Кирпичный столб с сетчатым армированием

Обновлено: 16.05.2024

Расчет кирпичного столба с сетчатым армированием по несущей способности

Цель: Проверка расчета внецентренно сжатых армированных столбов.

Задача: Необходимо проверить правильность анализа устойчивости в плоскости эксцентриситета при внецентренном сжатии и из плоскости эксцентриситета при центральном сжатии.

Ссылки: Пособие по проектированию каменных и армокаменных конструкций (к СНиП II-22-81), 1989, с. 33-34.

Файл с исходными данными:

Исходные данные:

b×h = 0,51×0,64 м	Размеры столба в плане
l₀ = 3 м	Расчетная высота столба
N = 800 кН	Расчетная продольная сила
е₀ = 5 см	Эксцентриситет приложения силы
Камень	Глиняный кирпич пластического прессования, марка 100
Раствор	Обычный цементный с минеральными пластификаторами, марка 75

В примере Пособия производится подбор арматуры, поэтому далее для верификации программы КАМИН используются результаты подбора.

Класс арматуры Вр-І
Диаметр арматуры 4 мм
Интервал расположения сеток 2 ряда кладки
Размер ячейки в плане 3,2×3,2 см

Исходные данные КАМИН:

Коэффициент надежности по ответственности γ_n = 1
Возраст кладки - до года
Срок службы 25 лет
Камень - Кирпич глиняный пластического прессования
Марка камня - 100
Раствор - обычный цементный с минеральными пластификаторами
Марка раствора - 75

Конструкция

Эксцентриситет продольной силы 0,05 м вдоль оси Y

Высота столба 3 м

Продольная сила 800 кН

Коэффициент длительной части нагрузки 1

Расчетная высота в плоскости XoY

Расчетная высота в плоскости XoZ

Схема раскрепления

Коэффициент расчетной высоты 1

Схема раскрепления

Коэффициент расчетной высоты 1

Армирование

Арматура класса Bp-I

Диаметр стержней 4 мм

Шаг стержней в сетках 40 мм

Число рядов кладки между сетками 2

Сравнение решений

устойчивость положения в плоскости эксцентриситета при внецентренном сжатии

устойчивость положения из плоскости эксцентриситета при центральном сжатии

Проектирование кирпичного столба с сетчатым армированием

Методические указания.Данные для проектирования кирпичного столба с сетчатым армированием, при выполнении проекта в режиме диалога с ЭВМ печатаются после проверки расчета колонны и фундамента. Проектирование кирпичного столба рекомендуется выполнять в следующей последовательно- сти:

· по заданному расчетному усилию N и эксцентриситету его относительно- го центра тяжести сечения e0, принимая величину средних напряжений в кладке не более 3 МПа, находится ориентировочно требуемая площадь сечения столба, по которой назначаются размеры ширины b и высоты h сечения с учетом кратности размера кирпича;

· для принятых размеров сечения столба вычисляется максимальное на- пряжение в кладке и назначаются марки кирпича и раствора с учетом то- го, чтобы расчетное сопротивление неармированной кладки было не ме- нее 0,6 от максимального (для случая расчета армированной кладки);

· определяется требуемое армирование кладки (в %), по которому назна- чаются диаметр, размер ячейки и шаг сеток; сетки проектируются из про- волочной арматуры класса Вр500 или А240;

· выполняется проверка несущей способности принятого конструктивного решения кирпичного столба с сетчатым армирование; при этом допуска-ется, что фактическая несущая способность столба может быть до 1,5 раза выше заданной величины продольной силы N.

Если сечение столба будет принято прямоугольным (b<h), то следует про- извести проверку несущей способности в перпендикулярной плоскости дейст- вия момента на случай центрального сжатия.

Все расчеты должны выполняться с учетом заданного ЭВМ вида кирпича. Рассмотрим пример проектирования кирпичного столба по следующим ис-

ходным данным, полученным от ЭВМ (см. рис. 20) для наиболее опасного се- чения на высоте 2/3 H: величина расчетной продольной силы N = 775 кН; вели- чина расчетной продольной силы от длительных нагрузок Ng = 648 кН; эксцен- триситет продольной силы относительно центра тяжести сечения e0= 6,0 см =

=60 мм; расчетная высота столба l0= H= 4,8 м = 4800 мм; кирпич силикатный

Так как заданная величина эксцентриситета e0 = 60 мм < 0,17h =

=0,17·640=109 мм, то согласно 7.31 [7], столб можно проектировать с сетча- тым армированием.

Вычисляем максимальное (у наиболее сжатой грани) напряжение в кладке с принятыми размерами сечения, пользуясь формулами (13) и (14) [7]:

Тогда расчетное сопротивление неармированной кладки должно быть не менее 0,6·3,25 = 1,95 МПа.

По табл. 2 [7] принимаем для кладки столба марку кирпича 150 и мар- ку раствора 75 ( R = 2,0 МПа). Так как площадь сечения столба A= 0,3264 м2> 0,3 м2, то, согласно п. 6.12 [7], расчетное сопротивление кладки не коррек- тируем.

