Узел обеспечивающий жесткость кирпичной кладки

Обновлено: 17.05.2024

Узел обеспечивающий жесткость кирпичной кладки

ТИПОВАЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ КАРТА

Устройство слоистой (многослойной) кирпичной кладки

1. ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ

Типовая технологическая карта (ТТК) составлена на устройство слоистой (многослойной) кирпичной кладки.

ТТК предназначена для ознакомления рабочих и инженерно-технических работников с правилами производства работ, а также с целью использования при разработке проектов производства работ, проектов организации строительства, другой организационно-технологической документации.

2. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

При создании энергоэффективного дома используются разные новые технологии. Одной из них является слоистая кладка (рис.1), которая предусматривает наличие утеплительной прослойки. Это максимально снижает тепловые потери, что позволяет сэкономить расходы на обогреве помещения.

Рис.1. Слоистая кладка

Описание технологии слоистой кладки

Слоистую кладку ещё называют трёхслойной, что обусловлено конструктивными особенностями. Её устройство включает:

- несущую стену из кирпича или другого материала;

- облицовку из кирпича.

Материалы и конструктивные решения

В качестве теплоизоляционного материала в конструкции слоистой кладки часто используют засыпку из гранулированной минеральной ваты, плиты из каменной ваты или пенопласта (рис.2).

Рис.2. Теплоизоляционный материал из пенопласта

Трёхслойная кладка

Одной из разновидностей утеплённой стены является трёхслойная кирпичная кладка (рис.3). Конструкция её выглядит следующим образом:

1. Внутренняя стена из кирпича, шлакоблоков, газобетона и т.д. Выполняет несущую функцию для межэтажных перекрытий и кровли здания.

2. Утепление кирпичной кладки. Утеплитель помещается во внутренние полости-колодцы между наружной и внутренней стенами. Защищает внутреннюю стену от промерзания в холодное время года.

3. Наружная стена с облицовкой из кирпича. Выполняет декоративные функции, придавая фасаду дополнительную эстетику.

Рис.3. Трехслойная стена в разрезе:

1 - внутренняя отделка; 2 - несущая стена здания; 3 - утеплитель между кирпичной кладкой; 4 - вентиляционный зазор между внутренним утеплителем и облицовочной стеной; 5 - наружная стена с облицовкой из кирпича; 6 - внутреннее армирование, соединяющее внутреннюю и внешнюю стену

При использовании стержней (металлических или стеклопластиковых) в качестве связей между верстами минераловатные плиты просто накалываются на них. Дополнительного крепления не требуется (рис.4).

Рис.4. Трехслойная кирпичная кладка с утеплителем. В качестве связей используются стержни:

1 - внутренняя часть кирпичной стены; 2 - минеральная вата; 3 - наружная часть кирпичной стены; 4 - связи

В такой конструкции появляется возможность устроить воздушный зазор между утеплителем и наружной верстой для лучшего вывода влаги из несущей стены и утеплителя.

При использовании теплоизоляционного слоя между внутренней и наружной верстами должны быть предусмотрены гибкие связи. Ранее они выполнялись из стальной арматуры, сейчас - из щелочестойкого стеклопластика. Этот вариант предпочтителен из-за меньшей теплопроводности стеклопластиковых стержней. Теплопроводность связей оказывает сильное влияние на тепловую однородность конструкции. Замена стальных гибких связей на стеклопластиковые позволяет снизить толщину теплоизоляционного слоя на 5-10%.

Типовые решения устройства слоистых кладок можно разделить на два вида: с устройством воздушного зазора и без него (рис.5). Устройство воздушного зазора позволяет более эффективно удалять влагу из конструкции, т.к. избыточная влага из несущей стены и утеплителя будет сразу уходить в атмосферу. В то время как в конструкции без воздушного зазора пар будет проходить и через облицовочный кирпич. При этом воздушный зазор увеличивает общую толщину стены, а, следовательно, и фундамента; увеличится длина гибких связей.

Рис.5. Схема слоистой кладки:

А - без воздушного зазора; Б - с воздушным зазором

Кирпичная кладка с утеплителем внутри, как и прочие строительные технологии, имеет свои плюсы и минусы. К её положительным качествам следует отнести:

Меньший объём кладки, что позволяет уменьшить сметную стоимость за счёт экономии на количестве строительного материала.

