин в кирпичных зданиях не редкость, согласно статистике это происходит в трети вновь построенных домов. Причинами возникновения трещин могут быть:
- ошибки, допущенные в процессе проектирования;
- неравномерность осадок грунтового основания;
- нарушения технологии строительства;
- сейсмичность района постройки;
- значительное увеличение нагрузок и прочее.
Самый простой и широко используемый метод для повышения прочности сооружения — армирование кладки из кирпича.
В каких основных случаях необходимо выполнение армирования
- Существующие большие нагрузки на ограждающие конструкции. Например, в многоэтажных домах на нижерасположенные конструкции оказывает воздействие вес верхних этажей (стены и перегородки, плиты перекрытий, лестничные марши и площадки, крыша, отделочные материалы, мебель и люди);
- При возведении зданий на просадочных и пучинистых грунтах высока вероятность появления трещин в стенах.
- Район постройки расположен в сейсмоопасной зоне. Для восприятия воздействий подземных толчков необходимо обеспечение повышенной прочности конструктивов.
- Сооружение кирпичных арок и отдельно стоящих колонн.
- Сложные формы кладки.
- Использование стройматериалов низкого качества (кирпичи низких марок, со сколами, большое количество половинчатых изделий, низкие марки растворов).
Правильное армирование кирпичной кладки изложено в СНиП, положения которых обязательны для исполнения. При самостоятельном выполнении работ с отсутствием достаточного опыта, рекомендуется воспользоваться консультацией проектировщика или квалифицированного строителя. Такие услуги будут стоить недорого, а неправильное или недостаточное армирование может привести к дорогостоящим затратам для исправления допущенных недостатков.
Разновидности выполнения
При строительстве кирпичных зданий для усиления стен и перегородок применяется усиление следующих видов:
- металлические кладочные оцинкованные заводского изготовления. Выпускаются квадратными, прямоугольными или зигзагообразными из горячекатаной арматурной гладкой стали А-I и Вр-I диаметрами 3…8 мм с ячейками от 3-х до 12-ти см;
- связанных при помощи вязальной проволоки арматурных стержней диаметром от 5-ти до 8-ми мм. При использовании чёрных стержней обязательно тщательное антикоррозионное окрашивание;
- цельнометаллические просечно-вытяжные сетки (ЦПВС), это современные армирующие изделия, изготовленные в заводских условиях по просечно-вытяжным технологиям и обладающие удельным весов в 2,5 меньшим, чем традиционные сварные. Несомненное преимущество — высокая прочность, надёжность и удобство укладки;
- полиэтиленовые и ПВХ-сетки;
- композитные и базальтовые. Изделия при малом весе не подвержены коррозии и гниению, не проводят электрический ток, отличаются высокой термостойкостью и низкой теплопроводностью. Применение таких изделий позволяют уменьшить толщину швов за счёт возможности уменьшения сечения элементов. При этом экономятся финансы.
Продольное. Часто выполняется для армирования перегородок из кирпича и основных несущих стен для повышения их прочности на изгиб и противодействия боковым воздействиям. Используется арматура А-I и А-II диаметрами до 12-ти мм. Может быть внутренним, для чего в проделанных в растворе продольных швов бороздах помещаются арматурные стержни (реже сетки), сваренные между собой поперечной арматурой. Или наружным, под слоем цементного раствора. Шаг расположения хомутов при армировании снаружи принимается ≤ 15-ти диаметров применяемой арматуры, а для внутреннего 25-ть диаметров. От соблюдения этих условий напрямую зависит прочность стен. Зачастую в не несущие перегородки, выполненные в полкирпича, закладывается в каждом 5-ом ряду базальтовые сетки. Таким же образом может осуществляться армирование облицовочной кирпичной кладки для соединения с несущими стенами.
Для усиления тонких перегородок применяется и закладка в швы с двух сторон стальных уголков соединённых между собой металлическими перемычками. Уголки могут закладываться и только с одной стороны. По уголкам крепится вертикальные стержни или сетка с последующим укрытием при помощи оштукатуривания цементным раствором.
Вертикальное армирование кирпичной кладки. Часто таким способом усиливаются кирпичные колонны, в которых невозможно размещение арматуры во внутренней полости или нельзя увеличить её размеры для выполнения внешнего армирования. В этом случае в углах колонны или столба устанавливаются стальные уголки расчётного сечения, объединённые приваркой металлических поперечных перемычек. Такая операция не только усиливает кладку, но и частично воспринимает на себя нагрузки, воздействующие на конструкцию. Для вертикального армирования стен внутрь пустот в кирпиче закладываются арматурные стержни с последующей заливкой цементным раствором. Для этого в кладке должны быть пустоты, проходящие через несколько рядов.
Диаметры стержней классов А-I, А -II, ВI обычно принимаются от 10-ти до 16-ти мм, но в высотных зданиях он может увеличиваться до 30-ти и более мм. Особенно вертикальная закладка арматуры необходима в районах с высокой сейсмической активностью.
Поперечное. Выполняется армирование кирпичной кладки сеткой, закладываемой в горизонтальные швы. Используется следующие виды сеток:
Сетки закладываются не в каждом ряду. Через сколько рядов армируется кирпичная кладка, определяется расчётом, изложенным в строительных нормах и правилах. При этом учитывается величина действующих на стену нагрузок, их смещение от центральных осей и высота каждого ряда. Чаще всего сетки закладываются с промежутками от 2-х до 5-ти рядов, а при использовании утолщённого кирпича не более 4-х. Зигзагообразные укладываются в двух смежных рядах попарно, таким образом, чтобы расположение стержней в них было взаимно перпендикулярно.
Эффект от применения сеток снижается при их расположении на расстоянии ≥ 45-ти см. Конструктивно изделия располагаются с промежутками ≤ 1 м. Установка выполняется с нахлёстом ≥ 15-ти см. Снизу и сверху слой раствора должен быть ≥ 2-х мм. Из внутренней поверхности концы сеток должны выступать минимум на 2 - 3 мм. Это делает их расположение доступным для визуальной проверки правильности укладки и служит упрочнению соединения с внутренней облицовкой. При необходимости концы легко отрезаются ножницами по металлу.
Усиление кладки сетками выполняется в комплексе с раствором ≥ М 50.
Обязательные для исполнения правила
- Армирование несущих стен должно выполняться с самого низа. Если цоколь кирпичный, то его так же необходимо усилить.
- В оконных проёмах арматура укладывается в 2-х рядах под и над проёмом, в дверных — в двух рядах над перемычкой.
- Перепады высот (например, при присоединении возводимой части к уже построенному зданию) соединяются армопоясами.
- При внутреннем усилении арматура полностью утапливается в раствор.
- Толщина швов должна быть больше сечения арматуры минимум на 4 мм.
- Для армирования стен должна использоваться арматура с одинаковыми характеристиками и одного сечения. Шаг армирования на стене должен быть фиксированным.
- При нагрузках одного знака, с растянутой стороны стен укладываются одиночные продольные стержни, при знакопеременных — с обеих сторон.
- Концы арматурных стержней заделываются в прилегающих устойчивых конструкциях.
Выполнение правильного армирования способствует равномерному распределению нагрузок, значительно повысит прочностные характеристики сооружения и в разы увеличит его долговечность.