Рис. 23. К расчету кирпичного столба с сетчатым армированием:

г – схема армирования столба

Для диаметра арматуры сеток 5 мм (Ast= 19,6 мм2) и шага сеток s = 158 мм (через каждые два ряда кладки при толщине шва 14 мм), вычислим размер ячейки сетки с перекрестным расположением стержней, который должен быть не более:

Принимаем размер c = 50 мм, при этом получим фактический процент се- точного армирования каменной кладки:

что не превышает предельного

(1 - 2e0 / y)Rs

(1 - 2 × 60 / 320)249

Определяем фактическую несущую способность запроектированного се- чения кирпичного столба с сетчатым армированием (рис. 23, г).

Вычисляем прочностные и деформативные характеристики армированной кладки:

· расчетное сопротивление армированной кладки при внецентренном сжа- тии:

· упругую характеристику кладки с сетчатым армированием по формуле (4) [7]:

6,98

×0,496/ 100 = 6,98 МПа.

Тогда фактическая несущая способность запроектированного кирпичного столба при внецентренном сжатии будет равна:

Так как сечение прямоугольного профиля и b < h, то по требованию п. 7.11[7] выполняем проверку несущей способности столба на центральное сжа- тие в плоскости, перпендикулярной действию изгибающего момента, в соответ- ствии с п. 7.30 [7].

Тогда несущая способность при центральном сжатии составит:

Следовательно, фактическая несущая способность столба будет опреде- ляться случаем внецентренного сжатия и составит Nu=833кН>775 кН, поэтому прочность кирпичного столба обеспечена.

Теперь можно заполнить контрольный талон, как это показано на рис. 24

для рассмотренного примера расчета и получить от ЭВМ результаты про- верки.

ПГС	4 курс П11 гр.I Kод	b	h	Марка Марка	Cетчатое	армирование	N(кH) Oценка	Контр.	I
Кравцов С.Н.	Iзадания	(см)	(см)	кирпича раствора	d(мм) c(мм)	s(мм) тип	факт. чертежа	сумма	I

Срок сдачи информацииI : : : : : : : : : : : I По 6 этапу до 270310I 102.06 51 64 150 75 5 50 158 1 833 5 1494.06 I

Пояснения к заполнению контрольного талона:

b – ширина сечения кирпичного столба, см: h – высота сечения кирпичного столба, см; d – диаметр арматуры сетки, мм;

c – размер ячейки сетки, мм;

s – шаг сеток, мм;

тип – если сетки типа «зигзаг», то следует записать 2;

N – расчетная несущая способность кирпичного столба с

Факт фактически принятыми проектными параметрами, кН;

Оценку чертежа колонны и фундамента записывает преподаватель.

ПГС 4 курс П11 гр.I Kод b h Марка Марка Cетчатое армирование N(кH) Oценка PезультатI Кравцов С.Н. Iзадания (см) (см) кирпича раствора d(мм) c(мм) s(мм) тип факт. чертежа ошибок I

Информация студента I 102.06 51. 64. 150. 75. 5. 60. 158. 1. 833. 5. I

Результаты проверки I 51. 64. 150. 75. 5. 60. 158. 1. 833. 5. I

Bы OTЛИЧHO выполнили расчет кирпичного столба,

желаю успешной защиты проекта, до новых встреч «ЭВМ».

Рис. 24. К автоматизированному расчету кирпичного столба с сетчатым армированием:

а – заполненный контрольный талон; б – результаты диалога с ЭВМ

Правила армирования кирпичной кладки в соответствии со СНиП (СП)

Для предотвращения появления трещин применяется метод армирования кладки. Эта несложная процедура заключается в укладке между рядами кирпича арматурных прутов или сварных металлических сеток. Но не всегда армирование целесообразно, иногда этот метод даже способен навредить кирпичной кладке.

Когда армирование кладки не нужно

Обычно стена дома возводится толщиной в полтора-два стандартных кирпича. Если строительство ведётся без комбинаций с другими стеновыми материалами, то армирование не нужно.

Для перевязки рядов достаточно смены метода укладки с ложкового на тычковый через каждые 3-4 ряда кирпича. Так перевязываются ряды, и стена становится прочной единой конструкцией. Более того, арматура в швах снижает теплоизоляционные свойства кладки, выполняя роль мостика холода.

Армирование кладки небольших строений не выполняет никаких функциональных задач, приводит к необоснованным дополнительным расходам. Если имеются сомнения в прочности фундамента, то можно немного подстраховаться, установив арматуру в углах здания.

Важно! Наружные стены толщиной в 2 – 2,5 кирпича обладают достаточной несущей способностью и теплоэффективностью. Их дополнительное усиление рекомендовано лишь в регионах с повышенной сейсмоопасностью.

Исторический опыт

Лет 200-300 назад в стены закладывались деревянные прогоны, затем их заменили полосовым железом, а в прошлом веке стали применять стальной двутавр. Делалось это для создания общей прочности стеновых конструкций. А кладку не армировали вовсе, лишь в самых ответственных конструкциях проволоку укладывали в углы, да толстые швы усиливали металлической сечкой.

Общее понимание армирования кладки

Армирование кладки необходимо для усиления прочности локальных узлов при внецентренных нагружениях.

Армирование стен направлено на повышение их устойчивости (жёсткости). Рассчитываются, например, восприятия изгибающих моментов вдоль стены, либо устойчивость при распоре от сводов.

