Строительство Севастополь

Строительство в Севастополе — сообщество мастеров строителей и отделочников

 

Строительные работы в Севастополе

Кладка арок и сводов печей и каминов. Устройство кирпичного свода


Кладка арок и сводов печей и каминов

При кладке печей часто приходится перекрывать различные топочные отверстия, топливники и всевозможные камеры, применяя перемычки простой и сложной формы. Перекрытие в стене называется аркой или арочной перемычкой, а перекрытие, устраиваемое между стенами, — сводом. Количество кирпичей в арке и рядов в своде должно быть нечетным. Средний нечетный кирпич — замковый. В практике встречается и четное количество, правда, очень редко, тогда замковыми будут два кирпича. Кирпичи, на которые опирается перемычка, называются пятами, и им всегда придается нужная форма соответствующей обработкой. Пространство, перекрываемое любой перемычкой, называется пролетом. Необходимо помнить, что при выкладке любой перемычки все швы между уложенными кирпичами всегда направляют к одной точке или центру, из которого описывается кривая арки или свода. Высота подъема свода или арки называется стрелой подъема. Арки бывают высокими и низкими.

Любую перемычку начинают с закладки пят, которые выполняют по шаблону. Так как высота арки или свода бывает разная, то и угол пяты изменяется. Нельзя применять одну форму пяты для всех арок сводов. Во временных печах узкие топливники шириной до 420 мм перекрывают упрощенным, треугольным сводом, укладывая кирпич плашмя с последующим продолжением кладки стенок, которые будут прочно прижимать пяты к нижележащим рядам кладки. Если такой свод по каким-либо причинам возводят без продолжения кладки, то уложенные пяты не всегда могут прочно удерживать кирпичи треугольного свода, так как они не будут прочно прижаты сверху с достаточной силой к своей постели. Это может привести к сдвигу пят распором свода, и он может обрушиться. Чтобы этого не случилось, уложенные под свод пяты надо стянуть или сжать брусками из квадратной, прямоугольной, угловой или тавровой стали и связать проволочным жгутом. Жгут должен находиться внутри кладки.

Если жгут останется открытым и будет находиться в топливнике, он быстро перегорит. Вместо проволоки можно применять полосовую сталь, прочно скрепив ее с брусками (приклепав). В зависимости от условий и назначения печи концы брусков могут выходить наружу и стягиваться также жгутами или круглыми стальными стержнями нужной толщины, иногда с резьбой и гайками на концах. Конечно, для них следует просверлить в концах брусков соответствующие отверстия. При кладке пологих сводов у русских печей иногда приходится также применять бруски для стягивания пят, скрывая жгуты или другие виды стяжек внутри кладки, или выводить их наружу На такой печи можно сушить различные продукты в большом количестве, не боясь разрушения свода. Топливники с пролетами до 380 мм можно перекрывать кирпичом, выпущенным из боковых стенок кладки. Для прочного защемления свешивающихся из стенки опорных кирпичей кладку выводят выше перекрываемого ряда не менее чем на четыре ряда. Вообще, чем больше выкладывается рядов, тем лучше, так как предупреждается опрокидывание перекрытия внутрь печи. В процессе кладки приходится перекрывать топочные отверстия различными перемычками, так как запрещается опирать кирпичи на рамку дверки.

163. Перекрытие узкого топливника треугольным сводом 

164. Укрепление пят треугольного свода путем сжатия угловой или полосовой сталью со стягиванием проволочным жгутом: 1 — тавровая сталь, 2 — проволочный жгут

165. Перекрытие топливника путем выпуска кирпича из боковых сторон кладки

166. Перекрытие проемов печей и топливников над топочными дверками: а — кирпичной перемычкой в замок, б — кирпичной клинчатой перемычкой, в — аркой

167. Форма сводов: а — полуциркульный, б — пологий, в — трехцентровый

Топочное отверстие при ширине менее кирпича перекрывают так называемым кирпичом в замок, а если это отверстие шириной более одного кирпича, то перекрытие выполняют кирпичной клинчатой. Если перекрываемое отверстие большое, то приходится делать арочное перекрытие. Топливники комнатных и русских печей перекрывают только кирпичными сводами толщиной не менее полкирпича. Опираются своды на боковые стороны (стенки) топливника, у которого плоскости стесаны под определенным углом, называемым пятами. Свод должен также опираться па заднюю и переднюю стенки топливника. Своды бывают высокие или крутые, плоские или пологие. Полуциркульный свод — высокий и равен половине окружности. Пологий свод менее крутой, но лучший из них трехцентровый. Он более пологий и лучше излучает тепло на под печи, что весьма важно для выпечки хлебобулочных изделий и варки различной пищи. Под от такого свода нагревается равномерно во всех точках. Существуют более пологие своды, применяемые в хлебопекарных печах. Чем круче свод, тем большую он выдерживает нагрузку, то есть на печь накладывают большее количество различных продуктов для сушки, и наоборот.

Для выкладки правильного и прочного свода его следует выполнять по опалубке. Кирпичи свода должны прочно прилегать друг к другу и опираться на стенки топливника. Поэтому последний или верхний ряд стенок выкладывают из специально отесанного кирпича. Чтобы получить кружала и шаблоны пят, надо вычертить свод нужной формы, но с таким расчетом, чтобы в нем уложилось нечетное количество рядов кладки.

Свод строят на листе бумаги, картона, фанеры или на двух досках — широкой и узкой, сбитых под прямым углом. Широкая доска должна быть на 30—50 мм больше высоты подъема свода. Рассмотрим построение свода на двух досках. Это удобно тем, что на широкой доске остается форма кружала, которую следует только вырезать. Сперва, посередине узкой доски проводят ось (обозначена пунктиром), но так, чтобы она пересекла и широкую доску. От нижней кромки широкой доски на расстоянии 30—50 мм проводят прямую линию АБ и откладывают на ней ширину топливника, но так, чтобы ось была строго посредине. Края топливника метят буквами В и Г. На оси от линии АБ отмеряют кверху стрелу подъема свода и обозначают ее буквой Д. После этого опытным путем подбирают центр О так, чтобы проводимая из него кривая, образующая свод, проходила через точки В, Г и верхнюю точку стрелы подъема свода. Таким образом получается форма кружала 1 и пяты 2, по которой в дальнейшем изготовляют шаблон для разметки пят на кирпиче и проверки его после тески.

