20. Каменная кладка из кирпича. Виды кладок и перевязок. Выбор марки раствора.

Прочность каменной кладки зависит от расположения и прочности камней, кирпича, блоков и применяемых связующих растворов. Расположение камней, кирпича в кладке называется «разрезкой» кладки и должно подчиняться трем правилам:

—        плоские постели соприкосновения камней должны располагаться перпендикулярно к направлению силового воздействия на возводимую каменную конструкцию,

—        членение каменного массива осуществлять двумя швами, перпендикулярными к постелям и наружной поверхности кладки и параллельными ей,

—        необходимо перекрывать швы в смежных рядах кладки путем перевязки.

Камни укладываются на раствор, который также должен заполнять швы между отдельными камнями. Толщина раствора в швах горизонтальных — 10... 15 мм, вертикальных — 8... 15 мм.

Если раствор в швах доходит до лицевой поверхности стены, то кладка выполняется «вподрезку», при этом швы обычно заглаживаются «расшивкой» (придают форму валика или выкружки).

Если поверхность кладки должна штукатуриться, то раствор не должен доходить до лицевой поверхности кладки на 10...15 мм и кладка называется «пустошовка».

Кладочные растворы — смесь неорганических вяжущих материалов (цемент, известь, глина), мелкого заполнителя (песок, туф, пемза) и воды, постепенно затвердевающая и переходящая в камневидное состояние.

Марку раствора для камен­ной кладки назначают с учетом требований долговеч­ности конструкций и обеспечения ее прочности. Для на­ружных стен зданий I и II степени долговечности с по­мещениями сухими и нормальной влажности (до 60%) минимальные марки растворов принимают не ниже 10, с влажными помещениями (61—75%)—не ниже 25 и с мокрыми помещениями (более 75%)—не ниже 50.

20. Общие сведения о работе каменных конструкций. Факторы влияющие на прочность.

Прочность. Прочность кладки зависит от свойств кирпича или камня, из которого сложена кладка, раствора и качества кладки каменных конструкций. Предел прочности при сжатии, например кирпичной кладки, выполненной даже на весьма прочном растворе, при обычных методах возведения составляет не более 40...50% от предела прочности кирпича. Объясняется это главным образом тем, что поверхности кирпича и шва кладки не идеально плоские и плотность и толщина слоя раствора в горизонтальных швах не везде одинаковы. Вследствие этого давление в кладке неравномерно распределяется по поверхности кирпича и вызывает в нем кроме напряжений сжатия напряжения изгиба и среза. А так как каменные материалы обладают слабым сопротивлением изгибу, то они разрушаются в кладке раньше, чем сжимающие напряжения в них достигнут предела прочности при сжатии. Например, кирпич имеет в 4... 6 раз меньший предел прочности при изгибе, чем при сжатии.

Рассмотрим основные факторы, влияющие на прочность кладки.

Напряженное состояние кладки. Если постепенно увеличивать нагрузку на кладку до величины, превышающей предел прочности ее, то сначала в отдельных кирпичах появятся вертикальные трещины (рис. 7, а), преимущественно под вертикальными швами, там, где концентрируются напряжения растяжения и изгиба. При росте нагрузки трещины увеличатся, разделяя кладку на столбики (рис. 7, б). Окончательное разрушение кладки происходит из-за выпучивания этих столбиков в результате потери ими устойчивости (рис. 7, в). Напряженное состояние при осевом сжатии кладок из других каменных материалов аналогично напряженному состоянию кирпичной кладки.

Свойства раствора. Чем менее прочен раствор в кладке, тем он легче сжимается и, следовательно, тем больше возникают общие деформации кладки, а в каждом кирпиче - напряжения изгиба и среза. Поэтому, чтобы получить более прочную кладку, применяют соответственно раствор более высокой марки.

Однако повышение прочности (марки) раствора лишь незначительно увеличивает прочность кладки. Гораздо большее значение имеет пластичность раствора. Пластичные растворы лучше расстилаются по постели кирпича, обеспечивают более равномерную толщину и плотность шва, что повышает прочность кладки, так как способствует уменьшению напряжения изгиба и среза в отдельных кирпичах.

Размеры и форма каменных материалов. С увеличением высоты камня уменьшается количество горизонтальных швов в кладке и увеличивается пропорционально квадрату высоты камня сопротивление его изгибу. В связи с этим при одинаковой прочности камней более прочной оказывается та кладка, которая выполнена из камней большей высоты.

Чем правильнее форма камней, тем лучше и равномернее заполняются раствором швы в кладке, лучше передается нагрузка от камня к камню, лучше перевязывается кладка и выше становится ее прочность. На снижение прочности бутовой кладки, например, влияет главным образом то, что неправильная форма камней обеспечивает их соприкосновение лишь через отдельные участки, не создает хорошей перевязки кладки, значительную часть которой приходится заполнять раствором.

Качество швов кладки. Одно из основных условий повышения прочности кладки - тщательное ее выполнение. Равномерное заполнение и уплотнение швов, правильная перевязка обеспечивает высокую прочность кладки. Низкое качество кладки, применение растворов, не соответствующих нормам, могут явиться причиной разрушения кладки.

Чем толще шов, тем труднее достигнуть равномерной его плотности и тем в большей степени кирпич работает в кладке на изгиб и срез. При толстых швах увеличиваются деформации и снижается прочность кладки. Поэтому для каждого вида кладки установлена определенная толщина швов, увеличение которой снижает прочность конструкций.

Насколько качество кладки зависит от равномерности заполнения раствором и уплотнения горизонтальных швов, можно уяснить на таком примере. Одновременно из одного и того же кирпича и раствора выполнялась кладка высококвалифицированными каменщиками и для сравнения каменщиками низкой квалификации. Предел прочности кладки, выполненной высококвалифицированными каменщиками, оказался 5 МПа, а каменщиками низкой квалификации - 2,8 МПа, т. е. в 1,8 раза меньше.

Каменные конструкции возводят из природных и искусственных камней, укладывая их на строительном растворе с соблюдением определенных правил. В зависимости от вида применяемых камней различают такие виды кладки: кирпичную —из керамического или силикатного кирпича; мелкоблочную —из природных, бетонных и керамических камней; тесовую — из природных обработанных камней правильной формы; бутовую —из природных камней неправильной формы; бутобетонную —из бута и бетона; крупноблочную — из блоков (бетонных, кирпичных и ДР.).

Работы по возведению каменных конструкций должны выполняться в соответствии с проектом. Подбор состава кладочного раствора с учетом условий эксплуатации зданий и сооружений следует осуществлять, руко-водствуясь справочным приложением 15.

7.3. Кладку кирпичных цоколей зданий необходимо выполнять из пол-нотелого керамического кирпича. Применение для этих целей силикатного кирпича не допускается.

7.4. Не допускается ослабление каменных конструкций отверстиями, бороздами, нишами, монтажными проемами, не предусмотренными проек-том.

7.5. Каменную кладку заполнения каркасов следует выполнять в соот-ветствии с требованиями, предъявляемыми к возведению несущих камен-ных конструкций.

7.6. Толщина горизонтальных швов кладки из кирпича и камней пра-вильной формы должна составлять 12 мм, вертикальных швов - 10 мм.

7.7. При вынужденных разрывах кладку необходимо выполнять в виде наклонной или вертикальной штрабы.

7.8. При выполнении разрыва кладки вертикальной штрабой в швы кладки штрабы следует заложить сетку (арматуру) из продольных стерж-ней диаметром не более 6 мм, из поперечных стержней - не более 3 мм с расстоянием до 1,5 м по высоте кладки, а также в уровне каждого пере-крытия.

Число продольных стержней арматуры принимается из расчета одного стержня на каждые 12 см толщины стены, но не менее двух при толщине стены 12 см.

7.9. Разность высот возводимой кладки на смежных захватках и при кладке примыканий наружных и внутренних стен не должна превышать высоты этажа, разность высот между смежными участками кладки фунда-ментов - не превышать 1,2 м.

7.10. Установку креплений в местах примыкания железобетонных кон-струкций к кладке следует выполнять в соответствии с проектом.

Возведение каменных конструкций последующего этажа допускается только после укладки несущих конструкций перекрытий возведенного эта-жа, анкеровки стен и замоноличивания швов между плитами перекрытий.

7.11. Предельная высота возведения свободно стоящих каменных стен (без укладки перекрытий или покрытий) не должна превышать значений, указанных в табл. 28. При необходимости возведения свободно стоящих стен большей высоты следует применять временные крепления.

[22:49:03] ***Руслан***: 7.12. При возведении стены (перегородки), связанной с поперечными стенами (перегородками) или с другими жесткими конструкциями при расстоянии между этими конструкциями, не превышающем 3,5Н (где Н - высота стены, указанная в табл. 28), допускаемую высоту возводимой стены можно увеличивать на 15%, при расстоянии не более 2,5Н -- на 25% и не более 1,5Н - на 40%.

7.13. Высота каменных неармированных перегородок, не раскрепленных перекрытиями или временными креплениями, недолжна превышать 1,5 м для перегородок толщиной 9 см, выполненных из камней и кирпича на реб-ро толщиной 88 мм, и 1,8 м - для перегородок толщиной 12 см, выполнен-ных из кирпича,

7.14. При связи перегородки с поперечными стенами или перегородками, а также с другими жесткими конструкциями допускаемые их высоты при-нимаются в соответствии с указаниями п. 7.12.

7.15. Вертикальность граней и углов кладки из кирпича и камней, гори-зонтальность ее рядов необходимо проверять по ходу выполнения кладки (через 0,5-0,6 м) с устранением обнаруженных отклонений в пределах яруса.

7.16. После окончания кладки каждого этажа следует производить инст-рументальную проверку горизонтальности и отметок верха кладки незави-симо от промежуточных проверок горизонтальности ее рядов.