Данные знания и понимание сути вопроса вовсе не нужны человеку, решившему построить собственный небольшой дом или дачу. Для подобных объектов вполне понятна необязательность армирования кирпичной кладки, но лишь при отсутствии особых условий строительства.

Если строится нечто более монументальное, тогда необходим проект с расчётом нагрузок и подробным описанием всех строительных этапов, включая армирование кладки при необходимости.

Назначение армирования кладки

При возведении стен и перегородок для усиления кирпичной кладки применяется метод армирования. В технологии используются заранее подготовленные стальные сетки либо стержни из арматуры, которые размещаются в растворе кладочных швов.

Армирование кладки необходимо при возведении стен в следующих случаях:

стеновые конструкции подвергаются значительным нагрузкам сжатия;
здание возводится на просадочных или пучинистых грунтах;
строительство ведётся в зонах вероятной сейсмической активности;
работы проводятся при отрицательных температурах воздуха.

Насыщенность арматурой не должна быть выше 1 % общего объёма кладки.

Виды армирования

Различают два варианта армирования – продольное и поперечное. Стержни воспринимают на себя удлиняющие усилия, предотвращая разрушение стенового материала от воздействий на растяжение и извив, повышая несущую способность кладки. Столбы и стены армируются пересекающей сетчатой арматурой.

Вид армирования зависит от схемы работы стены:

при работе на сжатие предполагается вертикальное, как в колоннах, армирование;
если преобладают нагрузки изгибающие – выполняется горизонтальное армирование, по подобию плит;
в случае одновременного воздействия разнонаправленных нагрузок, армирование проводится для преобладающих.

Сетка имеет продольные и поперечные стержни, что позволяет компенсировать большинство видов нагрузок.

Продольное армирование часто выполняет дополнительные функции, например, служит основой для нанесения штукатурного слоя либо других материалов внешней и внутренней отделки. Продольное усиление различается по ориентации элемента по отношению к стеновой поверхности, оно может быть вертикально или горизонтально расположенным.

Несущая способность стены или перегородки увеличивается при правильно рассчитанном укреплении кладки сеткой либо проволокой в горизонтальной плоскости, а также обеспечивает надёжную связь лицевой кладки и забутовочного слоя.

Армирование служит для сохранения целостности строения, поэтому важно выбрать правильный способ расположения армирующих поясов с учётом весовых, ветровых, снеговых и, иногда, сейсмических нагрузок в конкретном месте строительства. Как правило, все перечисленные исходные данные служат основой проектных решений по выбору вариантов армирования.

Сетка металлическая для армирования

Применение кладочной сетки в частном жилищном и хозяйственном строительстве регламентировано ГОСТ Р 57265-2016.

Появление на рынке большого разнообразия пористых, облегчённых стеновых материалов, позволило экономить значительные средства на устройстве стен и перегородок. Совместное применение в стеновых конструкциях кирпича, лёгких блоков, теплоизоляционных материалов потребовало дополнительных методов укрепления кладки.

Надёжность и прочность стен и перегородок призвано обеспечивать армирование кладки. Оно применяется в следующих вариантах:

при возведении кирпичных стен толщиной менее чем в два кирпича;
связывания в кладке блоков, утеплителей и кирпича;
устройство перегородок из кирпича «на ребро»;
строительство кирпичных заборов и столбов.

Наибольшее распространение в армировании нашла кладочная сетка заводского изготовления, закладываемая в горизонтальные швы, производится в соответствии с СП 15.13330.2012 из материала, устойчивого к коррозии либо с защитным покрытием. Оптимальный вариант защитного покрытия – оцинкование.

Размеры

Изготавливается в производственных условиях по технологии точечной сварки.

Исходный материал – рифлёная проволока ВР-1 согласно ГОСТ 6727-80 и гладкая проволока В-1 по ГОСТ 3282-86. Размер ячейки – это расстояние между рядом расположенными проволоками основы либо прутка. Изделия разных производителей различаются, как правило, лишь по размеру ячеек. Диапазон наиболее распространённых параметров ячейки: 5х5 мм – 45х45 мм.

Длина и ширина

Длина сеток, как правило, не превышает 6 м. Нарезка отдельных карт может производиться по размерам, необходимым заказчику.

Толщина

Сварка стержней в выполняется внакладку, что определяет толщину изделия как сумму диаметров рабочих и обвязочных стальных стержней.

Выбор толщины сетки определяется исходя из толщины кладочного шва. Строительными нормами предусмотрена толщина шва от 10 до 16 мм, при этом сетка должна иметь защитный слой из раствора толщиной не менее 2 мм с каждой стороны.

Пример маркировки

Обозначение материала «Сетка кладочная 3Вр1 50/50 1500» расшифровывается как сетка с продольно-поперечными стержнями, с шириной карты 1500 мм, изготовленная из проволоки ВР-1 диаметром 3 мм с ячейкой (шагом стержней) 50х50 мм. Изделия с другими параметрами маркируются и расшифровываются аналогично.

Укладка

Основные правила армирования кирпичной кладки:

Армосетка закладывается через каждые три ряда на четвёртом, – если применяется кирпич стандартных размеров.
Укладка сетки начинается по первому ряду кладки.

