Устройство сводов двойной кривизны. Устройство проёмов в сводах. Способы кладки и покрытия сводов. Расход материалов для возведения сводов.

1. Устройство сводов двойной кривизны.

Арочные перемычки, а также арки и своды выкладывают в такой же последовательности, как и клинчатые перемычки.

Швам кладки придают клинчатую форму с уширением наверху и сужением внизу.

Швы между рядами должны быть перпендикулярны кривой линии, образующей нижнюю поверхность арки, и наружной поверхности кладки.

Такое расположение рядов кладки и разделяющих их постелей раствора соответствует первому правилу разрезки кладки, т.к. в арках и сводах усилие от нагрузки действует по касательной к кривой арки и постели рядов оказываются перпендикулярными направлению давлений нагрузок.

Кирпичные своды представляют собой устойчивую и прочную конструкцию.

Однако надо учитывать, что местная разборка кладки для устройства вытяжек кондиционирования и даже отдельные разрушения оказывают меньшее влияние на устойчивость, чем переустройства внутренних помещений с полной разборкой сводов в соседних помещениях и вырезкой тяжей.

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

Установка опалубки для сводов двойной кривизны показана в статье "Устройство опалубки для кладки сводов".

 

1.1. Устройство кирпичных сводов двоякой кривизны.

Кладку волн сводов двоякой кривизны выполняют по устанавливаемым на опалубке передвижным шаблонам от пят к замку одновременно с обеих сторон.

От угла наклона пят зависит форма сводов.

Кладку сводов с затяжками, в пятах которых установлены сборные ж/бетонные элементы или ст. каркасы, допускается начинать сразу после окончания устройства пят.

Узел устройства кирпичного свода двойной кривизны с затяжками на опорной пятке (сечение по стальному элементу крепления свода) показан на рис.1.

Узел устройства опорной пятки кирпичного свода двоякой кривизны.
Узел устройства опорной пятки кирпичного свода двоякой кривизны

1-кладка стены; 2- кладка фронтона; 3- пятка свода; 4- кладка свода; 5- затяжка свода; 6- элемент крепления затяжки в кладке стены; 7- гайка крепления петли затяжки свода: 8- пароизоляция по кладке свода; 9- утеплитель по пароизоляции; 10- цементная стяжка по утеплителю; 11- рулонный ковер или кровля из ст. кровельного листа; 12- обшивка доской парапетка под кровлю.

Натяжение затяжек в арках и сводах производят сразу после окончания кладки.

Для повышения устойчивости опорных узлов сводов они должны иметь выносные пяты с внутренней стороны помещения.

В сводах с затяжками, опирающимися на стены или колонны, для увеличения выноса пят применяют заделываемые в кладку ж/бетонные или стальные опорные элементы.

В опорных элементах предусматривают отверстия, сквозь которые пропускают концы затяжек, закреплённые с наружной стороны шайбами, гайками и контргайками.

При стальных опорных элементах отверстия для затяжек образуют путём раздвижки кирпичей в тычковых рядах кладки.

Для облегчения транспортирования и упрощения установки затяжек их изготавливают из нескольких звеньев, шарнирно скреплённых между собой с помощью приваренных к ним петель, петли и ослабленные резьбой концы затяжек изготовляют из арматурной стали кл.A-I.

При пролёте сводов более 18 м затяжки поддерживаются двумя подвесками, расположенными в третях пролёта.

 

1.2. Технология кладки сводов двойной кривизны.

Швы кладки целиком заполняют раствором.

Верхнюю поверхность сводов толщ.1/4 кирпича в процессе кладки затирают раствором.

При большей толщине свода из кирпича или камней швы кладки доп. заливают жидким раствором, при этом верхнюю поверхность сводов не затирают.

Направление радиальных швов и правильность укладки каждого ряда проверяют по шнуру, закреплённому в центре арки.

Шнуром и шаблоном-угольником, одна из сторон которого имеет очертание, соответствующее кривизне арки, определяют и проверяют положение каждого ряда кладки.

Возведение сводов двойной кривизны выполняют в следующем порядке:

Операция 1 -

Устанавливают опалубку для кладки первых двух волн свода (рис.1), примыкающих к торцу здания.