Меньший вес постройки, что даёт возможность использовать более лёгкие и недорогие фундаменты.

Высокие теплоизоляционные показатели, позволяющие сохранять тепло в зимнее время.

Улучшенная звукоизоляция. Теплоизоляционный слой позволяет значительно снизить уровень шума, что особенно актуально, если здание находится на центральной улице с интенсивным дорожным движением.

Внешние стены, облицованные декоративным кирпичом, не нуждаются в дополнительной декоративной отделке.

Среди минусов многослойных стен можно указать:

Большую трудоёмкость, связанную с утеплением, по сравнению с кирпичной кладкой в 3-3,5 кирпича.

Трёхслойные стены не дают возможность периодической замены утеплителя, в то время как срок его службы всегда короче срока службы кирпичных стен.

Выбор утеплителя

В качестве теплоизолирующего материала может применяться широкий ассортимент утеплителей, которые отвечают рекомендациям СНиП.

Во-первых, показатель теплопроводности материала должен быть таким, чтобы обеспечить защиту внутренних помещений при максимальных минусовых показателях, свойственных для данного региона.

Ознакомиться с теплоизолирующими показателями утеплителя можно в инструкции от производителя на его упаковке или в таблицах технических характеристик СНиП. Сравнив эти показатели с зимними минимумами температур, можно вычислить необходимую толщину слоя утеплителя.

Усиление стен зданий с целью увеличения сейсмостойкости

Произошедшие сильные землетрясения в сейсмоопасных районах России и более детальное изучение их последствий вызвало необходимость повышения сейсмичности отдельных регионов (Камчатка, Сахалин, Северный Кавказ, Краснодар и т.д.), в результате чего возникла необходимость массового увеличения сейсмостойкости зданий существующей застройки.
Для использования проектными и строительными организациями три разработке проектов повышения сейсмостойкости зданий и их реализации в районах с сейсмичностью 7, 8 и 9 баллов была разработана Серия0.00-2.96с «Повышение сейсмостойкости зданий».
Серия разработана на основе СНиП 11-7-8 ''Строительство в сейсмических районах", в котором отсутствуют положения по усилению несейсмостойких зданий. Этот выпуск содержит общие материалы для разработки проектов усиления несейсмостойких зданий.
Проектная документация по повышению сейсмостойкости зданий до соответствующей расчетной сейсмичности строительной площадки разрабатывается на основе анализа проектной документации на здание и материалов натурного детального обследования основания и конструктивных элементов здания.
При выборе способов усиления несейсмостойкнх жилых, общественных и промышленных зданий необходимо руководствоваться общими принципами проектирования сооружений для сейсмических районов, изложенными в действующих нормах.
В случаях, когда полное выполнение требований норм невозможно, или их выполнение приводит к экономической нецелесообразности усиления, допускается реализация обоснованны расчетом технических решений усиления здания при неполном соответствии требованиям норм с их согласованием в установленном порядке.

Усиление каменных и кирпичных зданий

При разработке проектов повышения сейсмостойкости кирпичных и каменных зданий может быть выявлена необходимость усиления следующих несущих конструкций, элементов узлов:

простенков и стен, включая междуоконные перемычечные участки стен;
сопряжений продольных и поперечных стен;
связей между стенами и перекрытиями;
фронтонов и других выступающих участков стен;
сопряжений антисейсмических поясов и перекрытий.

Каменные и кирпичные здания могут быть усилены путем увеличения несущей способности его элементов без изменения расчетной схемы или путем устройства дополнительных элементов для восприятия сейсмических усилий. Для усиления каменных и кирпичных зданий необходимо применять следующие способы:

устройство "рубашки" с одной или с двух сторон;
устройство металлических или железобетонных обойм;

При разработке проекта повышения сейсмостойкости здания могут быть выявлены следующие недостатки конструкции существующего здания, требующие усиления его элементов или иных мероприятий по повышению надежного здания:

объемно-планировочные решения не соответствуют требованиям СНиП;
чрезмерная высота здания, размеры отсека или высота этажа, план сложной формы, перепады высот, несимметричное расположение жесткостей, большие расстояния между стен или недостаточное их количество, наличие изломов или выступов стен, не выдержаны цельные размеры проемов, простенков, велика высота парапетов и т.д.);
не обеспечена суммарная несущая способность стен по восприятию горизонтальных усилий одного из направлений или несущая способность отдельных простенков, вертикальных диафрагм жесткости, вертикальных связей, рам или железобетонных включений;
недостаточна несущая способность элементов соединения сборных конструкций стен;
недостаточно надежная связь между стенами различных направлении;
не обеспечена жесткость дисков перекрытия, надежность соединения из элементов, отсутствие или недостаточная надежность антисейсмических поясов;
недостаточно надежная связь между перекрытиями и стенами.

При разработке технических решений по усилению надземных конструкций здания могут быть увеличены вертикальные нагрузки, что потребует усиления фундаментов. Усиление основания может быть также выполнено с целью его перевода в другую категорию с соответствующим уменьшением расчетной сейсмичности площадки.
Элементы здания с недостаточной несущей способностью выявляются расчетом. При разработке проекта усиления вне зависимости от результатов расчета должны быть учтены конструктивные требования, изложенные в 3 разделе СНиП II-7-81*.
При выявлении элементов здания с недостаточной несущей способностью производится разработка технических решений по их усилению или вводятся дополнительные элементы, воспринимающие соответствующую часть горизонтальной нагрузки. При разработке проекта усиления может быть существенно изменена расчетная схема здания с целью перераспределения усилий в элементах здания для более эффективной работы.

Усиление фронтонов

В зданиях с железобетонными сборными или деревянным»! перекрытиями с фронтонами, выполненными из тех же материалов, что и стены, усиливают стальным профилированным настилом или металлическими элементами. Возможен вариант усиления двухсторонними железобетонными рубашками. Выбор варианта усиления фронтонов зависит от принятого решения усиления стен, т.к. фронтоны из кирпичной или каменной кладки являются продолжением стен из тех же материалов. В этих случаях профилированный настил и железобетонные рубашки продолжают на фронтоны. При этом профилированный настил используют для усиления фронтона как с наружной, так и с внутренней сторон. Укрепляемый болтами и дополнительными анкерами настил на внутренней стороне прикрепляют стене и к элементам железобетонного сборного перекрытия. К перекрытиям настил прикрепляют пристрелкой дюбелей с шагом 500-700мм. Диаметры стяжных болтов, класс бетона принимают такими же, как при усилении стен. С внутренней стороны фронтоны могут усиливать вместо профнастила железобетонной "рубашкой". Сетку армирования в этом случае прикрепляют к железобетонным перекрытиям анкерами, замоноличенными в пустотах плит.

Усиление стен и простенков профилированным настилом

Использование стального профилированного настила позволяет произвести усиление наружных стен из кирпича или из мелких штучных каменных блоков. Профилированный настил выполняет роль несъемной опалубки и внешнего армированния. При этом в зависимости от результатов расчета на сейсмические нагрузки профнастил устанавливается либо по поверхности всех стен, либо лишь по простенкам. Прикрепление настила к стенам осуществляют стяжными болтами, пропускаемыми сквозь просверливаемые в кладке отверстия и анкерами. Диаметр болтов принимают не менее 10мм, анкеров - не менее 8мм. При устройстве сплошного настила болтами настил закрепляют над и под оконными проемами и в пределах дверных проемов. Шаг анкеров назначают в зависимости от типа настила (толщины, размеров и конфигурации профиля), но не более 500-700мм в обоих направлениях. При усилении простенков по всей высоте здания настил закрепляют на стене анкерами диаметром не менее 8 мм с шагом в обоих направлениях не более 500мм. Длину анкеров принимают в пределах 170-200мм. В обоих случаях для установки анкеров отверстия в кладке выполняют| диаметром меньшим диаметра анкеров и под углом 30°-45° к поверхности стен. Анкера с головками вбивают в отверстия насухо. Настил прижимают платно к кладке. Промежутки между стеной и профнастилом заполняют мелкозернистым бетоном класса не менее В15 или раствором марки не ниже 100.

Усиление стен и простенков двухсторонними железобетонными "рубашками

Толщину слоев железобетона принимают либо одинаковой по внутренней и наружной поверхностям стен, либо разной и назначают по расчету, но не менее 50 мм. Для армирования используют сварную арматурную сетку из арматурных стержней диаметром не менее 5,5 мм, с ячейкой не более 100/100 и закрепляют на стенах сквозными болтами диаметром не менее 10 мм с шагом в обоих направлениях 1200-1500 мм в зависимости от размеров простенков, угловых участков стен и стен без проемов. Дополнительно сетки закрепляют анкерами, диаметром не менее 8 мм с шагом не менее 300 мм в обоих направлениях. В целях улучшения работы слоев усиления совместно с кладкой анкера вводят в кладку под углом 30° - 45°, для чего диаметр отверстий принимают меньше диаметра анкеров.
Для анкеров длиной 170-200 мм предпочтительно использовать арматуру периодического профиля. Кладкой и сеткой обеспечивают зазор не менее 10 мм. Класс бетона по прочности назначают по расчету, но не менее В15. На оконных простенках "рубашки" устраиваются по всем четырем сторонам.
Усиление стен рекомендуется производить по расчету односторонними или двусторонними железобетонными или растворными армированными "рубашками", выполняемых методом торкретирования. Торкретирование по сетке позволяет повысить несущую способность и жесткость до расчетного уровня сейсмообеспеченности сооружения как несущих конструкций, так и здания в целом.
Сетки усиления, установленные по обеим сторонам стены, соединяются друг с другом c помощью поперечных связевых стержней, проходящих сквозь просверленные в стенах отверстия.
Усиление простенков и подоконных участков стен производится растворными армированными "рубашками", железобетонными или металлическими обоймами, которые могут размещаться как на отдельных простенках, так и непрерывно по высоте на несколько этажей. Перед усилением кладку следует очистить от штукатурки. Арматурные сетки железобетонных обойм и "рубашек", установленные с обеих сторон стены, объединяются в пространственный каркас с помощью поперечных связевых стержней, размещаемых по торцам и по граням простенка, а в простенках шириной более 800мм в просверленных в кладке отверстиях. Отверстия с установленными в них поперечными стержнями необходимо тщательно зачеканить раствором марки не ниже 50. Класс бетона по прочности на сжатие железобетонных обойм принимается на основании расчетов, но не ниже В15.

Усиление простенков металлическими обоймами

Обоймы конструируют в соответствии с результатами расчета простенка на приходящуюся на него величину горизонтальной сейсмической нагрузки и выполняют из уголков, устанавливаемых по углам простенка. Сечение и шаг пластин определяют расчетом, но принимают не менее 50х5 мм и 400 мм соответственно.
При ширине простенка 1,2 - 1,5 м пластины соединяют между собой через кладку болтами диаметром не менее 10 мм. При ширине простенка 2,5 - 3,5 м количество стяжных болтов устанавливают не менее трех.
Металлические обоймы выполняются из полосовой, уголковой и круглой стали. Beртикальные уголки по углам проемов устанавливаются на растворе и прижимаются к кладке струбцинами, после чего производится приварка полосовых элементов. Для обжатия кладка металлические полосы рекомендуется предварительно нагреть до температуры 100-120°С широких простенках полосы следует соединять поперечными стержнями, пропускаемым через отверстия в кладке простенка.
При усилении простенков возможно устройство обойм, сочетающих в себе жесткие уголковые элементы и плоские сварные арматурные сетки. Горизонтальные стержни привариваются к вертикальным уголкам, при этом диаметр стержней сеток следует принимать не менее 6 мм.
Шаг поперечной арматуры железобетонных обойм рекомендуется принимать по расчету, но не более 150 мм. Перед укладкой поверхность плит перекрытий смачивается водой. Бетон при укладке уплотняется с помощью поверхностного вибратора. Антисейсмические пояса из проката оштукатуриваются, номер ячейки - не менее 100 мм, диаметр тяжей - 12. 20 мм из арматуры класса A400. Жесткость дисков перекрытий, их совместная работа с элементами здания может обеспечиваться устройством напрягаемых горизонтальных и вертикальных поясов. Участки стен, выступающие над покрытием: парапеты и фронтоны рекомендуется усиливать с использованием жестких вертикальных элементов или устройством двухсторонних растворных или железобетонных "рубашек". Вертикальные элементы усиления следует надежно закреплять в основании, арматура "рубашек" заводится на нижележащие конструкции и прикрепляется к ним.

Преобразование кирпичной перегородки в диафрагму жесткости

С обеих сторон перегородки толщиной в 1/2 кирпича в местах ее примыкания к стенам во всю высоту здания устанавливают металлические уголки с пропуском сквозь перекрытия прикреплением анкерами к стенам с шагом по высоте 600-700 мм. Уголки пропускают до верха фундаментных плит и также анкерами присоединяют к фундаменту. Анкера диаметром менее 10 мм и длиной 150-170 мм вбивают в кладку стен и фундаментов насухо под углом 45°, для чего диаметр просверливаемых отверстий принимают меньше диаметра анкеров, зонах примыкания перегородок к перекрытиям также с обеих сторон размещают металлические утолки одинакового со стойками размерами профиля и по слою раствора марки не ниже 50 прижимают к перекрытиям пропускаемыми сквозь перекрытия болтами диаметром не менее 8 мм. Шаг болтов принимают не более 1000 мм. Перекрестные диагональные связи уголков присоединяют на сварке к контурным металлическим элементам и к перегородкам стяжными болтами диаметром не менее 8мм через кладку. Перегородка омоноличивают бетоном по сетке.
Класс бетона и характеристику сетки назначают по расчету перегородки совместно с металлическими элементами на соответствующую данному уровню величину горизонтальной нагрузки от расчетного сейсмического воздействия.

Усиление каркасных зданий

Одним из наиболее представительных типов зданий, решенных в железобетоне, являются каркасные здания. При усилении зданий с железобетонным каркасом рекомендуется применять два принципиальных подхода:

поэлементное усиление несущих конструкций;
усиление здания в целом.

При поэлементном усилении предполагается усиление отдельных конструктивных элементов (колонн, ригелей, дисков перекрытий и т.п.) при помощи "рубашек", металлических и железобетонных обойм.
При усилении здания в целом применяют мероприятия по устройству дополнительных жестких элементов: диафрагм жесткости, крестовых связей или порталов из железобетона и металла. Уменьшение сейсмических расчетных нагрузок за счет снижения массы здания заменой в покрытии тяжелого утеплителя на легким эффективный утеплитель, железобетонных плит покрытия и подвесного потолка на стальной профилированный настил, демонтаж верхних этажей.
Железобетонные диафрагмы устанавливаются по расчету по осям колонн и соединяются с вышерасположенными ригелями с помощью дюбелей или цанговых болтов.
В зданиях со связывающим каркасом в качестве дополнительных элементов жесткости сле- дует использовать вертикальные связи портального или треугольного очертания в зависи- мости от высоты этажа и длины пролета.
Усиление колонн рекомендуется производить металлическими или железобетонными обоймами. Вертикальные элементы обойм следует заанкеривать в фундаменты путем приварки к дополнительным стержневым выпускам из них или при помощи металлических соединительных пластин.
При повышении сейсмостойкости здания путем перехода на жесткие узлы сопряжения колонн с ригелями усилению подлежат все колонны в зоне узлов на длину 1,5h вверх от поверхности плит и вниз от низа консолей, при этом усиление осуществляется металлическими обоймами (h - сторона сечения колонны).
Металлические обоймы выполняются из четырех уголков, соединяемых между собой пластинами на сварке. Связь между ними по высоте осуществляется через соединитель, пластины сечением 50x16 мм, привариваемые к уголкам. В зоне консоли уголки привариваются к анкерам, устанавливаемым в отверстия с последующей зачеканкой раствором.
При усилении колонн железобетонными обоймами вокруг них собирается пространственный каркас из продольных стержней с минимальным диаметром 20 A400 и хомут диаметром не менее 6 мм A240 шагом 200 мм. В зоне консолей продольные стержни связываются поперечными стержнями и анкерами. Связь продольных стержней между этажами осуществляется сваркой к соединительным стержням, пропущенным через зазор между колонной и торцом плит.
Набетонка выполняется из класса на одну ступень выше класса бетона плит перекрытий (покрытия), армированного сетками с ячейкой 200x200 мм проволоки диаметром 4. 5мм класса В500. Сетки стыкуются внахлест, толщина слоя бетон 60. 70 мм. Перед устройством набетонки поверхность плит и швы между ними тщательно очищаются для обеспечения сцепления между старым и новым бетоном.
При невозможности устройства в здании диафрагм и металлических связей на всю высоту, узлы сопряжения ригелей и колонн в поперечном направлении превращаются в жесткие неподатливые узлы, а в продольном направлении устраиваются монолитные железобетонные ригели. Для устройства ригеля бетон средней части межколонных плит выкалывается на ширину 600 мм по всей длине и в пределах перекрытия на высоту 600 мм, армируется про- странственным каркасом и бетонируется ригель. Жесткий узел сопряжения ригеля с колонной создается устройством металических обойм вокруг зоны усиления колонн и приваркой, продольных арматурных стержней ригеля к этим обоймам. Верхние и нижние стержни риге- ля соединяются замкнутыми хомутами с шагом 100 мм на участке 1200 мм от грани колонны и 200 мм по длине ригеля. В приопорной зоне ригеля устанавливаются три сетки. Верхняя и нижняя обоймы соединяются между собой уголками на сварке.