Армирование первого ряда сеткой

Аналогичные правила применяются при строительстве заборов из кирпича.

Связывание слоёв стены

Стеновые конструкции часто состоят из двух, трёх и более слоёв. Вариантов много, например:

снаружи стена выполнена из кирпича, изнутри – из пеноблоков;
вентфасад обложен клинкерным кирпичом;
кладка выполнена «колодезным» способом с засыпкой пустот в ней теплоизолирующими материалами;
кирпичом обкладывается уже существующая эксплуатируемая стена здания.

В каждом случае решение о применении сетки принимается индивидуально, с учётом конкретной конструкции. Общий принцип: армирование должно выполняться поэтапно, с соблюдением горизонтальности слоя укладываемой сетки. В отдельных случаях сетка заменяется связывающими слои анкерами.

Другие виды сетки

Сетки различаются по материалу изготовления. Разумеется, традиционным признанным лидером для кирпичной кладки считаются стальные изделия. Но есть и другие варианты, которые вполне уместны для кирпичных стен.

ЦПВС

Просечно-вытяжная сетка (ЦПВС) или просто «просечка» считается прочнее привычного стального варианта. Изготавливается из листового металла, произведённого по методу холодного проката. Отличительная особенность, – ячейки сетки имеют ромбовидную форму.

Материал обладает рядом преимущественных достоинств:

легко режется и кроится;
имеет малый вес, упрощающий работу с ним;
стоит дешевле аналогичной арматурной сетки;
может применяться для тонкой кладки;
возможна фиксация в кладке клеевыми составами.

Выпускается в рулонах, имеет защитное антикоррозийное покрытие, легко обрезается до необходимого размера. Для строительства небольшого частного дома из кирпича ЦПВС считается лучшим вариантом.

Сетка базальтовая

Базальтовая кладочная сетка в последние годы стала наиболее востребованной в армировании кирпичной кладки, что объясняется её многочисленными достоинствами:

обеспечивает гибкие связи стены и облицовки;
легко режется обычными ножницами по металлу;
стойка к большинству агрессивных сред;
обладает диэлектрическими свойствами;
сочетается, кроме кирпича, почти со всеми стеновыми материалами;
имеет низкую теплопроводность.

Важное практическое преимущество: стоимость базальтового аналога примерно втрое меньше, чем изделий из металла.

Нюансы выбора материала

Производители стальной сетки иногда используют проволоку уменьшенного диаметра либо не выдерживают размеры ячеек, при этом декларируя параметры изделий в соответствии с нормами. Проверить качество и уличить производителей в подлоге можно сравнением реального веса приобретаемых сеток с их справочным значением. Разница в весе не должна составлять более 5 %.

В заключение стоит повторить прописную истину, что не стоит применять армирование там, где без него можно вполне обойтись. В доказательство этого утверждения – цитата из СНиП II-22-81:

«Каменные и армокаменные конструкции:

6.75. Сетчатое армирование горизонтальных швов кладки допускается применять только в случаях, когда повышение марок кирпича, камней и растворов не обеспечивает требуемой прочности кладки и площадь поперечного сечения элемента не может быть увеличена.»

Элементы с сетчатым армированием: конструктивные особенности, процент армирования

Элементы с сетчатым (поперечным) армированием. Сетчатое поперечное армирование применяется для усиления кладки из кирпича, керамических камней со щелевидными пустотами, бетонных и природных камней. Оно препятствует развитию поперечных деформаций, воспринимая растягивающие усилия, которые являются одной из причин разрушения каменной кладки.

Сетчатое армирование выполняется посредством укладки в горизонтальные швы стальных квадратных или прямоугольных сеток ( 62, а) или сеток «зигзаг» ( 62, б).

Сетчатое армирование эффективно при малых гибкостях элементов (Ijh^. 15 или 10/г^53), а также при эксцентриситетах, находящихся в пределах ядра сечения (для прямоугольных сечений 0,33). При больших гибкостях или эксцентриситетах сетчатое армирование практически не повышает прочности кладки и поэтому его применять не следует. Не допускается сетчатое армирование каменных элементов в мокрых помещениях с относительной влажностью 75% и более.

Количество сетчатой арматуры, учитываемой в расчете столбов и простенков, зависит от процента армирования jm по объему, который должен составлять не менее 0,1% и не более 1%.

Диаметр сетчатой арматуры должен быть не менее 3 мм, в случае пересечения арматуры в швах — не более 5 мм. При большем диаметре шов значительно утолщается, возникает концентрация напряжений в местах пересечения стержней сетки, что отрицательно влияет на прочность кладки. При диаметре сетчатой арматуры до 8 мм применяют сетки «зигзаг» без пересечения арматуры в швах. В сухих помещениях с влажностью воздуха не более 60% допускается сетчатое армирование кладки внутренних стен при диаметре арматуры менее 3 мм, а также сетками из тонкой проволоки. Расстояние между стержнями сетки должно быть не более 12 см и не менее 3 см. Сетки прямоугольные и «зигзаг» укладываются по высоте не реже, чем через пять рядов кирпичной кладки или на расстоянии двух рядов кладки из камней (40 см). При расстоянии между сетками s более 40 см эффективность сетчатого армирования значительно снижается, и армирование рассматривается только как конструктивное, не вводимое в расчет, препятствующее расслоению кладки и ее внезапному разрушению. Конструктивное армирование применяется в сильно нагруженных столбах и простенках с расположением сеток по высоте элемента на расстоянии 1—1,5 м.

Сетки «зигзаг» укладываются в двух смежных рядах кладки со взаимно перпендикулярным расположением прутьев, что равноценно одной прямоугольной сетке. В этом случае s — расстояние между сетками одного направления.

Сетчатое армирование применяется также для повышения несущей способности опорного участка кладки при местных краевых нагрузках, превышающих 80% расчетной несущей способности кладки при местном сжатии, под концом балки или под распределительной плитой.

При передаче больших местных нагрузок на пилястры (например, при опирании ферм и балок покрытий) сетками армируется участок кладки (1 — 1,2 м) ниже распределительной плиты.

Деформативные и прочностные свойства элементов с сетчатым армированием. Деформативные свойства армированной кладки меняются в зависимости от процента армирования. Установлено,-что модуль упругости (начальный модуль деформаций) кладки, армированной сетками, равняется модулю упругости (начальному модулю деформаций) неармированиой кладки

Как правильно армировать кирпичную кладку: нормы, способы, технология выполнения

Проблема повышения прочности строительных конструкций никогда не теряет своей актуальности для любых категорий возводимых объектов. Поэтому, исследованию известных методов армирования кирпичной кладки всегда уделяется повышенное внимание. Владение основными приемами усиления конструкций позволяет продлить сроки использования строящихся объектов и повысить безопасность их эксплуатации.

Зачем и когда необходимо армирование

Несмотря на улучшение прочностных характеристик современных кладочных материалов, строителям нередко приходится прибегать к армированию кирпичной кладки. Такой подход необходим в ситуациях, специально оговариваемых требованиями СНиП и положениями других нормативов. Благодаря усилению стен строений и колонн удается избежать образования в них трещин и разрушений, вызванных самыми разными причинами.

Последствия нарушения технологии армирования кладки из силикатного кирпича.

Необходимость в упрочнении строящихся кирпичных сооружений возникает в следующих случаях:

Высока вероятность усадки конструкции и проседания почвы.
Повышенная нагрузка на стены (в многоэтажных жилых и промышленных строениях).
При сооружении столбов и колонн небольшого поперечного сечения.
При сооружении объектов в сейсмоопасном районе.
Когда к основному зданию пристраивается новый объект.
Для усиления участков стен над дверьми и окнами.

Кроме того, такое усиление может потребоваться в ситуации, когда в кирпичной кладке по какой-то причине не делается перевязка швов.

Строительные требования к усилению кирпичной кладки

размер шва в армируемых конструкциях из кирпича должен быть толще суммы пересекающих диаметров армирующих прутьев не менее чем на 4 мм, при толщине шва не более 1,6 см;
в случае поперечного усиления стен и столбов, необходимо укладывать сетку, состоящую не менее чем из 2-ух арматурных стержней, их края выводятся за внутренние пределы стены либо на 2-е стороны столба на 2-3 мм;
стенные перегородки допускается не усиливать, если по высоте они не превышают 1,5 метров, а по толщине – 9 см. При толщине перегородки в 12 см, положенной из кирпича, её высота возведения без армирования 1,8 м;
при продольном усиление кладки, армирующие прутья соединяются на сварку, в противном случае на их концах делаются крюки, перевязываемые впоследствии проволокой внахлёст, длина которого равна 20 диаметрам прута.

Порядок расчета параметров сеточного армирования оговаривается в отдельном нормативном документе, с учетом всех конструктивных особенностей строения.

Материалы для упрочнения кладки

Для армирования конструкций из кирпича используют стальную и композитную арматуру, в виде отдельных прутьев, и сеток изготовленных из них.

Для производства сетки используют металлические пруты класса А240 и В500, а также композитную — стекло и базальтопластиковую арматуру. Минимальный диаметр прутков для производства армирующей сетки равен 3 мм.

В роли продольных и поперечных стержней, а также анкеров и связей применяют арматуру класса А240, А300, В500, а также стеклопластиковые пруты. Подбор диаметра зависит от вида кладки, и требуемого показателя прочности будущих кирпичных стен.

Следует отметить, что диаметр стержней в горизонтальных швах стен, должен быть, не более:

6 мм – если арматура в швах пересекается;
8 мм – арматура не пересекается.

Одна из популярнейших сеток используемых строителями для армирования кирпичной кладки, это базальтовая сетка. Получила она свою популярность благодаря своим свойствам:

Не подвержена влиянию щелочей, устойчива к коррозии.
Низкая теплопроводность.
Высокая адгезия, благодаря полимерной связующей пропитки (акрилат).
Малый вес.
Не создает магнитных полей, и не проводит ток.
Удобная в работе, и безопаснее чем металлическая.

Какой именно материал использовать зависит от будущих нагрузок, которым будет подвержена кирпичная стена. Также это повлияет на выбор варианта выполнения работ.

Способы армирования их особенности выполнения

Начинающему строителю важно научиться разбираться в приемах усиления, выбираемых в зависимости от особенностей возводимой конструкции, а также действующих на неё нагрузок. Согласно этому показателю возможно использование таких вариантов:

Поперечное усиление.
Продольное армирование.
Вертикальное упрочнение.