168. Построение кружала для свода и шаблон для пят: а - построение кружала, б - кружало и шаблоны: 1 — кружало, 2— 4 — шаблоны;

169. Опалубка для кладки сводов: 1 — дощатый настил по кружалу, 2 — пята, 3 — кружало, 4 — прогоны, 5 — стойки, 6 — клинья;

170. Устройство разъемной опалубки: а — стойка с пазом, б — установка кружала в стойке, в — установка опалубки на кирпичах и клиньях, г — кружало с вырезами для укладки реек, д — расположение реек в кружале: 1 — кирпичи, 2 — клинья, 3 — вырезы, 4 — шпильки, 5 — рейки, 6 — зазоры между рейками 

171. Проверка правильности расположения швов кладки в арке;

172. Кладка свода отдельными захватками: 1 — замковый ряд 

Изготовив два кружала, можно приступить к устройству опалубки. В пролете свода устанавливают стойки, но не прямо на уложенные доски или под, а на клинья (два под каждую стойку). Клиньями выравнивают опалубку, но они способствуют и более легкому удалению ее из топливника после кладки свода. На стойки кладут прогоны, а на них кружала. На кружала укладывают доски, устраивая, обшивку или настил. Их берут узкими и слегка прибивают к кружалам. Сильно прибивать не следует, так как это затруднит разборку. Устроив опалубку, ее вторично проверяют и выравнивают, вынимая или подбивая клинья. Однако лучше опалубку сделать разъемной, так как она легко вынимается и при необходимости ее можно использовать многократно. Стойки изготовляют обычно с проушинами глубиной не менее 50 мм и такой ширины, чтобы в них плотно входило кружало. Для свода изготовляют не менее двух кружал. Кружала рекомендуется устанавливать на стойки так, чтобы они выступали на 20—30 мм. Монтируют стойки с кружалами также на клиньях, которые, в свою очередь, опираются на два ряда уложенного кирпича. Конечно, можно и на три ряда кирпича, тогда опалубка при разборке опускается в горниле (топливнике) намного ниже, что создает удобство при разборке. Сами кружала делают такой длины, чтобы они не доходили до стенок печи на 20 мм, что дает им возможность свободно опускаться при удалении опалубки.

Обшивку или настил делают из узких трех- четырехсантиметровых реек, которые крепят к кружалам вплотную или с зазорами, но так, чтобы они приходились на середине укладываемого кирпича, а швы кладки были на середине реек. Длину брусков обшивки также берут короче горнила или топливника на 20 мм. Это также необходимо для того, чтобы опалубка при разборке свободно опускалась. Чтобы опалубка не шаталась, между кружалами и стенками печи ставят клинья, которые вынимают перед разборкой. Таким образом, опалубка прочно удерживается между стенками печи. Кладку лучше всего вести из клиновидного кирпича, но из-за отсутствия последнего применяют обычный кирпич, сужая шов внизу и расширяя его вверху. Устанавливают опалубку с многократной проверкой точности ее положения, подбивая и опуская ту или другую сторону, используя для этого клинья. Выверив опалубку, ее закрепляют, вбивая клинья между ней и стенками печи.

Выложив свод и выдержав его пять-шесть дней, опалубку разбирают. Сперва вынимают по одному клину под каждой стойкой, затем по другому, вслед за ними по первому и второму клину уложенных кирпичей. Опалубка осядет на 180—200 мм. Когда укладывают три ряда кладки, то опалубка оседает еще больше, чем создаются лучшие условия для разборки. Рейки вынимают, стойки повертывают и снимают с кружал, которые вынимают в последнюю очередь. Можно стойки снять и после удаления клиньев и кирпичей, это еще больше упростит разборку. Зазоры между рейками нужны для того, чтобы через них из кладки быстрее удалялась влага, и свод приобретал прочность. Вытесывать пяты и укладывать их нужно аккуратно, так как заполнение пустот раствором и щебнем приводит к осадке свода или арки и их разрушению. После установки и закрепления опалубки необходимо найти центральную точку О, с которой вычерчивалось кружало. В эту точку вбивают гвоздь, крепят к нему прочный шпагат, необходимый для проверки рядов кладки свода и разметки укладываемых кирпичей. Если кладку делают из клиновидного кирпича, то швы имеют одинаковую толщину, а если из обычного кирпича, - клинообразные. Кирпич следует применять отборный. Кладку свода начинают с краев свода, от обоих пят одновременно, продвигаясь к середине свода или к замку.

Кирпичи подгоняют так, чтобы они почти касались со стороны топливника друг друга, то есть как можно плотнее. Продольные швы между рядами кладки должны идти от дуги арки. Направление швов кладки свода или арки проверяют шпагатом, прикрепленным к гвоздю. Швы в кладке свода должны быть тщательно перевязаны. Для получения прочного свода кладку следует вести как можно внимательнее и аккуратнее, добиваясь самых тонких швов. Лучше, если кирпичи будут в своде примыкать друг к другу впритирку. В последний ряд кладки свода или арки вкладывают замковый кирпич, предварительно смазав его с двух сторон глиняным раствором, и с силой вгоняют его между выложенными рядами поленом или деревянным молотком. Обычным молотком кирпич можно расколоть, и удары приходится наносить по уложенной сверху доске. Замковый кирпич, показанный в последующих рисунках может быть заштрихован. Некоторые печники выполняют кладку свода так называемыми захватками или ступеньками. 

es.novosibdom.ru

Кладка перемычек, арок и сводов

Кладку арок (в том числе арочных перемычек в стенах) и сводов необходимо выполнять из кирпича или камней правильной формы на цементном или смешанном растворе.