Торцовые стены выкладывают сначала только до уровня опорных узлов свода. Закладку фронтонов осуществляют после возведения примыкающих к торцевым стенам волн свода и передвижения опалубки.

Первую затяжку свода располагают у торцовой стены.

В соответствии с проектом при кладке крайних волн свода выпускают анкеры из круглой стали d=5…6 мм, закладываемые в швы кладки и обеспечивающие соединение свода с торцевыми стенами.

 

Операция 2 -

Выполняют кладку 2-х волн свода по передвижным шаблонам одновременно с обеих сторон по направлению к замку свода.

Толщину швов между рядами кладки свода в пределах средних участков поперечного сечения волн свода (вдоль гребней волн) следует увеличивать по сравнению с участками, примыкающими к лоткам опалубки.

При этом край выкладываемой волны свода должен совпадать с боковой гранью передвижного шаблона.

По краям выкладываемых волн свода через 1 ряд выпускают кирпичи или камни, образующие штрабу для примыкания смежных волн.

После окончания кладки свода в пределах ширины шаблона верхнюю поверхность сводов затирают слоем раствора толщиной 10 мм, на котором выполняли кладку.

Устройство штрабы для примыкания смежных волн и перевязка кладки свода двойной кривизны показано на рис.2.

Перевязка кладки кирпичных сводов двоякой кривизны.
Перевязка кладки кирпичных сводов двоякой кривизны

1- первая часть свода; 2- вторая часть свода; 3- ребро свода двоякой кривизны; 4- штрабы для примыкания смежной волны свода.

Операция 3 -

После примыкания обеих волн в замке свода, которые осуществляют с приколкой кирпича или камней по месту, устанавливают и натягивают затяжки в пределах запалубленной части свода.

Затяжки натягивают подвёртыванием гаек с наружной стороны стен.

После натягивания концы затяжек закрепляют контргайками.

 

Операция 4 -

После окончания кладки 2-х волн свода:

  1. их выдерживают на опалубке не менее 12 часов при температуре выше 10°С,
  2. после чего с помощью винтовых домкратов или клиньев равномерно опускают опалубку на колёса или катки
  3. и передвигают для выполнения следующих 2-х волн свода.

ВНИМАНИЕ! Во избежание нарушения или поломки опалубки её необходимо опускать одновременно на всех 4-х опорах.

Грани примыкания смежных волн сводов двоякой кривизны выдерживаются на опалубке не менее 12 час при температуре наружного воздуха выше 10°С.

При положительной температуре 10…5°С продолжительность выдерживания сводов на опалубке увеличивают до 18 часов, а при температуре 5…1°С - до 24 часов.

Кладку сводов двоякой кривизны начинают не ранее чем через 7 суток после окончания 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 2 раза.

В зимних условиях при отрицательной температуре кладку сводов выполняют только на растворах с противоморозными химическими добавками с учётом всех требований, предъявляемых к такой кладке.

Операция 5 -

Опалубку на колёсах или катках передвигают по обвязочным брусьям с помощью лебёдок или простейших воротов.

При передвижке опалубки по каткам в обвязочных брусьях перед затяжками свода устраивают углубления, облегчающие перестановку катков.

Крайний лоток опалубки при установке её для кладки следующих 2-х волн свода подводят под край законченной кладкой волны свода.

В дальнейшем операции по кладке сводов повторяют.

Весь комплекс работ по кладке 2-х волн свода выполняют в зависимости от пролёта в течение 1…2 суток (в летнее время).

 

2. Устройство проёмов в сводах.

В сводах допускают устройство проёмов в пределах всей ширины волны для поперечных фонарей верхнего света.

ВНИМАНИЕ! При устройстве в сводах двойной кривизны фонарей верхнего света или других проёмов значительных размеров, превышающих 1/4 часть ширины волны свода, опалубку передвигают таким образом, чтобы при распалубливании волны с проёмами всегда были расположены между двумя неослабленными волнами свода.

Схема передвижения опалубки при кладке сводов с проёмами показана на рис.3.

Схема передвижения опалубки в сводах с проёмами.
Схема передвижения опалубки в сводах с проёмами

1- проёмы; 2- волны свода; I…V- последовательность передвижения опалубки.

Проёмы небольших размеров для вентиляционных шахт, вытяжных труб и т.п. окаймляют стальными рамками из уголков, которые устанавливают в процессе кладки свода.

 

3. Способы кладки и покрытия сводов.

Кладку арок и сводов выполняют из кирпича или камней правильной формы на цементном или смешанном растворе. Перекрытие сводов выполняют с перевязкой соседних рядов кладки в 0,5 кирпича так, чтобы не получались сквозные поперечные швы.

Высоту волн определяют расчётом в зависимости от перекрываемого пролёта и воспринимаемой сводом нагрузки.

Система перевязки кладки сводов из кирпича и камней - однорядная.

Схема перевязки кладки кирпичного свода двоякой кривизны показана на рис.4.

Перевязка кладки кирпичных сводов двоякой кривизны.
Перевязка кладки кирпичных сводов двоякой кривизны

Толщину кирпичных сводов двоякой кривизны принимают равной 1/4 кирпича (65 мм).

Кирпич и камни в сводах укладывают плашмя.

Верхнюю поверхность кирпичных сводов в процессе кладки затирают слоем раствора толщиной в 10 мм.

При кладке сводов из камней ширину шаблонов увеличивают в соответствии с размерами камней.

Предельный пролёт сводов принимают равным 24 м, а толщину сводов из камней, изготовленных из тяжёлого бетона или пиленных природных камней- 90 мм.

Ширину волн сводов принимают- 2 м.

Схема перевязки кладки каменного свода двоякой кривизны показана на рис.5.

Перевязка кладки каменных сводов двоякой кривизны.
Перевязка кладки каменных сводов двоякой кривизны

При необходимости увеличения несущей способности сводов пазухи между волнами заполняют до половины их высоты тяжёлым бетоном класса не ниже В7,5 или М-100.

Вариант устройства ж/бетонного свода двоякой кривизны показан на рис.6.

Железобетонные своды двоякой кривизны.
Железобетонные своды двоякой кривизны

Распор сводов, опирающихся на стены, воспринимают стальные затяжки, располагаемые под гранями взаимного примыкания смежных волн свода.

Распор могут также воспринимать контрфорсы или поперечные стены помещений, примыкающих с обеих сторон к перекрываемому пролёту.

Кладку сводов с затяжками, в пятах которых (верхних частях стен) установлены ж/б или стальные опорные элементы, можно начинать сразу же после окончания устройства пят.

В больших помещениях (складских) при расположении опор сводов, имеющих большую стрелу подъёма, в уровне земли распор воспринимают фундаменты или затяжки, расположенные в плоскости пола.

Кирпич или другие каменные материалы, применяемые для кладки сводов, при температуре воздуха выше 20°С обильно смачивают водой, а поверхность выложенных сводов защищают от воздействия солнечных лучей и поливают водой в течение первых 3-х дней после окончания кладки.

 

3.1. Утепление сводов.

Укладку утеплителя, устройство изоляции, а также заполнение бетоном пазух между волнами сводов комплексной конструкции выполняют не ранее чем через 7 дней после окончания кладки свода при температуре выше 10°С.

При температуре 10…5°С этот срок увеличивают в 1,5 раза, а при температуре 5…1°С - в 2 раза.

В сводах комплексной конструкции пазухи между волнами заполняют бетонной смесью только при положительной температуре.

В сводах комплексной конструкции пазухи между волнами непосредственно перед бетонированием следует промывать водой.

Своды утепляют (рис.1) плитными теплоизоляционными материалами (фибролитом и др.) или засыпками (керамзитовый гравий, шлак и т.п.).

При применении плитных утеплителей размеры плит должны быть невелики, чтобы обеспечить возможность укладки их по криволинейной поверхности свода.

ПРИМЕЧАНИЕ: Утеплитель по сводам, а также бетонную смесь в пазухах (в сводах комплексной конструкции) между волнами следует укладывать симметрично по пролёту свода от опор к замку, не допуская односторонних нагрузок.

До укладки утеплителей на верхнюю поверхность сводов наносят пароизоляционный слой из битумной мастики или (при значительной влажности воздуха в перекрываемых помещениях) из рулонных кровельных материалов.

В неутеплённых покрытиях рулонный кровельный ковёр наклеивают непосредственно на верхнюю поверхность свода, а в утепленных покрытиях - на слой цементного раствора, асфальта или другой выравнивающий слой, нанесенный на поверхность утеплителя.

Для гидроизоляции сводов со стрелой подъёма в ключе, превышающем 1/5 пролёта, ДОПУСКАЕТСЯ применение мастичных кровель.

 

3.2. Возведение сводов в зимних условиях.

Возведение сводов в зимних условиях допускают при среднесуточных температурах не ниже 15°С на растворе с добавками нитрата натрия или поташе, обеспечивающими нарастание прочности раствора на морозе без прогрева.

При этом марку раствора по сравнению с летними условиями повышают на одну ступень.

Волны сводов, выложенных при отрицательной температуре на растворах с добавлением нитрата натрия или поташа, выдерживают на опалубке в течение 3-х суток, после чего опалубка может быть передвинута.

При кладке сводов в зимних условиях каменные материалы должны быть тщательно очищены от льда и снега.

В сводах комплексной конструкции пазухи между волнами заполняют бетонной смесью только при положительной температуре.

До начала кладки сводов в зимних условиях прочность раствора в пятах сводов (верхних частях стен) должны составлять не менее 50% проектной, что проверяют, испытывая контрольные образцы, изготовленные из того же раствора.

 

 

4. Расход материалов для возведения сводов.

Материалы для кладки свода подают с помощью автокранов, контейнеров и т.п.

ВНИМАНИЕ! Во избежание перегрузки подмостей НЕЛЬЗЯ допускать на них большого скопления материалов.

Для кладки сводов двоякой кривизны применяют:

  • кирпич керамический и силикатный марки не ниже М-75 при пролёте сводов до 18 м и не ниже М-100 при пролётах до 24 м;
  • камни из тяжёлого, лёгкого и автоклавного цементного ячеистого бетона, а также пиленые природные камни не ниже М-50 при толщине не менее 90 мм.

ПРИМЕЧАНИЕ: Для кладки сводов, перекрывающих помещения с повышенной влажностью воздуха (относительная влажность более 60%).

НЕ ДОПУСКАЕТСЯ к применению: силикатный кирпич, глиняный кирпич полусухого прессования, шлаковый и трепельный кирпич, камни из ячеистого бетона и шлакобетона на топливных шлаках.

Кладку сводов двоякой кривизны, включая их пяты, а также верхние участки стен в пределах 6…7 рядов ниже уровня примыкания свода выполняют на растворе марки не ниже М-50, изготовленном на обычном портландцементе.

Шлаковый и пуццолановый портландцементы, а также другие виды медленно твердеющих цементов НЕ ДОПУСКАЕТСЯ применять.

Для изготовления затяжек сводов используют арматурную сталь кл.A-I или кл.A-II и A-III.

Расход материалов (без учёта потерь) для возведения 1 м2 поверхности кирпичного свода толщ. в 1/4 кирпича составляет:

  1. кирпича полнотелого- 29 шт.;
  2. цемента при марке раствора М-100- 5 кг;
  3. цемента при марке раствора М-75- 4 кг;
  4. цемента при марке раствора М-50- 2,5 кг.

При определении расхода цемента принимался цемент марки М-400. Расход цемента приведен с учётом затирания раствором верхней поверхности свода.

При восприятии распора сводов затяжками расход стали для сводов с пролётами 12…24 м составляет 2…4 кг/м2 горизонтальной проекции свода.

Расход пиломатериалов на один комплект опалубки для кладки 2-х волн сводов с пролётами 12…24 м составляет 5…9 м3.

При кладке сводов из камней расход материалов определяется в зависимости от типа и размеров камней.

Выработка звена каменщиков (звено в составе 1-го каменщика и подручного) при кладке кирпичных сводов составляет в среднем 600…800 шт. кирпичей в рабочую смену, что соответствует 20…27 м2 свода.

Пока всё. Удачи!

Ссылка на нормы и стандарты

Конструкции из керамических камней должны соответствовать требованиям СНиП II-22-81(1995) "Каменные и армокаменные конструкции", СНиП 2.03.01-84, СНиП III-17-78 "Каменные конструкции", а также СНиП 23-02-2003 "Тепловая защита зданий".

При выполнении кладочных работ руководствуются СНиП III-B.4 "Техника безопасности в строительстве".