Независимо от выбранного способа усиления обязательно проводятся подготовительные операции. Они сводятся к подготовке всех востребованных материалов, а именно:

Мягкой проволоки, необходимой для вязки арматуры.
Металлических уголков.
Сетки с подходящими по типоразмеру ячейками.
Прямоугольных планок и прутков.
Стальных стержней.
Покрасочного состава по металлу.

К особенностям предстоящих операций относят допустимость применения только одного типа упрочняющих узлов. Использовать сетку одновременно со стержнями нежелательно. Рассмотрим подробнее, что представляет собой каждый из способов армирования кладки. Какие они имеют технологические особенности.

Поперечное усиление: функция и специфика выполнения

Это вид упрочнения востребован в ситуациях, когда возникает необходимость в противодействии поперечным растягивающим усилиям при сжатии кладки. Он используется при обустройстве наружных стен, перегородок, а также одиночных колонн.

Для этого варианта усиления допускается раздельное применение строительной арматуры, диаметром 3-8 мм, и сетками, которые отличаются формой ячеек, бывают:

Квадратной формы.
Прямоугольного вида.
В виде зигзага.

Для изготовления сеточной арматуры в первых 2-х случаях используется проволока толщиной 3-8 мм. Шаг для ячеек берется в зависимости от типоразмера прутка (от 3 до 12 см).

Сетка при данном виде усиления монтируется через каждые 5 рядов. В ситуации, когда используются стройматериалы большего размера и веса — через 4 рядка. Для армирования кладки из керамического камня, сетку следует укладывать через каждый 3-ий ряд. Концы сетки обязательно выводятся наружу на 2-3 мм, для контроля наличия усиления при ведении кладки. По завершении работ выступающие части обрезаются, либо штукатурятся.

Важный момент! Размер стыковки сетки между собой должен составлять не менее 15 см. При армировании кладки лицевого слоя, не менее 25 см.

Армирующая сетка может изготавливаться и в виде зигзагообразных ячеек, интервал между которыми составляет порядка 5-10 см. Его точное значение зависит от толщины прутков, которая редко превышает 5-8 мм. В соответствии с инструкцией по поперечному усилению сетка кладется через 2 ряда кирпичной кладки.

Обратите внимание! При расчете количества армирующей сетки для проведения работ, следует помнить, что она должна составлять не менее 1 % от объёма кладки столбов или простенков.

Для армирования лицевой кирпичной кладки, следует использовать сетку или арматуру изготовленную из стойких к коррозии материалов. Это может быть, сталь покрытая антикоррозионным материалом, или сетка из композитной арматуры, например базальтовая.

Продольный метод армирования кладки

Этот вариант усиления предполагает размещение арматуры в продольных швах и чаще всего применяется в сейсмоопасных регионах. Он рассчитан на значительные боковые нагрузки на разрыв при изгибе и внецентренном сжатии. Применяют для армирования тонких стен, перегородок и столбов с большой гибкостью, для восприятия динамических усилий.

В данном случае сетку применяют крайне редко, вместо нее берут арматурные стержни, диаметром не менее 8 мм, и хомуты диаметром 3-8 мм.

Данный вариант усиления кирпичной кладки, может выполняться, как внутри стены или колонны, так и снаружи. При наружном усилении шаг хомутов делается не более 15-ти диаметров продольного стержня, для внутреннего упрочнения шаг — не более 25 диаметров. Но в обоих случаях шаг хомутов не должен превышать 50 см. В местах стыковки продольных стержней, хомуты монтируются с шагом равным 10 диаметрам арматуры.

Если для усиления берется сетка, изготовленная из проволочек толщиной 3-8 мм – она укладывается в горизонтально расположенных швах с шагом около 40 см, и полностью утапливаются в швах с раствором.

Важная информация! Для кирпичной кладки рекомендуется использовать раствор марки не ниже М50.

При внутреннем армировании кирпичной кладки, арматура будет лучше защищена от внешних воздействий. При наружном усилении требуется выполнить устройство защитного слоя для арматуры. Толщина слоя для стен в помещениях с нормальной влажностью — минимум 15 мм, и 20 мм для простенков, столбов и перемычек. На открытом воздухе или в помещениях с повышенной влажностью на 10 мм больше, соответственно 25 мм, и 30 мм.

Вертикальный способ: роль и нюансы выполнения

Для вертикального армирования кирпичной кладки используются стальные прутки разной длины, располагаемые в толще стен с фиксированным шагом. При кладке столбов через определенное количество рядков специально устраиваются небольшие ниши, в которые позже вставляется арматура, а затем уже заливается бетонная смесь.

Главная задача вертикального армирования, как и продольного, это снятие растягивающих усилий в изгибаемых и вне центренносжатых конструкциях. Такой прием повышает прочностные характеристики колонны и сохраняет ее поперечного сечения. Для увеличения прочности колонны снаружи, используются стальные уголки, монтируемые по ее углам, сваренные между собой арматурой или стальной пластиной.

При этом типе упрочнении элементы используемой арматуры (это может быть типовая сетка или прутки толщиной порядка 10-16 мм) монтируются по вертикали. Особенность этого метода состоит в следующем:

выбранные элементы размещаются непосредственно в толще кирпичных конструкций (столбов или колонн);
для более крупных объектов указанный типоразмер прутьев увеличивается до 30 мм;
если требуется надежная связка кладки в горизонтальной плоскости – обычно используется угловой профиль необходимого сечения.

Помимо этого, требованиями предусматривается, чтобы при армировании особое внимание уделялось не только конфигурации ячеек, но и наличию выступов сетчатой структуры за срезы опорных колонн. Рекомендуется при самостоятельном изготовлении элементов усиления, из арматуры, использовать специальную вязальную проволоку вместо сварки.

Следует отметить! Для расчета размера сечения стальных стержней и их расположения в кладке рекомендуется обратиться к проектировщику.

Процедура армирования одним из рассмотренных выше способов обязательна к применению для любых строительных объектов. Ее использование обеспечивает равномерность распределения нагрузок на элементы строения, что существенно продляет сроки их эксплуатации. Перед самостоятельными работами по армированию конструкций обязательно изучение требований действующих строительных нормативов (СНиП, в частности) и приведенных в этом обзоре инструкций.

Кирпичный столб с сетчатым армированием

Пример 8. Определение несущей способности кирпичного столба с сетчатым армированием.

Определить расчетную несущую способность и необходимое сетчатое армирование кирпичного столба размером в плане 0,51х0,64 м с расчетной высотой 3 м. Расчетная продольная сила N = 800 кН (80 тс) и приложена с эксцентриситетом = 5 см в направлении стороны сечения столба, имеющей размер 0,64 м. Столб выполнен из глиняного кирпича пластического прессования марки 100 на растворе марки 75. Площадь сечения столба . Упругая характеристика кладки по п. [3.21, табл. 15] = 1000; коэффициент продольного изгиба по п. [4.2, табл. 18] = 0,98. Расчетное сопротивление кладки по п. [3.1, табл. 2] R = 1,7 МПа (при А > 0,3 ). Расчетную несущую способность для столба из неармированной кладки определяем по формуле [13] , и определены по формулам [14] и [15], табл. [19] п. [4.7]; = 1, так как толщина столба более 30 см.

Расчетная несущая способность столба оказалась в 1,7 раза меньше расчетной продольной силы N, следовательно, необходимо усиление кладки сетчатым армированием.

Определяем необходимое МПа.

Принимаем арматуру Вр-I диаметром 4 мм. Расчетное сопротивление = 219 МПа по п. 5.6.

5.5.6. Некоторые правила конструирования кирпичных (каменных) столбов с сетчатым армированием

1. Количество сетчатой арматуры (процент армирования) должно составлять не менее 0,1% и не превышать определенного по формуле (5.23).

2. Диаметр сетчатой арматуры обычно назначается 3, 4, 5 мм.

3. Расстояние между стержнями сетки должно быть не более 12 см и не менее 3 см.

4. Материалы для кирпичной кладки:

• марка кирпича, как правило, не менее М50;

• марка раствора не ниже М50;

• класс арматуры, как правило, Вр-1.

5. Швы кладки должны иметь толщину, превышающую толщину сетки не менее чем на 4 мм.

6. Арматурные сетки ставятся не больше чем через пять рядов кирпичной кладки (40 см).

7. Для проверки наличия арматурных сеток в кладке и контроля правильности их укладки они должны быть уложены так, чтобы концы стержней выступали на 3—10 мм за поверхность кладки.

8. Сетчатое армирование эффективно только при гибкости столбов 10/И добавки не должны вызывать вредных последствий в период эксплуатации зданий (разрушения каменных конструкций, коррозии анкеров, арматуры, повышения влажности кладки и т.п.).

Поэтому в качестве противоморозной добавки к растворам для зданий, которые будут эксплуатироваться при повышенной влажности воздуха (например, прачечные, бани), и для возведения зданий, в которых по условиям эксплуатации возможна высокая температура (выше 40°С), допускается только нитрит натрия. Растворы с добавками поташа не допускается применять в стенах из силикатного кирпича марки ниже 100 и морозостойкостью ниже Мрз 25.

Способ замораживания позволяет вести каменную кладку на растворах не ниже М10 без химических добавок. При этом способе раствор замерзает, а после оттаивания набирает прочность. Подобным способом допускается возводить каменные конструкции, обладающие достаточной прочностью и устойчивостью в период оттаивания раствора.

Способ замораживания, дополненный временным усилением конструкций нижележащих этажей. Усиление конструкций может выполняться инвентарными стойками, обоймами или временными деревянными стойками из бревен, бруса. Усиление конструкций разгружает их на период оттаивания раствора и снимается после набора раствором необходимой прочности.

Способ замораживания, дополненный искусственным отогреванием. Марка раствора при этом способе должна быть не ниже М50. Искусственное отогревание производится внутри здания за счет поднятия температуры воздуха свыше +15°С. В результате оттаивания раствора происходит его твердение. Оттаивание может происходить не на всю глубину каменной кладки, но должно обеспечивать достижение раствором необходимой прочности. Следует иметь в виду, что отогрев наружных стен происходит с одной стороны и одностороннее оттаивание раствора может нарушить устойчивость здания. Прочность раствора после оттаивания получается, как правило, меньше прочности первоначально взятой марки, а деформативность больше. Прочность кирпичной кладки получается тем ниже, чем ниже температура, при которой она ведется.

