Рис.33. Трехрядная система перевязки при кладке столбов сечением
а - 2 Х 2 кирпича;
б - 1,5 кирпича;
в - 2 Х 1,5 кирпича.
Простенки. Простенки шириной до 1 м выкладывают по трех рядной системе привязки (рис.34, а, б), а шириной более 4 кирпичей допускается выкладывать и по многорядной системе. При трехрядной перевязке для образования в простенках четвертей в первом тычковом ряду укладывают четвертки, а в ложковых рядах - половинки.
Рис.34. Трехрядная система перевязки при кладке простенков сечением
а - 2 Х 3 кирпича;
б - 2 Х 3,5 кирпича.
Столбы и простенки обычно нагружены больше, чем другие конструкции, поэтому их не разрешается выкладывать впустошовку. Допускается неполное заполнение только вертикальных швов на глубину до 10 мм от лицевой поверхности. Столбы и простенки шириной 2,5 кирпича и менее выкладывают только из отборного целого кирпича.
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.
Столбы, стены и простенки армируют поперечной сетчатой арматурой прямоугольной (рис.35, а) или зигзагообразной (рис.35, б) 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.
Рис.35. Армирование кирпичных столбов сетками
а - прямоугольными,
б - зигзагообразными;
1 - выступающие концы прутков сеток.
Чтобы предохранить арматурные сетки от коррозии, сверху и снизу их 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.
КЛАДКА СТЕН ОБЛЕГЧЕННЫХ КОНСТРУКЦИЙ
При возведении наружных стен в целях экономии кирпича и снижения массы здания наряду с кладкой из легких каменных материалов (пустотелого и эффективного пустотелого кирпича, керамических и легкобетонных пустотелых камней, пеносиликатных камней) применяют облегченные кладки, в которых часть камней заменяют легким бетоном, засыпками или теплоизолирующими прослойками.
Наиболее распространены кирпичные стены облегченных конструкций с горизонтальными кирпичными диафрагмами, а также стены колодцевой кладки. Иногда используют также другие типы облегченных кирпичных кладок, например кладку с облицовкой теплоизоляционными плитами, уширенными швами. Применяют также кладки на теплых растворах, приготовленных на шлаковом, перлитовом или другом пористом песке. При использовании таких растворов, особенно при кладке с уширенными продольными вертикальными швами, можно значительно уменьшить толщину стен благодаря их повышенной теплостойкости.
Кладку стен облегченной конструкции выполняют с расшивкой швов фасадной стороны. Для защиты от увлажнения подоконные участки наружных стен, участки у обреза цоколя выкладывают в верхних двух рядах сплошной кирпичной кладкой.
Облегченная кирпично-бетонная кладка (рис.36, а, б) состоит из двух стенок Толщиной 1,5 кирпича и легкого бетона, укладываемого между ними. Стенки связывают тычковыми рядами 1, заходящими в бетон на 1,5 кирпича и располагаем через каждые три или пять ложковых рядов 2 кладки. Тычковые ряды (диафрагмы) можно размещать в одной плоскости (см. рис.36, а) и вразбежку в шахматном порядке (см. рис.36, б) в зависимости от принятой толщины стены (380...680 мм). Вместо сплошных тычковых рядов продольные стенки можно связывать кирпичами, укладываемыми в продольных стенах тычками не реже чем через два ряда по высоте и не реже чем через два кирпича, уложенных ложками по длине продольных стенок. Кладку применяют при строительстве зданий высотой до четырех этажей. Состав легкого бетона выбирают в зависимости от этажности строящегося здания, качества заполнителей и марки цемента.
Стены возводят ярусами, высота которых определяется поперечной перевязкой кладки тычковыми рядами. В стенах, перевязываемых тычковыми рядами, расположенными в одной плоскости (см. рис.36, а), кладку начинают с тычкового ряда. Уложив его, выкладывают наружную версту стены на высоту двух ложковых рядов и вслед за ней - внутреннюю версту стены на ту же высоту. Затем заполняют промежуток между стенками легким бетоном и снова кладут стенки до тычкового ряда. Кладку продолжают в той же последовательности. Если тычковые ряды располагают вразбежку (см. рис.36, б), то сначала выкладывают наружную тычковую версту и внутреннюю ложковую, затем два наружных и два внутренних ложковых ряда, после чего заполняют пространство между выложенными рядами бетоном. Закончив укладку бетона в этот пояс, вновь выводят по три ряда кладки, причем сначала первым кладут тычковый ряд, а затем два ложковых. Далее процесс кладки повторяют.
Рис.36. Облегченная кирпично-бетонная кладка
а - при расположении тычков в одной плоскости,
б - то же, вразбежку,
1 - тычковые ряды,
2 - ложковые ряды,
З - легкий бетон.
Применяют также кирпично-бетонную анкерную кладку (рис.37). Тычковые кирпичи ее, выступающие внутрь кладки, обеспечивают анкеровку продольных стенок с бетоном.
Рис.37. Кирпично-бетонная анкерная кладка
1 - наружная верста,
2 - легкий бетон,
З - анкеры из тычков кирпича,
4 - внутренняя верста.
Облегченная колодцевая кладка (рис.38, а) состоит из двух продольных стенок 1 толщиной 1/2 кирпича каждая, расположенная друг от друга на расстоянии 140...340 мм и соединенных между собой через 650...1200 мм по длине поперечными стенками 2 толщиной 1/2 кирпича. Кладку поперечных стенок перевязывают с продольными стенками через один ряд по высоте. Образующиеся колодцы между продольными и поперечными стенками заполняют легким бетоном, засыпными минеральными и теплоизолирующими материалами (щебень и песок легких горных пород, керамзит, шлак) или легкобетонными вкладышами в виде камней и плит. При толщине стен, не кратной 1/2 кирпича, поперечные стенки выкладывают с уширенными вертикальными швами (рис.38, б).
Рис.38. Облегченная колодцевая кладка угла
а - общий вид,
б - поперечные стенки с уширенными швами,
в - кладка с армированными растворными диафрагмами;
1 - продольные стенки,
2 - поперечные стенки,
З - заполнение (бетон или засыпка),
4 - пробка,
5 - перемычка,
6 - армированная растворная диафрагма.
Чтобы термоизолирующая засыпка не осела, ее укладывают слоями 100...150 мм, уплотняют послойным трамбованием и поливают раствором через каждые 100...500 мм по высоте. Противоосадочные растворные диафрагмы при необходимости армируют прутками или скобами из проволоки (рис.38, в) согласно указаниям проекта. Металлические связи, устанавливаемые в кладку, должны быть защищены от коррозии. Благодаря жесткости контура кладки термоизолирующую засыпку можно выполнять сразу же после возведения стенок на высоту пяти рядов, т. е. такими ярусами, в уровне которых устраивают противоосадочные растворные диафрагмы. Схема колодцевой кладки в процессе возведения показана на рис.39.
Рис.39. Колодцевая кладка в процессе возведения
1+4 - ряды кладки,
5 - поперечная стенка,
6 - раскладка кирпича на стене;
7 - заполнение колодцев,
8 - растворная постель.
Облегченная кладка с трехрядными кирпичными диафрагмами (рис.40). Продольные кирпичные стенки, кладки через пять рядов по высоте перевязывают тремя горизонтальными рядами диафрагмой. Пространство между наружной и внутренней верстами заполняют легким бетоном, лаком или другим теплоизолирующим материалом. По условиям прочности высота кладки должна быть не более трех этажей.
Рис.40. Облегченная кладка с кирпичными диафрагмами
1 - легкий бетон,
2 - растворная стяжка,
З - сплошная кладка угла,
4 - диафрагма из трех рядов кладки.
Кладка с трехрядными диафрагмами в углах выполняется сплошной, что повышает прочность и устойчивость стен.
Кладку с теплоизоляционными прослойками (рис.41, а) выполняют с зазором, равным толщине утепляющего плитового вкладыша между лицевой верстой и забуткой. Зазор заполняют по ходу кладки теплоизоляционным материалом (минераловатные плиты, пенопласт и др.), Прослойку утеплителя через каждые пять рядов кладки разделяют тычковыми рядами кирпичей. Плитный утеплитель следует укладывать с обеспечением плотного примыкания к кладке.
Рис.41. Кладка кирпича
а - с теплоизолирующими прослойками,
б - с уширенными швами в кирпичной кладке,
в - то же, в кладке из бетонных камней;
1 - перевязка тычками,
2 - наружная верста
З - плитный утеплитель,
4 - уширенный шов,
5 - целый камень,
6 - продольная половинка.
Толщина кирпичной кладки с облицовкой тепло изоляционными плитами 1; 1,5 и 2 кирпича. Стену с наружной стороны утепляют пеносиликатными и другими плитными теплоизолирующими материалами, которые устанавливают вплотную к кладке. Способы крепления плитного утеплителя к кладке зависят от материала плит и их размеров. Обычно их указывают в проекте здания. Фасады стен с плитным утеплителем оштукатуривают, чтобы защитить от атмосферного увлажнения.
Кладку с уширенными швами (рис.41, б, в) применяют при возведении стен из кирпича или легкобетонных камней. Уширенный шов располагают ближе к наружной поверхности стены. Размеры его, как и общая толщина стены, назначаются проектом. Уширенный шов заполняют неорганическими тепло изоляционными материалами или раствором (если кладку выполняют на легких растворах, изготовляемых на пористых заполнителях).
Колодцевую кладку со стенками в 1/4 кирпича (рис.42, а) применяют для строительства одно-, двухэтажных индивидуальных домов со стенами толщиной 33 см. Кирпич в кладке наружных стенок устанавливают на ребро, перевязку в кладке выполняют чередованием двух схем раскладки кирпича (рис.42, а, б, в).
Связь между продольными стенками осуществляется тычками, укладываемыми между ложковыми кирпичами внутренней и наружной стенок. Тычки образуют колодцы шириной 100 мм, которые заполняют теплоизоляционным засыпным материалом (шлак, керамзит) 4. Для лучшей теплоизоляции стен зазор З между примыкающими тычками и продольными стенками оставляют не заполненным раствор. Вертикальные швы кладки сложно заполнить раствором на высоту 120 мм. Их можно заполнять пластичным раствором, заливая его в швы, временно прикрыть съемной (опалубкой из брусков 7 (рис.42,в).
Рис.42. Облегченная колодцевая кладка с кирпичными стенками толщиной 1/4кирпича
а, б - перевязка кладки до ряду I и II,
в - приспособление для заполнения раствором вертикальных швов кладки;
1, 2 - ряды кладки,
3 - воздушный зазор 10+12 мм,
4 - засыпка (керамзит, шлак),
5 -- неполномерные кирпичи,
6 - стальная подпружинивающая скоба из проволоки 5+6 мм,
7 - деревянные бруски 4 Х 4 см.
Для стен описанной колодцевой кладки целесообразно применять кирпичи полусухого прессования, имеющие гладкие постельные грани, которые и образуют лицевую поверхность стен. Выразительная поверхность стен образуется также при сочетании в кладке различных видов кирпича, например, полусухого и пластичного формования. Кладка экономична по расходу кирпича, однако крайне трудоемка.
КЛАДКА ПЕРЕМЫЧЕК, КОЛОДЦЕВ
Перемычки. Часть стен, перекрывающая оконный или дверной проем, называется перемычкой. Если сила тяжести перекрытий передается на стену непосредственно над проемом, применяют несущие сборные железобетонные перемычки. Если такой нагрузки нет, для перекрытия проемов шириной менее 2 м применяют железобетонные ненесущие или рядовые кирпичные перемычки в виде кладки на растворах повышенной прочности с арматурными стержнями, которые поддерживают кирпичи нижнего ряда. Вместо рядовых иногда делают клинчатые перемычки, которые служат в то же время архитектурными деталями фасада. При пролетах до З,5...4 м возводят арочные перемычки. Кладку такого типа используют и для устройства сводчатых перекрытий (сводов).
При кладке перемычек все продольные и поперечные швы целиком заполняют раствором, так как такая кладка работает не только на сжатие, но и на изгиб. При слабом заполнении раствором вертикальных швов под влиянием нагрузок сначала происходит сдвиг отдельных кирпичей, а затем разрушение кладки.
Рядовые перемычки (рис.43, а) выкладывают из отборного целого кирпича с соблюдением горизонтальности рядов и правил перевозки. Высота рядовой перемычки 4...6 рядов кладки, длина на 50 см больше ширины проема. Для кладки применяют раствор марки не ниже 25.
Рис.43. Кладка рядовой перемычки
а - общий вид,
б - схема опалубки на трубчатых кружалах,
1 - поддерживающие стойки;
2 - дощатая опалубка,
З - арматурные стержни,
4 - слой раствора,
5 - кладка перемычки,
6 - трубчатые кружала
Перемычки выкладывают с опалубкой (рис.43, б) из досок 2 толщиной 40...50 мм. По опалубке расстилают слой раствора толщиной 20...30 мм, в который затем втапливают арматурные стержни под нижний ряд кирпича рядовой перемычки (по одному стержню из стали диаметром не менее 6 мм на каждые 1/2 кирпича толщины стены, но не менее трех стержней на перемычку, если по проекту не требуется другое армирование). Концы стержней З пропускают за грани проема на 250 мм (они должны заканчиваться крюком), т.е. их заанкеривают в кладке; стержни периодического профиля заанкеривать не требуется.
Концы досок опалубки опирают на кирпичи, выпущенные из кладки; после снятия опалубки их срубают. Иногда концы опалубки вставляют в борозды на откосах проемов (после снятия опалубки борозды закладывают кирпичом). Если ширина проема больше 1,5 м, то под опалубку в середине подставляют стойки 1 или опалубку опирают на трубчатые кружила 6 (рис.43, б).
Их делают из двух обрезков труб диаметром 48 мм, вставленных в третий отрезок трубы диаметром 60 мм. При кладке трубы кружала раздвигают так, чтобы концы трубы меньшего диаметра заходили внутрь борозд, оставленных в кладке. На каждый проем ставят два кружала; их можно применять и в том случае, когда в проемы вставлены оконные дверные блоки. При других типах кружал блоки можно поставить только после снятия опалубки перемычки.
Клинчатые и лучковые перемычки (рис.44, а, б) выкладывают из полнотелого керамического или силикатного кирпича с клинообразными швами, толщина которых внизу перемычки не менее 5 мм, вверху не более 25 мм.
Рис.44. Кладка перемычек
а - клинчатой,
б - арочной,
в - лучковой;
1 - направление опорной плоскости,
2 - пята,
3 - ряды кладки, образующие перемычку,
4 - дощатая опалубка,
5 - шнур,
6 - шаблон-угольник,
7 - клинья,
8 -- центральный кирпич.
До начала кладки перемычки возводят стену до уровня перемычки, выкладывая одновременно опорную ее часть 2 (пяту) из подтесанного кирпича (шаблоном определяют направление опорной плоскости 1, т. е. угол ее отклонения от вертикали). Кладку ведут поперечными рядами З по опалубке 4, поддерживаемой кружалами. На опалубке размечают ряды кладки с таким расчетом, чтобы число их было нечетным, учитывая при этом толщину шва. Центральный кирпич 8 в нечетном центральном ряду называют замковым.
Клинчатые и лучковые перемычки выкладывают параллельно двух сторон от пяты к замку таким образом, чтобы в замке они заклинивались центральным нечетным кирпичом. Направление швов контролируют шнуром, укрепленным в точке пересечения сопрягающихся линий опорных частей (пят).
При пролетах более 2 м кладка клинчатых перемычек не допускается.
Арочные перемычки (рис.44, в), арки и своды выкладывают в той же последовательности, как и клинчатые. Швы между рядами должны быть перпендикулярны кривой линии, образующей нижнюю поверхность арки, и наружной поверхности кладки. При этом швы получаются уширенные наверху и суженные внизу.
Расположение рядов кладки и разделяющих их постелей установлены в соответствии с первым правилом разрезки кладки, так как в арках и сводах усилие от нагрузки действует по касательной к кривой арки и постели рядов оказываются перпендикулярными направлению давлений.
Арочные перемычки выкладывают по опалубке от пят к замку одновременно с обеих сторон.
Швы кладки целиком заполняют раствором. При большой толщине свода из кирпича или камней швы кладки дополнительно заливают жидким раствором. Верхнюю поверхность сводов затирают. Направление радиальных швов и правильность укладки каждого ряда проверяют по шнуру 5, закрепленному в центре арки. Шнуром и шаблоном-угольником 6, одна сторона которого имеет очертание, соответствующее кривизне арки, определяют и проверяют положение каждого ряда кладки.
Опалубка для кладки сводов и арок должна равномерно опускаться при распалубливании. Для этого под кружалами ставят клинья 7, при постепенном ослаблении которых опалубка опускается.
Сроки выдерживания арочных и клинчатых перемычек в опалубке в зависимости от температуры наружного воздуха (летом) и марки кладочного раствора 7...20, а рядовых - 5...24 сут.
Колодцы. Кирпичные колодцы делают при прокладке подземных коммуникаций. В зависимости от назначения и размеров колодцы бывают круглые (рис.45) или прямоугольные со стенами толщиной не менее 1 кирпича. Для кладки колодцев применяют полнотелый керамический кирпич и цементно-известковые или цементные растворы.
Рис.45. Круглый канализационный колодец
1 - люк,
2 - кладка в месте сужения,
3 - карман,
4 - бетонное основание,
5 - ходовые скобы.
До начала кладки колодца по выровненному грунту устраивают бетонное основание толщиной 100...150 мм. После укладки и затвердения бетонной смеси на основании делают разметку колодца: для круглого колодца отмечают его центр и внутреннюю окружность, для прямоугольного - продольную и поперечную оси, внутренние и наружные грани стенок. Затем заготовляют и раскладывают кирпич, расстилают раствор и укладывают кирпич. Круглые колодцы выкладывают тычковыми рядами. Кирпичи располагают так, чтобы их тычковые грани образовали внутреннюю поверхность колодца заданного диаметра. Кладку перевязывают, смещая кирпичи в смежных рядах на 1/4 кирпича. Вертикальные швы на внутренней и уширенные на наружной поверхностях кладки целиком заполняют раствором, особенно при устройстве колодцев во влажных грунтах. При малом диаметре колодца наружные швы заделывают раствором, при большом - для экономии раствора - расщебенивают.
Круглые колодцы имеют в нижней части рабочую камеру, диаметр которой значительно больше диаметра верхней части (горловины). Переход от рабочей камеры к горловине делают с постепенным напуском, величина которого в каждом ряду кладки составляет 15...З0 мм, при этом одну сторону колодца оставляют отвесной на всю высоту колодца. На этой стороне устанавливают ходовые скобы 5 - их заделывают по ходу кладки через 4...5 рядов по высоте в шахматном порядке с таким расчетом, чтобы они образовали лесенку.
Кладку колодцев выполняет звено из двух человек, при этом каменщик 4...5-го разряда находится внутри колодца, расстилает раствор и укладывает кирпичи, а каменщик 2-го разряда подает ему материалы. В зависимости от размеров и глубины колодцев состав звена может быть увеличен до 3...4 человек.
УСТРОЙСТВО ДЕФОРМАЦИОННЫХ ШВОВ
Вертикальный шов (зазор), разделяющий стены здания на всю высоту, называют деформационным. Его назначение - предотвратить появление трещин в стенах и других конструкциях от неравномерной осадки здания или перепада температур.
Осадочными швами разделяют здание по длине на части, чтобы предупредить разрушение конструкций в случае возможной неравномерной осадки отдельных частей. Осадочные швы проходят от карниза здания до подошвы фундамента, расположение швов указывают в проекте.
Швы в стенах (рис.46, а, б) выполняют в виде шпунта толщиной, как правило, 0,5 кирпича или в четверть с прокладкой в зазор кладки пакета из просмоленной пакли, обернутой двумя слоями толя, а в фундаментах (рис.46, в) - без шпунта. Над верхним обрезом фундамента под шпунтом стены оставляют зазор (карман) на высоту кладки в 1...2 кирпича, чтобы при осадке шпунт не упирался в кладку фундамента. Иначе в этом месте кладка может разрушиться. Осадочные швы в фундаментах и стенах законопачивают просмоленной паклей.
Рис.46. Деформационные швы
а - при сопряжении стен в шпунт,
б - то же, в четверть,
в - переход от осадочного шва фундамента к осадочному шву стены,
А - А - разрез,
Б - Б - план стены,
В - В - план фундамента,
1 - стена,
2 -- прокладка,
3, 5 - шов стены,
4 - шпунт,
6 (вверху) - зазор (карман) для осадки,
6 - шов фундамента.
Чтобы поверхностные грунтовые воды не проникли в подвал через осадочный шов, с наружной стороны его устраивают глиняный замок или применяют другие меры, предусмотренные проектом.
Температурные швы предохраняют здания от трещин при температурных деформациях. Насколько велики эти деформации, можно судить, например, по следующим данным: каменные здания, имеющие летом при 20 °С длину 20 м, зимой при -20 °С становятся короче примерно на 10 мм.
Температурные швы делают также в виде шпунта, но в отличие от осадочных они проходят только в пределах высоты стен здания. Ширину температурных швов в стенах при кладке назначают от 10 до 20 мм, меньшую при температуре наружного воздуха во время кладки 10 °С и выше. Конструктивно температурные швы выполняют так же, как осадочные.