Для кладки арок, сводов и их «пят» следует применять растворы на портландцементе. Использование шлакопортландцемента, а также других видов цементов, медленно твердеющих при пониженных положительных температурах, не допускается. Кладка арок, клиновидных перемычек и сводов в оконных и дверных проемах наружных стен должна армироваться. 

Входные двери вех назначений отличного качества, по лучшим ценам.

Кладку арок и сводов следует выполнять по проекту, содержащему рабочие чертежи опалубки для кладки сводов двоякой кривизны.

Отклонения размеров такой опалубки от проектных не должны превышать по стреле подъема в любой точке свода 1/200 подъема, по смещению от вертикальной плоскости в среднем сечении – 1/200 стрелы подъема свода, по ширине волны свода – 10 мм.

Кладку волн сводов двоякой кривизны необходимо выполнять по устанавливаемым на опалубке передвижным шаблонам.

Кладку арок и сводов следует вести от «пят» к «замку» одновременно с обеих сторон. Швы кладки необходимо полностью заполнять раствором. Верхнюю поверхность сводов двоякой кривизны толщиной в 1/4 кирпича в процессе кладки следует затирать раствором. При большей толщине сводов из кирпича или камней швы кладки необходимо дополнительно заливать жидким раствором, при этом затирка раствором верхней поверхности сводов не производится. Кладку сводов двоякой кривизны следует начинать не ранее чем через 7 сут. после устройства их «пят» при температуре наружного воздуха выше 10°С. При температуре воздуха от 10 до 5°С этот срок увеличивается в 1,5 раза, от 5 до 1°С – в два раза.

Кладка сводов с затяжками, в «пятах» которых установлены сборные железобетонные элементы или стальные каркасы, допускается сразу после устройства «пят».

Грани примыкания смежных волн сводов двоякой кривизны выдерживаются в опалубке не менее 12 ч. при температуре наружного воздуха выше 10°С. При температуре воздуха от 10 до 5°С этот срок увеличивается в 1,5 раза, от 5 до 1°С – в два раза.

Нагрузка распалубленных арок и сводов при температуре воздуха выше 10°С допускается не ранее чем через 7 сут. после окончания кладки. При температуре воздуха от 10 до 5°С этот срок увеличивается в 1,5 раза, от 5 до 1°С – в два раза.

Утеплитель по сводам следует укладывать симметрично от опор к «замку», не допуская односторонней нагрузки сводов.

Натяжение затяжек в арках и сводах производится сразу по окончании кладки.

Возведение арок, сводов и их «пят» в зимних условиях допускается при среднесуточной температуре не ниже –15°С на растворах с противоморозными добавками. Волны сводов, возведенные при отрицательной температуре, выдерживаются в опалубке не менее 3 сут.

При выдерживании кирпичных перемычек в опалубке необходимо соблюдать сроки, указанные в табл. 1.

С самого начала кладки стен, в которых запроектированы дверные (оконные) проемы, должно быть точно рассчитано, какой высоты, ширины будет проем при заданной толщине стены и какое перекрытие будет у этого проема. При наличии готовых дверных и оконных коробок задача существенно облегчается. Главное – точно установить и жестко зафиксировать дверную (оконную) коробку по предварительно сделанной разметке.

Основные инструменты на данном этапе – строительный уровень, отвес. При этом через каждые 2-3 ряда последующей кладки формируемого коробкой проема необходимо проверять, нет ли смещения самой коробки из-за недостаточно жесткой фиксации или по другим причинам. Кроме того, стремление обеспечить достаточную плотность между производимой кладкой и коробкой может дать нежелательное последствие – сдавливание (боковое) коробки, что приведет к прогибу вовнутрь вертикальных брусьев. Во избежание этого рекомендуется устанавливать распорку, которая сможет противостоять боковым нагрузкам. Снимать распорку (как и остальные элементы фиксации) следует только после полного «схватывания» кладки вокруг коробки.

Наиболее вероятные перекрытия: рядовая перемычка, клинчатая или же, в зависимости от геометрии верхнего горизонтального бруса коробки, лучковая кладка перемычки.

Эти же правила действуют и при выполнении проема и перемычки без установки готовой коробки двери (окна). Вместо нее может быть применена конструкция временной опалубки. Точность изготовления опалубки, как и точность ее установки, должна быть высокой. Нельзя забывать о прокладке между опалубкой и кладкой, чтобы впоследствии доски (брусья) опалубки можно было легко отделить от кладки.

Распалубка рядовых перемычек после окончания кладки производится через 12 дней при растворах марки 30. Кладка кирпичных перемычек (рядовых, клинчатых, арочных) должна выполняться с соблюдением правил перевязки швов.

Кладка перемычек заделывается в простенки не менее чем на 25 см. Под нижний ряд кирпичей перемычки в уложенный по опалубке слой раствора толщиной 20-30 мм устанавливают арматуру из расчета по одному стержню площадью сечения не менее 20 мм² на каждые 130 мм (полкирпича) толщины стены.

Рекомендуется делать разметку рядов кладки. Число рядов должно быть нечетным. Кладку начинают с тычковых рядов. Минимальная высота рядовых перемычек – 6 рядов.

Применение рядовых и плоских клинчатых перемычек допускается при пролетах не более 2,25 м.

Для зданий с возможной неравномерной осадкой стен необходимо использовать брусковые и плитные железобетонные перемычки.

Кладка рядовой перемычки

Для данной кладки понадобится отборный целый кирпич. Расчетная высота кладки 4-6 рядов, длина определяется шириной проема плюс обязательные 50 см сверх нее.

Все продольные и поперечные швы кладки должны полностью заполняться раствором, так как она будет работать не только на изгиб, но и на сжатие. Это обязательно для всех перемычек, в том числе и арочных. Раствор должен быть марки не ниже 25. Предварительно укладываются не менее 3-4 стержней арматуры диаметром от 6 мм, которые примут на себя растягивающие усилия в кладке. Концы стержней должны выступать за грани проема на 25 см и загибаться. Для временной опалубки применяются доски толщиной 40 или 50 мм. В опалубке сначала расстилается слой раствора толщиной 3-4 см, в который втапливаются стержни. При ширине проема больше 1,5 м в середине опалубки надо поставить вертикальную стойку. Рядовая перемычка может быть выполнена и без временной опалубки, если в качестве несущего элемента задействована бетонная балка или деревянный брус. 

Кладка лучковых и клинчатых перемычек

При данной кладке предусматривается образование клинообразных швов, толщина которых вверху не более 25 мм, а внизу – 5 мм. Центральный нечетный ряд кладки кирпича называется «замковым». Кладка ведется обязательно с двух сторон от «пят» до середины. Последним кладется «замковый» ряд. Правильность швов проверяется шнуром, который установлен в точке пересечения линий опорных частей кладки, так называемых «пят» перемычки.

Кладка полуциркульной перемычки

Полуциркульные перемычки устраиваются при ширине проема более 3 м.

Технология кладки полуциркульной арки такая же, как и лучковой. Сначала делается разметка. По разметке изготавливается деревянная опалубка, которая примет на себя нагрузку кладки кирпичей до момента полного затвердения раствора.

Кладка самой арки выполняется по опалубке. Основу опалубки составляет кружало, вырезаемое по геометрии арки. Для точной установки арки на требуемой отметке, а также для облегчения снятия ее после затвердения раствора стойки размещаются на клиньях. Для кладки арки лучше всего применять лекальный кирпич, у которого один торец шире, а другой oже. В этом случае все швы будут иметь одинаковую толщину. При кладке из обыкновенного кирпича швы имеют клинчатую форму. Их толщина, как и в клинчатых перемычках, должна быть не более 25 мм вверху и не менее 5 мм внизу.

Назад в раздел

stroyinform.ru

Бетонные конструкции

Бетонные конструкции, в том числе торкретбетон, применяются в покрытии, где возможно применение утеплителей, которые могут быть при необходимости обновлены при ремонте кровли без ущерба для основной конструкции храма. Бетонными могут выполняться и внутренние столбы.

Бетонные столбы сечением от 400400 мм и более бетонируют участками высотой не более 5 м с загрузкой бетонной смеси сверху. При меньшем сечении столбов с крестчатым или иным сечением с перекрещивающейся арматурой столбы бетонируют участками высотой не более 2 м с загрузкой смеси в боковые окна, сделанные в опалубке. Опалубку высоких столбов монтируют только с трех сторон, а с четвертой стороны ее наращивают по мере бетонирования. Уплотняют бетонную смесь слоями не более 1 м глубинными вибраторами.

Работы по бетонированию сводов выполняются на основе конструктивно-технологической документации, включающей:

схему последовательности возведения свода, перестановки опалубки и оснастки;

технологическую карту основных процессов и операций;

указания мероприятий по уходу за бетоном в жаркую и сухую погоду и в зимнее время.

Своды и арки пролетом до 15 м бетонируют за один прием без перерыва, укладывая бетонную смесь от пят к замку, чтобы не вызвать перекос опалубки. При больших пролетах бетонирование ведут поярусно кольцевыми участками с непрерывным бетонированием каждого яруса. Бетонирование монолитных железобетонных конструкций сводов выполняют из тяжелого бетона класса В25 по прочности, марки F50 по морозостойкости.

Арматура устанавливается в опалубке с помощью пластмассовых фиксаторов, обеспечивающих необходимый для образования защитного слоя зазор в 10 мм между арматурой и опалубкой.

Распалубка монолитных конструкций производится по достижении бетоном нормативной прочности - 100 кгс/см2.

Открытые поверхности стальных закладных деталей и сварных швов покрываются за 2 раза лаком ПФ-170 с добавкой 10-15% алюминиевой пудры.

Под слоем теплоизоляции своды покрывают горячей битумной мастикой за 2 раза. Теплоизоляцией могут служить минераловатные полужесткие маты. Теплоизоляционный слой защищается прижимной сеткой со стеклотканью и слоем цементно-песчаного раствора M100 толщиной 20 мм.

При бетонировании тонкостенных сводов применяется торкретирование. Сущность его заключается в том, что мелкозернистая бетонная смесь подается снизу к месту укладки (2 слоя металлической сетки по сварной металлоконструкции свода) под давлением сжатого воздуха. Свободно проходя через двойной нижний слой крупноячеистой сетки (2,0-2,0), бетонная смесь (В22,5) задерживается у второго слоя мелкоячеистой сетки (2-0,6), прикрученной скрутками из проволоки к каркасу из арматуры (16A-I), приваренной к основному каркасу с шагом (200 мм) (рис. 51). Для небольших поверхностей укладка смеси может вестись вручную по типу штукатурки. Торкретирование ведется слоями 15-50 мм в зависимости от положения поверхности (потолочная или вертикальная). Для выравнивания поверхности цилиндрического свода ниже слоя крупноячеистой сетки привариваются прутки (10 мм с шагом 1 м), служащие направляющими для правил, которыми снимается лишний слой бетонной смеси.

Рис. 51. Схема торкретбетонирования тонкостенных сводов

studfiles.net

Кирпичная кладка сводов и арочных перемычек из кирпича

 Для перекрытия широких (шириной до 3,5-4 метров) дверных и оконных проемов в кирпичных стенах дома используют арочные перемычки (иначе – арки или своды).

Кирпичные арки и своды весьма эффектны. Они придают зданию аристократичный и основательный вид.

Как выполнить кирпичную кладку арок и сводов (арочных перемычек):

  • швы кладки должны быть расположены перпендикулярно кривой линии нижней поверхности арки и её наружной поверхности;
  • швам придают форму клина – сужение внизу и уширение вверху;

// ]]>

  • при таком расположении рядов усилие от нагрузки на арку действует по касательной к  кривой свода, постели рядов перпендикулярны направлению давления и выполняется 1-е правило разрезки кладки;
  • кладку выполняют по опалубке необходимой формы;
  • направление кладки – одновременно с двух сторон от пят к замку;
  • швы заполняют раствором полностью;
  • верхнюю поверхность сводов толщиной в четверть кирпича затирают раствором. Если арка большей толщины, то швы необходимо дополнительно залить жидким раствором, а верхнюю поверхность сводов – не затирают;
  • контроль направления радиальных швов и корректности укладки каждого ряда осуществляют с помощью: шнура, закрепленного в центре арки; шаблона – угольника, очертание стороны которого соответствует кривизне арки. Контроль осуществляют за положением каждого ряда кладки;
  • опалубка для арки или свода должна обеспечивать её равномерное опускание при распалубке. Поэтому под кружалами устанавливают клинья, при постепенном ослаблении которых опалубка опускается;
  • срок распалубки зависит от марки раствора и температуры наружного воздуха. В летний период срок распалубки арочных перемычек составляет 7-20 суток.

podomostroim.ru

Способ возведения кирпичных сводов

 

Класс 37е, 11®

СССР

¹ 69835

ОПИСАН ИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Я. А. Гогоберидзе

Способ возведения кирпичных сводовЗаявлено 23 февраля 1946 года в Народный комиссариат местной промышленности Грузинской ССР за № 3 (343307) Опубликовано 31 декабря 1947 года

Возведение кирпичных сводов, как правило, осуществляется на кружалах, которые состоят из многих элементов, требующих для их устройства и скрепления много лесоматериалов и металла.

Предлагаемый способ возведения кирпичных сводов на быстротвердеющем растворе с применением лекала имеет целью упростить процесс возведения сводов и уменьшить расход лесоматериалов и металла.

Отличие предложенного способа заключается в том, что лекало устанавливают по внешней поверхности свода и каждый кирпич до отвердения раствора укрепляют. посредством С-образных пружинящих скоб, прижимающих его к нижней грани лекала.

На фиг. 1 изображен вид в плане сомкнуто-вспарушенного свода, возводимого по предложенному способу; на фиг. 2 — разрез по I — I фиг. 1; на фиг. 3 — деталь для прижимания укладываемых кирпичей к лекалу; на фиг. 4 — деталь узла А фиг. 2 и на фиг. 5 — деталь узла Б фиг. 2

Кладка свода производится следующим образом. Изготавливается лекало 1, которое упирается в стены 6 упорным бруском 5 с одноч его стороны и закрепляется забивкой клина 4 с противоположной стороны. Лекало изготовляется по кривой в соответствии с проектным очертанием вспарушенности лотков и устанавливается по направляющим дугам, которые вычерчиваются на стене б таким образом, чтобы стрелы 2 на концах лекала были бы направлены по касательным к дугам. Дуги также расчерчиваются в соответствии с проектной всп арушенностью.

Кладка ведется под лекало. Раетвор накладывается на две смежные (продольную и торцевую) плоскости кирпича, после чего кирпич прикладывается левой рукой каменщика к нижней поверхности полки лекала и пристукивается ручкой мастерка.

Правой рукой на уложенный кирпич и полку лекала каменщик надевает скобу 8 (фиг. 3). Назначение скобы 8 — придержать кирпич в проектном положении в продолжение нескольких минут, пока не нач231 № 69835

Фиг. 1

Фиг. 2 нет схватываться раствор. Практически получается так, что после укладки пяти-шести кирпичей с первого кирпича скоба снимается и используется для укладки последующих кирпичей. После укладки целого ряда кирпичей лекало переставляется, и операции повторяются.

Кладка ведется концентрически по контуру помещения. При квадратном плане достаточно имегь одно лекало, при прямоугольном— нужны два лекала.

Предмет изобретения

Способ возведения кирпичных сводов на быстротвердеющем растворс с применением переставного лекала, отличающийся тем, что лекало устанавливают по внешней поверхности свода и каждый кирпич до отвердения раствора укрепляют посредством С-образных пружинящих скоб, прижимающих его к нижней грани лекала.

   

www.findpatent.ru

5.2.4. Укрепление элементов распорных систем

Как отмечалось, почти любой вид деформации арок и сводов есть заключительный или промежуточный этап многоходового процесса общей деформации здания или системы «памятник—среда». Поэтому полный комплекс укрепления распорных конструкций включает мероприятия по укреплению не только самих сводов, но и стен, столбов, связей и других конструкций, несущих эти своды или воспринимающих их распор.

Укрепление опорного контура сводов. Наибольшую опасность для распорных конструкций представляет горизонтальная подвижка опор, при которой снижается подъем, высота сжатой зоны сечений и, соответственно, несущая способность арочных элементов. Поэтому одна из важнейших задач — обеспечение несмещаемости опор арок и сводов (рис. 82).

82. Конструкции связевого каркаса1 — "глухой " железобетонный анкер;2 — воздушная связь;3 — вильчатый анкер;4 — угловая заделка современной стеновой связи; 5 — канал древней деревянной связи;6 — сопряжение современных воздушной и стеновой связей;7 — имитация деревянной связи;8 — опорная железобетонная подушка-анкер;9 — болтовое соединение разорванной металлической связи;10 — анкер в виде пакета металлических профилей

Распространенным приемом служит восстановление функций утраченного или поврежденного связевого каркаса. В расчищенные каналы древних деревянных стеновых связей устанавливаются металлические стержни из арматуры или проката, соединяемые в углах для образования замкнутого контура. В зонах приложения наибольшего распора, например в плоскости подпружных арок, между распалубками или в средней части лотков сомкнутых сводов стеновой каркас соединяется с элементами воздушных связей, что снижает его деформативность и увеличивает зону удержания воздушной связи. Каналы бетонируются. При надлежащих армировании и сечении каналов стеновые связи могут работать как железобетонные пояса, способные воспринимать кроме растяжения и изгибающие моменты от действия распределенного распора на участках между анкерами связей.

Иногда при отсутствии каналов древних связей или по иным причинам возникает необходимость устройства наружного бандажа, стягивающего опорный контур в уровне пят сводов или выше. Например, свод Никольской церкви на Соловках укреплен постановкой наружного комбинированного (металлического с железобетонными анкерными подушками) пояса, скрытого под конструкцией кровли.

Для предотвращения развития деформаций, связанных с неравномерными осадками, подвижками или поворотами стен и столбов, применяются, как правило, жесткие конструкции усиления, способные воспринимать большие сжимающие и изгибающие усилия. Иногда они сочетаются с гибкими связями, работающими только на растяжение. Например, в новгородском Знаменском соборе независимые перемещения стен и центральных столбов, вызвавшие критические деформации сводов подклета, предполагается остановить устройством системы пересекающихся металлических обетонированных связей в уровне перекрытия (над сводами), а также установкой мощных железобетонных распорок между фундаментами. Все обоймы и распорки располагаются ниже уровня современного пола, но являются, тем не менее, открытыми конструкциями, так как между ними экспонируются фрагменты стен и столбов древней церкви Знамения.

В соборе нижегородского Благовещенского монастыря укрепление опорного контура сводов верхнего яруса произведено с помощью системы монолитных железобетонных поясов, причем общий стягивающий пояс врезан по периметру с анкеровкой в кладку стен с внутренней их стороны.

В Соловецком монастыре в 1983 г. выполнено укрепление сползающей в ров восточной стены Новобратского корпуса с помощью системы перевернутых кирпичных полуарок, упирающихся верхним концом в низ цоколя здания, а нижним — в валунный фундамент крепостной стены XVI в. Перевернутые арки и полуарки могут, видимо, использоваться как скрытые контрфорсы для фиксации взаимного положения блоков здания, расположенных на разных уровнях и на небольшом расстоянии друг от друга. Основным достоинством перевернутых арок стало то обстоятельство, что обратный распор от потенциальной подвижки пят компенсируется пассивным отпором грунта (постели) под аркой.

Существуют и открытые неперевернутые арки-распорки, в которых противодействие сжатию и смещению пят достигается пригрузкой арки, т.е. искусственным отпором. Применению арок-распорок, как и вообще открытых арочных конструкций укрепления, может препятствовать их архитектурная «активность». Более нейтрально выглядят контрфорсы обычной или современной конструкции.

Укрепление сводов, деформированных при смещении опор и при перегрузках. Восстановление несущей способности сводов при их выполаживании, провисании, волнообразной деформации и т.п. — сложная, порой трудноразрешимая задача, так как снижение высоты сжатой зоны сечений при названных деформациях связано с необратимыми (в основном) изменениями геометрии сводов. Незначительное увеличение высоты сжатой зоны происходит при расклинке раскрытых швов снизу, так как при этом несколько увеличивается длина нижней поверхности и свод как бы поднимается кверху, а кривая давления опускается. Следует расклинивать одновременно обе поверхности. Естественно, что расклинка трещин и швов имеет смысл лишь при положительной кривизне свода, так как расклинка провисающих участков еще больше увеличивает их провис (рис. 83).

83. Укрепление деформированных сводовА — расклинка:1 — положение оси сжатой зоны до и после деформации;2 — клин;N1 — начальное приложение нормальной силы;R/sin — продольное усилие от расклинивания;N2 — приложение суммарной нормальной силы после расклинивания;Б— стадии "выдавливания " свода "зонтом":3 — зачеканка пустых швов между отдельными клиньями и блоками;В — подвеска "висячей " зоны; 4 — провисшая часть свода;5 — железобетонная плита; 6 — анкеры;7 — рабочая схема;Г—укрепление свода дублирующим арочным элементом

Эффективным, но редким способом изменения геометрии свода служит его «выдавливание» кверху до расчетного рабочего положения с помощью выдвижной опалубки — так называемого зонта. При достаточно равномерном давлении снизу кладочные элементы раздвигаются, образуя временно совсем необжатые участки кладки, удерживающиеся на опалубке. Далее производится равномерная зачеканка раствором раскрытых швов и трещин, и опалубка убирается. Приведенный способ уместен для пластичной кладки (слабый раствор, пустошовка) и при отсутствии какой-либо нагрузки на свод.

Часто применяющаяся зачеканка трещин и пустых швов не изменяет геометрии свода и не увеличивает высоты сжатой части сечения. Положительное действие данного способа заключается только в стабилизации существующей формы и в повышении сопротивляемости поперечным сдвигам (от местных нагрузок) за счет бокового сцепления раствора. Зачеканка или инъекция швов необжатых, так называемых висячих, зон не изменяет их характера, они остаются необжатыми, не работающими участками свода и удерживаются от падения лишь сцеплением раствора. Фиксация «висячих» зон возможна с помощью их подвески к дублирующим элементам — аркам, балкам, плитам, проложенным над сводом и передающим нагрузки на здоровые участки кладки или на опоры. Подобные решения осуществлены при укреплении сводов перекрытия Московской консерватории и других объектов. Следует помнить, что подвешивание рабочих зон сводов, как и их подпирание снизу, недопустимо, так как нарушает принцип существования распорных конструкций.

В некоторых случаях увеличения высоты сжатой зоны укрепляемого свода можно добиться и без изменения существующей геометрии за счет включения в совместную работу деформированной полосы свода и дублирующего арочного элемента, который выкладывается и бетонируется поверху. Совместная работа слоев составного сечения обеспечивается радиальными стержневыми шпонками и инъекцией существующих зазоров между слоями. Шаг и диаметр шпонок при этом определяются по величине сдвигающих усилий в составном сечении. Такой способ применен в 1981 г. в Астрахани при усилении деформированных крестовых сводов и подпружных арок Большой трапезной палаты кремлевского Троицкого собора.

Разгрузка деформированных сводов. В тех случаях, когда нерационально приложенная нагрузка создает недопустимые напряжения в кладке или когда нет возможности погасить действие возросшего распора за счет ужесточения опорного контура, целесообразна частичная или полная разгрузка свода. Разгрузка сводов с помощью одиночных или перекрестных балок, подведенных под стены, нагружающие свод, выполнена в Трапезной палате Андроникова монастыря, в Верхоспасском соборе Большого Кремлевского дворца, в соловецкой Никольской церкви.

В Трапезной палате Андроникова монастыря тонкие (в один кирпич) своды третьего яруса, сложенные в 1506 г., неоднократно деформированные, имеющие расчлененный опорный контур, не могли считаться надежным основанием для конструкций помещения, организуемого при приспособлении чердака над сводами. Поэтому в 1977 г. стены и перекрытие нового помещения (облегченной фахверковой конструкции) выполнены с опиранием на монолитные железобетонные балки (L = 15,2 м, h = 0,8 м), забетонированные с зазором 5—10 см от поверхности сводов. Балки опираются на угловые бетонные подушки, заанкеренные в кладку стен (рис. 84, А).

84. Схема разгрузки сводовА — система железобетонных балок над крестовыми сводами Трапезной палаты Андроникова монастыря (разрез, план): I — своды; 2 — трещины деформации;3 — конструкции чердачного приспособления;4— система балок;5 — угловые опорные подушки; Б — система перекрестных балок над сводом (разрез, план)

Разгружая своды, балки одновременно работают как связевые элементы, препятствующие горизонтальным подвижкам стен, несущих эти своды.

Перекрестные железобетонные двух-ветвевые балки, разгружающие аварийный свод над Золотой Царицынской палатой Большого Кремлевского дворца, выполнены в 1979 г. различной высоты в соответствии с величиной потенциальных нагрузок (рис. 84, Б). Их верхняя арматура соединена с анкерными шайбами в торцевых стенах в целях уменьшения пролетного момента. Ветви балок и соединяющие их диафрагмы врезаны в кладку нагружающих своды стен на 7—8 см с инъекцией усадочных швов. Зазор между низом балок и сводом составляет 5 см, воспринимаемая балками расчетная нагрузка— 1300 кН.

В соловецкой Никольской церкви помимо железобетонных балок, снимающих тяжелую продольную нагрузку с восстановленного участка свода Ризничной палаты, введены и две монолитные железобетонные арки с затяжками, усиливающие подпружные арки свода в местах приложения чрезмерной поперечной нагрузки.

Эффективный способ разгрузки неустойчивого опорного контура от распора восстанавливаемых сомкнутых сводов, шатров и куполов — их замкнутое поярусное армирование. Качественно выполненное армирование кладки в средней трети высоты сводов способно существенно компенсировать нерациональность формы, снизить значение изгибающих моментов и напряжений в сечениях. Кольцевое армирование кладки заложено в проекте реконструкции купола мечети Рабия Султан в г. Туркестане. Поярусное армирование свода в сочетании с воздушными связями выполнено при восстановлении завершения надвратной церкви московского Даниловского монастыря (1984 г.).

Иногда методически и логически оправдана замена восстанавливаемой распорной конструкции на ее безраспорную или «малораспорную» имитацию. Тонкостенные железобетонные оболочки, имитирующие своды Трапезной палаты церкви Богоявления в Иркутске, способны гасить свой распор за счет жесткости армированных нервюр и опорных ребер.

Бетонные имитации небольших пологих сводов междуэтажных перекрытий могут выполняться с горизонтальной верхней поверхностью и плоским плитным армированием. В целях улучшения контакта с сохранившимися фрагментами старой кладки для изготовления бетонных сводов может быть применен так называемый кирпичный бетон с кирпичным боем вместо щебня и известково-цементным вяжущим.

Известную сухость, свойственную бетонным сводам, можно в значительной степени устранить «смягчением» опалубки, т.е. устройством ее поверхности без острых углов и кромок, со сплошной прокладкой из картона или строительного войлока, как это, например, успешно сделано в Иркутске на церкви Богоявления. При устройстве бетонных имитаций или при введении в кирпичные своды больших бетонных фрагментов и заплат резко меняется акустика помещений. Поэтому в их конструкциях должны быть предусмотрены отверстия-голосники, снижающие мембранный эффект, а по верхней поверхности устроена засыпка из керамзита или другого легкого звукопоглощающего материала.

Укрепление при структурном разрушении сводов. Особую сложность представляет укрепление кладки при ее морозном или солевом структурном разрушении. Исследование большого числа сводов выявило достаточно «типовой» вид слоистого разрушения, когда регулярно замораживаемая мокрая кладка сводов расчленена на ряд самостоятельно существующих сводчатых образований толщиной 3—6 см, пролетом 1,5— 3 м с чрезвычайно малой собственной устойчивостью формы. Любое давление на нижнюю поверхность таких сводов способно вызвать падение слабо скрепленных слоев как из растянутой, так и из сжатой зоны общей толщины свода.

Укрепление кладки сводов, имеющей слоистый характер разрушения, проведено на объектах Соловецкого монастыря, некоторых памятниках Ленинградской области и др. Временно подкрепленная нижняя поверхность сводов была «обобрана» от заведомо висячих элементов. Затем в швы были аккуратно забиты металлические костыли длиной 10—15 см для некоторой расклинки кирпичей в нижних слоях кладки, а также для крепления штукатурной сетки, используемой для армирования толстого намета при восстановлении утраченных зон кладки. Шаг костылей определялся по месту. Далее выполнялся послойный намет специального штукатурного раствора, включающего известь, цемент, цемянку и песок.

Перечисленные меры позволили получить достаточно устойчивые участки, способные воспринимать давление электродрели при сверлении скважин. Скважины иногда проходили на всю толщину свода и пересекали все расслоения. Часть скважин использовалась для установки анкерных стержней, а другая — для заделки инъекционных трубок, через которые производилось заполнение пустот и трещин раствором.

Первоисточник: 

Реставрация памятников архитектуры. Подъяпольский С.С., Бессонов Г.Б., Беляев Л.А., Постникова Т.М. М., 2000

art-con.ru

Способ демонтажа кирпичных сводов

Изобретение относится к области реконструкции и предназначено для производства строительно-монтажных работ по демонтажу кирпичных сводов. Технический результат изобретения заключается в снижении пагубного влияния демонтажа конструкции на несущую систему здания, уменьшение рабочего травматизма в процессе демонтажа. Способ для демонтажа кирпичных сводов заключается в устройстве разгрузочных стоек, в составе строительных лесов. Процесс демонтажа начинают от центра и по мере выполнения работ на место демонтируемых участков устанавливают распорки. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

 

Изобретение относится к области строительства и предназначено для производства строительно-монтажных работ по демонтажу кирпичных сводов.

Существует способ демонтажа перекрытий кирпичного свода над подвалами или над первыми этажами бесподвальных зданий, обрушаемых целиком, для чего в середине цилиндрического свода у одной пяты пробивают сквозное отверстие. При удлинении отверстия вдоль пяты делают борозду шириной 25-50 см с таким расчетом, чтобы обрушиваемый свод не уперся в пяту. Борозду удлиняют одновременно в обе стороны от пробитого отверстия. Когда борозда достигнет торцевой стены, пробивку ее продолжают, повернув на 90° и отделяя торцы свода от стен. После пробивки борозды до середины пролета с обеих сторон свод обрушивают. (В.И.Травин. «Капитальный ремонт и реконструкция жилых и общественных зданий». Учебное пособие для архитектурных и строительных вузов. Ростов на Дону, изд. «Феникс», стр.172)

Недостаток этого способа заключается в том, что при различных толщинах стен подвала и стен первого этажа пробивку пяты следует проводить с нижней грани свода, что приводит к увеличению опасности при демонтаже конструкции, а в случае пробивки пяты с верхней грани свода появляется необходимость демонтирования участка стены подвала, что пагубно отражается на несущей способности конструкции.

Также известен способ обрушения сомкнутого, или лоткового, свода, при котором борозду пробивают с угла у одной из пят. Борозду пробивают последовательно в двух пятах до середины, после чего свод обрушивают. (В.И.Травин. «Капитальный ремонт и реконструкция жилых и общественных зданий». Учебное пособие для архитектурных и строительных вузов. Ростов на Дону, изд. «Феникс», стр.172)

Недостаток этого способа заключается в том, что вследствие обрушения появляется динамическое воздействие на конструкцию пола, которая в свою очередь переходит на конструкцию несущих стен и пагубно влияет на их несущую способность.

Также известен способ обрушения крестового и парусного свода путем пробивки сквозного отверстия в середине свода у одной из торцевых стен и удлиняют это отверстие до опор свода, после одновременной разборки опор свод обрушивают. (В.И.Травин. «Капитальный ремонт и реконструкция жилых и общественных зданий». Учебное пособие для архитектурных и строительных вузов. Ростов на Дону, изд. «Феникс», стр.172).

Недостаток этого способа заключается в том, что вследствие обрушения появляется динамическое воздействие на конструкцию пола, которая в свою очередь переходит на конструкцию несущих стен и пагубно влияет на их несущую способность.

Прототипом предлагаемого изобретения является способ демонтажа цилиндрического свода, когда его разбирают отдельными участками шириной 0.8-1 м, начиная от торцевых стен к середине дуги свода. При производстве работ одновременно с двух концов последний - средний - участок свода обрушивают путем подсечки основания его опор. (В.И.Травин. «Капитальный ремонт и реконструкция жилых и общественных зданий». Учебное пособие для архитектурных и строительных вузов. Ростов на Дону, изд. «Феникс», стр.172).

Недостаток этого способа заключается в том, что при демонтаже конструкции свода от торцевых стен возникают сложности с осуществлением охраны труда рабочих, вследствие того, что рабочие находятся непосредственно на демонтируемой конструкции, вследствие обрушения появляется динамическое воздействие на конструкцию пола, которая в свою очередь переходит на конструкцию несущих стен и пагубно влияет на их несущую способность.

Предлагаемый способ направлен на снижение нагрузок на несущие конструкции здания и снижение общего риска обрушения свода в процессе демонтажа, на обеспечение условий охраны труда.

Выполнение всех этих факторов достигается тем, что: в способе демонтажа конструкции кирпичных сводов, заключающемся в демонтаже конструкций свода отдельными участками, согласно изобретению устанавливают разгрузочные стойки, упираемые в конструкцию свода, процесс демонтажа начинают от центра свода, а вместо демонтируемых участков устанавливают распорные стойки; результат достигается также тем, что вокруг разгрузочных стоек монтируют строительные леса с настилом.

Изобретение поясняется чертежами: фиг.1 - установка конструкции перед началом демонтажных работ и фиг.2 - схема с установленными распорными стойками.

Между несущих кирпичных стен 1 с перекрытием подвала, выполненным в виде свода 2, монтируют разгрузочные стойки 3, разгрузочные стойки в верхней части имеют очертание свода для полной передачи нагрузки с конструкции свода на разгрузочную стойку, вокруг которых собирают леса 4 и укладывают настил 5. По мере демонтажа устанавливают распорки 6, 7.

Последовательность демонтажных работ: выверяют центр свода, относительно которого устанавливают разгрузочные стойки 3 (удаленные от центра к пятам на Ѕ расстояния между разгрузочными стойками 3, которое составляет примерно 1 метр), упираемые в конструкцию свода 2 и служие для восприятия вертикальных усилий и уменьшения изгибающего момента вследствие образования консольных участков при демонтаже конструкции свода. После установки разгрузочных стоек монтируют строительные леса 4 с настилом 5, предназначенные для улавливания строительного мусора. В процессе демонтажа вместо демонтируемых участков свода монтируют распорки 6, 7 в двух взаимно перпендикулярных направлениях, которые воспринимают горизонтальные усилия и усилия распора.

Данный способ проведения демонтажных работ сводит риск непроизвольного обрушения к минимуму, как следствие - сохранность несущих конструкции всего сооружения, также снижается возможность возникновения рабочего травматизма.

1. Способ демонтажа конструкций кирпичных сводов, заключающийся в демонтаже конструкций свода отдельными участками, отличающийся тем, что устанавливают разгрузочные стойки, упираемые в конструкцию свода, процесс демонтажа начинают от центра свода, а на место демонтируемых участков устанавливают распорные стойки.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что вокруг разгрузочных стоек монтируют строительные леса с настилом.

www.findpatent.ru