Особенности расчета каменной кладки, возводимой в зимнее время

Расчет каменной кладки, возводимой в зимнее время, проводится аналогично расчетам каменной кладки, выполняемой в летнее время, но учитывается возможность снижения прочности раствора с нижеперечисленными особенностями.

Для каменной кладки, выполняемой на растворах с противо- морозными химическими добавками, расчетные сопротивления принимаются равными расчетным сопротивлениям летней кладки (табл. 2.10), если каменная кладка выполняется при температуре наружного воздуха до -15°С. При более низкой температуре расчетные сопротивления берутся с коэффициентом 0,9 (т.е. прочность раствора понижается на 10%).

В случае выполнения каменной кладки способом замораживания без противоморозных добавок прочность раствора после оттаивания и последующего твердения принимается с понижающими коэффициентами: для кирпичной и каменной кладки при среднесуточной температуре наружного воздуха, при которой выполнялась кладка, до -15°С — 0,9 и до -30°С — 0,8.

В момент оттаивания прочность раствора принимается 0,2 МПа при растворе, выполненном на портландцементе, и толщине стен и столбов 38 см и более. Прочность раствора считается равной нулю при растворе, выполненном на шлакопортландцементе или пуццолановом цементе, независимо от толщины стен и столбов, а также при растворе на портландцементе, если толщина стен и столбов менее 38 см.

Несущая способность каменной кладки, выполненной способом замораживания, должна рассчитываться для двух стадий готовности здания: стадии эксплуатации и стадии оттаивания, так как в момент оттаивания при резком снижении прочности раство

ра конструкция может испытывать нагрузки, превышающие ее прочность. Это и приводит к необходимости производить дополнительный расчет, при котором учитываются нагрузки, действующие в этот момент на каменную кладку, и прочность раствора в стадии оттаивания. В расчетах дополнительно должны учитываться коэффициенты условий работы ус, и уы,которые приводятся в табл. 33 СНиП 11-22-81.

§ 15. Армированная кирпичная кладка

Армированные кирпичные конструкции представляют собой кладку, усиленную стальной арматурой, которую укладывают на растворе в швы между кирпичами. Под действием сжимающих сил арматура зажимается в швах и благодаря силам трения и сцепления с раствором работает как одно целое с кладкой.

Армирование может быть поперечное, продольное и вертикальное.

Поперечное армирование выполняют сетками или стержнями. Стальные стержни воспринимают поперечные растягивающие усилия, возникающие при сжатии кладки, препятствуют разрушению кирпича при изгибе и растяжении и этим увеличивают несущую способность сжатого элемента.

Рис. 47. Армирование кирпичных столбов сетками:
а — прямоугольными, б — зигзагообразными; 1 — выступающие концы прутков сеток

Столбы, стены и простенки армируют поперечной сетчатой арматурой прямоугольной (рис. 47, а) или зигзагообразной (рис. 47,6) формы (сетки «зигзаг»). Диаметр стержней для поперечного армирования кладки допускается не менее 2,5 и не более 8 мм. Диаметр арматуры в прямоугольных сетках должен быть не более 5, в зигзагообразных — не более 8 мм. Применение арматуры больших диаметров вызвало бы недопустимое увеличение толщины горизонтальных швов и снижение прочности кладки.

Для предохранения от коррозии арматурные сетки сверху и снизу защищают слоем раствора толщиной не менее 2 мм. Поэтому общая толщина шва, в котором уложена прямоугольная сетка, например из проволоки диаметром 5 мм, должна быть не менее 14 мм.

Прутки сеток сваривают или связывают между собой вязальной проволокой. Расстояние между прутками в сетках должно быть не менее 30 и не более 120 мм. Нельзя отдельные стержни укладывать взаимно перпендикулярно в смежных швах вместо сеток. Сетки должны иметь такие размеры, чтобы концы прутков выступали на 2. 3 мм за одну из внутренних поверхностей простенка или столба. По этим концам удостоверяются, что в кладке уложена арматура.

Арматурные прямоугольные сетки укладывают не реже чем через пять рядов кладки, а при утолщенном кирпиче — через четыре, зигзагообразные — попарно в двух смежных рядах, так чтобы направление прутков в них было взаимно перпендикулярным.

Продольное и вертикальное армирование кладки применяют для восприятия растягивающих усилий в изгибаемых и внецентренно сжатых конструкциях: столбах, тонких стенах и перегородках. Такое армирование повышает устойчивость конструкций, поэтому его используют в сооружениях, подверженных сейсмическим воздействиям.

Сечение стержней и их расположение указываются в проекте. Стержни арматуры соединяют между собой, как правило, сваркой, допускается соединение внахлестку вязальной проволокой с перехлестом стержней на 20 диаметров. Концы таких стержней должны заканчиваться крюками. В местах расположения крюков вместо кирпичной кладки укладывают бетон или раствор с кирпичным щебнем.

Способы заделки и крепления концов арматурных стержней в кладке, возводимой в сейсмических районах, указывают в рабочих чертежах.

Читайте также: