Кирпичные стены. Типы кладок

Несмотря на трудоемкость ручной кладки каменные конструкции занимают значительное место в строительстве различных зданий.

Каменной кладкойназывается конструкция, которая состоит из кирпичей, камней или блоков, уложенных вручную в определенном порядке на строительном растворе.

Современные технологии позволяют производить блоки (например, газобетонные) с точными геометрическими размерами и гладкими поверхностями. Это позволяет вести кладку на специальном минеральном клее, что предотвращает образование мостиков холода.

Кладка воспринимает силу тяжести собственную, других конструктивных элементов, опирающихся на кладку (перекрытий, крыш), а также выполняет теплоизоляционные,
звукоизоляционные и, нередко, эстетические функции.

Архитектурно-конструктивные возможности и особенности каменной кладки:

• «гибкость» кирпичной кладки (скульптурная «лепка» декоративных элементов, пластика фасадов) позволяет применять ее в индивидуальных проектах уникальных
зданий;

• кладка позволяет сравнительно легко создавать сложные объемно-пространственные компоновки зданий, выполнять закругленные стены, изменять высоту отдельных этажей; достаточно свободно можно выбирать форму, размеры и место размещения оконных проемов;

• размер кирпича и фактура кладки придают домам специфичную масштабность и рукотворность.

Каменная кладка

Кирпич или камень прямоугольной формы имеют шесть граней. Две противоположные наибольшие грани, которыми кирпич (камень) кладут на раствор, называют
постелями(нижней и верхней); длинные боковые грани кирпича - ложками,короткие - тычками.

Кладку (рис. 3.5.) выполняют, как правило, горизонтальными рядами, укладывая кирпичи плашмя, т.е. на постель. В отдельных случаях, например при кладке карнизов,
кирпич укладывают на ребро - боковую ложковую грань.

Крайние ряды кирпичей (камней) в ряду кладки, образующие вертикальную поверхность кладки, называют верстами.Версты бывают наружные - со стороны фасада и внутренние - со стороны помещения.

Ряд кладки из кирпичей, обращенных к наружной поверхности стены длинной боковой гранью, называют ложковым рядом,короткой гранью - тычковым рядом.Кирпичи, уложенные между наружной и внутренней верстами, называют забутовочными,или забутовкой(забуткой).

Высота рядов кладки складывается из высоты кирпичей (камней) и толщины горизонтальных швов,которая допускается в пределах 10-15 мм (средняя - 12 мм).
Толщина отдельных вертикальных швовпринимается 8- 15 мм (средняя - 10 мм).

Высота рядов кладки с учетом средней толщины шва (12 мм) составляет: для кладки из кирпича толщиной 65 мм - в среднем 77 мм, а для кладки из модульного кир-
пича толщиной 88 мм - 100 мм. Из кирпича толщиной 65 мм на 1 м кладки по высоте приходятся 13 рядов, а из кирпича толщиной 88 мм - 10 рядов.

Ширину кладки стен, называемую обычно толщиной, делают кратной 0,5 кирпича (рис. 3.6.) или камня: в 1 кирпич -250 мм; 1,5-380 мм; 2,0 - 510 мм; 2,5-640 мм
и т.д. Перегородки выкладывают в полкирпича - 120 мм.

Рис. 3.5. Элементы кирпичной кладки: 1 - вертикальный шов; 2 - горизонтальный шов; 3 - наружная лицевая верста 4 - забутовка; 5 - внутренняя верста; 6 – тычковый ряд; 7 - ложковый ряд

Система перевязки- это порядок укладки кирпичей (камней) относительно друг друга. Различают перевязку вертикальных швов - продольных и поперечных.

Перевязку продольных швовделают для того, чтобы кладка не расслаивалась вдоль стены на более тонкие стенки и чтобы напряжения в кладке от нагрузки равно-
мерно распределялись по ширине стены. Например, если стену толщиной 1,5 кирпича выложить только ложками, она будет состоять из трех не связанных между собой
отдельных стенок толщиной 0,5 кирпича и нагрузка между ними будет распределяться неравномерно.

Перевязка поперечных швовнеобходима для продольной связи между отдельными кирпичами, обеспечивающими распределение нагрузки на соседние участки
кладки и монолитность стен при неравномерных осадках, температурных деформациях и т.п.

Перевязывают кирпичную кладку, чередуя тычковые и ложковые ряды. При возведении стен и столбов из кирпича используют три системы перевязки (рис. 3.7.).

Однорядная цепная система перевязкиобразуется чередованием тычковых и ложковых рядов. При этом поперечные вертикальные швы смещены на четверть кирпича, а продольные вертикальные швы перевязаны на полкирпи-
ча. Такая система перевязки отличается простотой испол-нения и высокой точностью кладки, однако по сравнению с другими системами требует больших затрат труда.

Многорядная система перевязкиимеет тычковые ряды через пять ложковых рядов. При этом поперечные вертикальные швы тычковых рядов смещены на четверть кирпича, а в ложковых рядах - на полкирпича. Продоль­ные вертикальные швы (со второго по шестой включи­тельно) не перевязываются. Такая система перевязки бо­лее производительна, чем однорядная, она не требует большого количества неполномерного кирпича и позво­ляет использовать для внутренней части кладки (забутов­ки) половинки кирпичей. Прочность кладки по сравнению с однорядной системой перевязки несколько меньше.

Трехрядная система перевязки (как вариант много­рядной) образуется чередованием трех ложковых рядов и одного тычкового. При этом вертикальные поперечные швы в трех смежных рядах не перевязаны. Такую систему перевязки применяют только при возведении столбов и узких (до 1 м) простенков.

Требуемого эффекта в оформлении фасада можно достичь за счет чередования ложковых и тычковых ря­дов или комбинацией ложков и тычков в одном ряду. На рис. 3.7. представлены виды традиционных перевя­зок облицовочной кладки.

Рис. 3.6. Системы перевязки кирпичной кладки

Рис. 3.7. Перевязки кирпичной облицовочной кладки: а - ложковая:

б - «дикая» (с неправильным чередованием ложко­вых и тычковых рядов);

в, г - бранденбургские; д - готическая;

е – крестовая

Требуемого эффекта в оформлении фасада можно достичь за счет чередования ложковых и тычковых ря­дов или комбинацией ложков и тычков в одном ряду. На рис. 3.7. представлены виды традиционных перевя­зок облицовочной кладки.

Различного рода кирпичи, камни и блоки с щелевид­ными пустотами обладают меньшей теплопроводностью, что позволяет уменьшать общую толщину стен. Большин­ство пустотных изделий пригодны для возведения мало- и многоэтажных зданий. Многощелевые камни предпочти­тельно укладывать в стены по однорядной системе пере­вязки, так как при этом щели преимущественно распола­гаются перпендикулярно тепловому потоку (рис. 3.8.).

Рис. 3.8. Кладка из щелевых

керамических камней

Лицевые швы облицовочной кладки стены заполняют раствором вподрез с поверхностью стены (рис. 3.9 а). Для повышения декоративных свойств стеновой поверх­ности швы расшивают, уплотняя раствор специальным инструментом - расшивкой и придавая швам форму тре­угольника, валика или выкружки (рис. 3.9 б_; в, г).

Каменные стены зданий выкладывают сплошными (гладкими) или с проемами. Стены с проемами и с выступа­ющими элементами могут иметь обрезы, уступы, пилястры, пояски, карнизы, борозды, ниши, проемы и простенки. Обрез кладки устраивают с отступом от лицевой по­верхности очередного ряда кладки. Стена выше обреза имеет меньшую толщину, чем до обреза.

Обрез кладки делают при переходе от цоколя к стене, при уменьшении толщины стен в верхних этажах многоэтажных зданий.

Уступом кладки называют те места, где лицевая плоскость одной части стены выступает в ту или иную сто­рону от лицевой плоскости другой части.

Пилястры - это части кладки, выступающие из об­щей лицевой плоскости в виде прямоугольных или дру­гой формы столбов, выкладываемых вперевязку с клад­кой стены.

Напуском называют то место кладки, где очередной ряд расположен не в плоскости ранее уложенных кирпи­чей, а с выступом на лицевую поверхность. Напуски де­лают не более чем на треть длины кирпича в каждом ряду. Напуском нескольких рядов кладки образуют пояски, карнизы и др. архитектурно-конструктивные элементы.

Бороздыв стене устраивают для размещения трубо­проводов, электрических и прочих скрытых проводок. Пос­ле монтажа этих проводок борозды заделывают заподли­цо с плоскостью стены. Вертикальные борозды по ширине и глубине делают кратными половине кирпича (камня), горизонтальные - кратными одному ряду кладки по высо­те, т.е. четверти кирпича, и половине кирпича по глубине.

Ниши- это углубления в кладке стены, кратные по­ловине кирпича. В нишах располагают встроенные шка­фы, приборы отопления, электрические и др. устройства.

Кладку, расположенную между двумя соседними проемами, называют простенком. Простенки бывают в виде простых прямоугольных столбов, а также столбов с четвертями для закрепления в них оконных и дверных блоков. Четверти делают, выпуская из кладки наружные ложковые версты на длину четвертки (четвертой части длины кирпича).

Кладка столбов. Многорядная система перевязки при кладке столбов запрещается. Их можно выкладывать по однорядной системе перевязки, при этом приходится применять большое количество трехчетверток. Поэтому лучше выкладывать столбы по трехрядной системе перевязки (рис. 3.10). Такая кладка выполняется из целого кирпича с добавлением лишь некоторого количества половинок.

Армирование столбов сетками из стержней диаметром 3-5 мм с ячейкой 40-60 мм ведется по расчету на прочность через два-пять рядов кладки.

Рис. 3.10. Кладка столбов:

а - сечением 380 х 380 мм;

б - 380 х 510 мм;

в - 510 х 510 мм;

г - 510 х 640 мм;

д - 640 х 640 мм;

е - формы сечений столбов из профильного (фигурного) кирпича

Кладка стен с каналами. При кладке стен одновременно устраивают в них вентиляционные и др. каналы, которые размещают, как правило, во внутренних стенах. Сечение каналов 140 х 140 или 270 х 140 мм (рис. 3.11.). Прямоугольные каналы располагают в зависимости от толщины стены вдоль (при толщине 380 мм) или поперек (при толщине 510 мм). Толщина стенок каналов должна быть не менее 0,5 кирпича; толщина перегородок (рассечек) между ними - также не менее половины кирпича. Каналы делают вертикальными. Допускаются отводы каналов на расстояние вдоль стены не более 1 м под углом к горизонту не менее 60°.

Рис. 3.11. Вентиляционные каналы в кирпичных стенах: а - сечением 270 х 140 мм в стене толщиной 380 мм; б - 140 х 140 мм; в - 140 х 270 мм в стене толщиной 510 мм

Каменные стены зданий выполняют одновременно прочностную (несущую), тепло- и звукоизоляционную функции, поэтому их толщину и конструкцию определяют (назначают) в зависимости от прочности, устойчивости, тепло- и звукозащитных свойств.

Устойчивость каменной стены зависит от соотношения ее толщины, свободной длины и высоты (см. п. 6.5.3). В жилых зданиях свободная длина стены (между примыкающими к ней стенами) обычно не превышает 6 м и не бывает более 3 м по высоте. В этом случае толщина стены по требованию устойчивости может быть равной 250 мм (в один кирпич).

Прочность стены зависит от прочности стеновых изделий и раствора кладки. В малоэтажных зданиях, где нагрузки на стены небольшие, толщину стен обычно определяют не расчетом на прочность, а по конструктивным требованиям опирания перекрытий. Так, для опирания плиты пеоешытия тоебуется площадка стены шириной 90-120 мм, а для опирания балок перекрытия - 150-250 мм.

Исходя из этих условий, толщина внутренних каменных стен может быть принята: в малоэтажных зданиях - 200- 400 мм, в многоэтажных зданиях с учетом расчета на прочность - не менее 300 мм. Как в малоэтажных, так и в многоэтажных зданиях обычно внутренние стены принимают толщиной в 1,5 кирпича - 380 мм, что обеспечивает одновременно прочность, устойчивость и звукоизоляцию.

В связи с требованиями по теплоизоляции наружные каменные стены проектируют многослойными. Керамический кирпич (даже при современных повышенных требованиях к теплозащите) остается основным конструкционным и облицовочным каменным материалом. Тенденция на применение многослойных (комбинированных) наружных ограждающих конструкций предполагает использование кирпича по его основным функциональным назначениям в комплексе с эффективной изоляцией, позволяющей получать нормативное термическое сопротивление наружных стен.

Одним из традиционных способов возведения наружных кирпичных стен является колодцевая кладка. Она представляет собой две продольные стенки, соединенные поперечными кирпичными стенками, с заполнением образовавшихся колодцев бетоном или засыпным материалом. Ее варианты характеризуются различной прочностью и устойчивостью. Из-за низкого термического сопротивления традиционная колодцевая кладка может применяться только с дополнительным утеплением.