Антисейсмические пояса

Антисейсмические пояса из сборных железобетонных элементов устраивают внутри помещении под плитами перекрытий, снаружи - по периметру стен в одном с внутренними поясами уровне. Пояса монтируют из предварительно изготовленных балочных элементов квадратного или прямоугольного поперечного сечения с размерами соответственно не менее 150x150 мм и 150x200 мм. Класс бетона для их изготовления принимают не ниже В20. По торцам каждого элемента предусматривают выпуски продольной арматуры пространственных каркасов. Сборные элементы укрепляют на стенах анкерами, пропускаемыми в сквозные отверстия, предусмотренные при бетонировании элементов. Анкера диаметром не менее 10 мм вбивают в просверливаемые в стенах несквозные отверстия меньшего диаметра.
Сборные элементы соединяют между собой путем сварки выпусков арматуры и последующего замоноличивания зоны стыков бетоном класса не ниже В20. Для замоноличивания в плитах пробивают сквозные отверстия. В зону стыка на глубину не менее 200 мм вводят анкера диаметром не менее 10 мм для связи пояса с перекрытиями. Возникающие при монтаже зазоры между сборными элементами и плитами перекрытий зачеканивают раствором марки не ниже 100 предпочтительно на расширяющемся цементе.
При невозможности обеспечения требуемой сейсмостойкости здания указанными выше способами следует рассмотреть вопрос снижения нагрузок путем демонтажа верхних этажей. После демонтажа необходимо производить усиление оставшихся конструкций.

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.»

ПРОСТРАНСТВЕННАЯ ЖЕСТКОСТЬ КАМЕННЫХ ЗДАНИЙ

К 1-му типу относятся, в основном, здания производственного назначения, склады, гаражи (если перегородки между боксами не связаны с продольными стенами), длинные залы и т. п. сооружения.

В средней части длины таких зданий поперечные стены не оказывают влияния на поперечные деформации Δ продольных стен при действии нагрузок (например, ветровой — см. рис. 1, а, вид в плане).

И если продольная жесткость обеспечивается жесткостью самих продольных стен, то поперечная — жесткостью поперечной рамы (рис. 1, б).

В роли защемленных стоек рамы выступают участки продольных стен — либо пилястры с прилегающими участками, либо простенки, либо условно вырезанные вертикальные полосы продольных стен.

Ригелями рамы служат фермы, балки или плиты, которые необходимо надежно заанкерить в продольных стенах, иначе не будут созданы шарнирно-неподвижные соединения их со стойками.

При жестком защемлении продольных стен горизонтальной гидроизоляцией должен быть не рулонный материал (рассекая стену по горизонтали, он, по существу, образует шарнир и превращает раму в геометрически изменяемую систему), а утолщенный до 20 мм шов из цементного раствора жесткой консистенции марки не ниже 100.

Жесткий раствор трудно расстилать, однако он обладает меньшей усадочностью, чем пластичный, поэтому в нем меньше вероятность образования усадочных трещин, что крайне важно для гидроизоляции.

Ко 2-му типу относятся почти все жилые, административно-бытовые и т.п. здания.

Их пространственная жесткость обеспечивается продольными и относительно часто расположенными поперечными стенами. В жестких дисках перекрытий или покрытия они не нуждаются, ибо стены, являясь вертикальными жесткими дисками, жестко связаны между собой перевязкой швов.

То есть, в плане стены образуют прямоугольники с жесткими узлами. Поэтому в таких зданиях вполне допустимо применять не круглые, а полосовые шпоночные соединения между плитами, т. е. применять пустотные плиты с продольными пазами на боковых поверхностях (см. вопрос 1.6).

СП 70.13330.2012 Несущие и ограждающие конструкции. Актуализированная редакция СНиП 3.03.01-87 (с Изменениями N 1, 3, 4)

9.2.1 Кладка из кирпича и камней правильной формы должна выполняться с перевязкой: для кладки из одинарного кирпича - 1 тычковый ряд на 6 ложковых рядов кладки; для кладки из полуторного кирпича - 1 тычковый ряд на 4 ложковых ряда кладки; для кладки из камней правильной формы - 1 тычковый ряд на 3 ложковых ряда кладки. Другие типы перевязок должны быть указаны в рабочих чертежах. Тычковые ряды в кладке необходимо укладывать из целых кирпичей и камней всех видов. Независимо от принятой системы перевязки швов укладка тычковых рядов является обязательной в нижнем (первом) и верхнем (последнем) рядах возводимых конструкций, на уровне обрезов стен и столбов, в выступающих рядах кладки (карнизах, поясах и т.д.).

При многорядной перевязке швов укладка тычковых рядов под опорные части балок, прогонов, плит перекрытий, балконов, под мауэрлаты и другие сборные конструкции является обязательной. При однорядной (цепной) перевязке швов допускается опирание сборных конструкций на ложковые ряды кладки.

9.2.2 Кирпичные столбы, пилястры и простенки шириной в два с половиной кирпича и менее, рядовые кирпичные перемычки и карнизы следует возводить из отборного целого кирпича.

9.2.3 Применение кирпича-половняка допускается только в кладке забутовочных рядов и мало нагруженных каменных конструкций (участки стен под окнами и т.п.) - не более 10%.

9.2.4 Толщина горизонтальных швов кладки из кирпича и камней правильной формы должна составлять 12 мм, вертикальных швов - 10 мм.

9.2.5 Горизонтальные и поперечные вертикальные швы кирпичной кладки стен, а также швы (горизонтальные, поперечные и продольные вертикальные) в перемычках, простенках и столбах следует заполнять раствором.

9.2.6 При кладке впустошовку глубина не заполненных раствором швов с лицевой стороны не должна превышать 15 мм в стенах и 10 мм (только вертикальных швов) в столбах.

9.2.7 Участки стен между рядовыми кирпичными перемычками при простенках шириной менее 1 м необходимо выкладывать на том же растворе, что и перемычки.

9.2.8 Стальную арматуру рядовых кирпичных перемычек следует укладывать по опалубке в слое раствора толщиной 30 мм под нижний ряд кирпичей. Число стержней устанавливается проектом, но должно быть не менее трех. Гладкие стержни для армирования перемычек должны иметь диаметр не менее 6 мм, заканчиваться крюками (отгибами) и заделываться в простенки не менее чем на 25 см. Стержни периодического профиля крюками не отгибаются.

9.2.9 При выдерживании кирпичных перемычек в опалубке необходимо соблюдать сроки, указанные в таблице 9.2.

Температура наружного воздуха, в период выдерживания перемычек, °С

Продолжительность выдерживания перемычек на опалубке, не менее, сут

Читайте также: