Кладка арочных перемычек, арок и сводов. Арочные перемычки Армирование арочных перемычек

Перемычки, своды, арки из кирпича являются сегодня, скорее, данью дизайну экстерьера здания. Устройство клинчатых, арочных перемычек позволяет вписать современное здание в сложившуюся застройку прошлого. Арки и своды — неотъемлемая часть многих видов печей и каминов. Предлагаемая технология кладки кирпичных проёмов поможет выполнить работы качественно.

Разновидности кирпичного перекрытия проёмов

Перемычка — это перекрытие дверного или оконного проёма. Наибольшее применение получили в строительстве железобетонные перемычки. Они могут перекрывать длинные пролёты и выдерживать большие нагрузки.

Кирпичные перемычки используются только для ненесущих стен, так как не обладают для этого достаточной прочностью. Ширина пролёта при этом не должна превышать 1,7 м.

1 — рядовая; 2 — клинчатая; 3 — лучковая; 4 — лучковая арочная

Обычные кирпичные перемычки называют рядовыми. Кирпич в них поддерживает арматура. Как архитектурная деталь фасадов используются клинчатые, лучковые, стрельчатые, арочные, полуциркулярные и коробковые перемычки.

1 — полуциркульная; 2 — стрельчатая; 3 — коробковая

Разновидность их обусловлена формой проёма, а точнее, очертанием верхней его части. По принципу арочной перемычки выкладываются своды, которые являются перекрытием зданий.

До изобретения бетона (конец XIX века) проёмы перекрывались именно кирпичными перемычками. Это было не только дань красоте. Клинчатые и разновидности арочных перекрытий проёмов держали нагрузку от стены за счёт распора, который обеспечивало веерное расположение кирпича в кладке.

В храмовой архитектуре арки и своды, как способ перекрытия проёмов и помещений, стали со временем каноном церковного зодчества. Современные кирпичные арочные проёмы и сводчатые перекрытия являются лишь архитектурным решением.

Использование арочных или клинчатых перемычек необходимо при реконструкции зданий и сооружений XVII-XIX веков.

Печи , камины и сегодня возводятся почти в каждом загородном доме, где часто применяются арочные или клинчатые перемычки и цилиндрические своды при возведении подпечка или опечья.

Рядовые перемычки

Рядовые перемычки делаются по принципу обычной кирпичной кладки. Она ведётся также с перевязкой и обеспечением горизонтальности и вертикальности швов. Отличием её от простой кладки является соблюдение особого качества работ. Необходимо тщательное заполнение швов для создания совместной работы всех кирпичей перекрытия проёма.

Рядовые перемычки, в отличие от обычной кладки, не только сжимаются под весом вышележащей стены, но и изгибаются, не имея опоры в проёме. Размер кирпичной перемычки принимается из расчёта работы её в проёме на изгиб. Высота составляет 5, 6 рядов кладки. В длину размер считается по ширине проёма плюс 500 мм в каждую сторону от него.

В силу особой важности конструкции перекрытия любого проёма кирпич подбирается для кладки отборный, марка раствора применяется не ниже 25. В рядовой перемычке кирпич опирается на арматуру, которая замоноличивается в слое цементно-песчаного раствора.

Армирование назначается расчётом и зависит от величины нагрузки на проём. При небольших их значениях арматура устанавливается конструктивно из круглой стали диаметром 4-6 мм. Количество её при этом составляет — один стержень на половину кирпича стены. Арматура должна заходить в кладку за грань проёма минимум на 250 мм. Концы их загибают вверх вокруг кирпича.

1 — арматура; 2 — раствор; 3 — опалубка

Для устройства рядовой перемычки, как и любой другой, потребуется инструмент, который применяется для обычной кирпичной кладки. Чтобы сделать армированную опору кирпичу, необходима установка опалубки. Её можно изготовить из досок толщиной 40-50 мм.

Избежать протекания раствора и придать низу перемычки более ровный вид можно, настелив на доски любую рулонную гидроизоляцию или простую полиэтиленовую плёнку. Нужно помнить, что неровности на поверхности опалубки отразятся на внешнем виде верхней части проёма.

На опалубке расстилается растворный слой, на который укладываются арматурные стержни и втапливаются в него. Затем укладывается второй слой раствора, который покрывает арматуру. Важно соблюдать при этом толщину защитного слоя для металлических изделий. Он составляет минимум 3 см.

Раствор при твердении должен набрать необходимую прочность, чтобы можно было вести дальнейшую кладку перемычки. Срок выдерживания его в опалубке составляет не менее 12 суток летом, осенью — не менее 20 суток. В период отрицательных температур необходимо соблюдение специальных мероприятий, разработанных для зимней кладки.

Для поддержки опалубки из кладки выпускают кирпичи, которые впоследствии срубают после набора раствором полной прочности и снятия досок. Можно устроить в кладке борозду и завести в неё опалубку, после удаления которой в это место устанавливают кирпич с устройством кладочного шва.

1 — опалубка; 2 — выпуск кирпича

Большие проёмы (шире 1,5 м) предполагают установку под опалубку стоек. Можно опорные доски под настилом для жёсткости установить на ребро.

Клинчатые перемычки

Клинчатым перемычкам не требуется опора из армированного раствора . Несущая способность такой перемычки возникает за счёт распора в клинообразной установке кирпича.

Существует для варианта устройства клинчатых перемычек:

• клинообразный вертикальный шов кладки;
• клинообразная форма кирпича.

В случае клинообразного шва его толщину снизу принимают не менее 5 мм, а сверху — не более 25 мм. Если применяется клинчатый кирпич, шов в кладке делается одной толщины не более 10 мм. Клинчатые перемычки устанавливаются при помощи опалубки с кружалами.

Если оконный или дверной проём кладётся с четвертями, то для сооружения клинчатой перемычки потребуется три кружала. Одно делается более коротким и устанавливается на уровне четвертей, два других — внутри проёма. На более длинные кружала настилается опалубка, которую можно сделать из досок.

Стену кладут до уровня верхней части перемычки с устройством пяты (опоры). При этом сразу определяется угол наклона края перемычки (кирпичей) относительно вертикали. Далее необходимо разметить на опалубке будущего перекрытия все ряды. Количество их обязательно должно быть нечётным. Важно при расчёте устройства каждого ряда учитывать толщину шва.

Центральный кирпичный ряд вставляется вертикально и является замком. Он создаёт сжатие в нижней части перемычки и даёт возможность выдерживать вышележащую нагрузку без армирования.

1 — замок; 2 — пята

Начинают кладку клинчатой перемычки от пят к середине с двух сторон, чтобы в конечном итоге подойти к центральному кирпичу — замку. Выдержать точно направление каждого шва можно, находя точку пересечения линий направления обеих пят. В это место вбивается гвоздь на опалубке и с помощью верёвки, привязанной к гвоздю, определяется линия каждого шва.

Арочные перемычки, арки и своды

Принцип устройства арочных перекрытий проёмов и сводов не отличается от кладки клинчатых перемычек. Форма арки может быть лучковая, стрельчатая, полуциркулярная, коробковая. Отличие их состоит в выборе центра, размера сегмента и радиуса окружности.

В любом варианте центральная линия шва перпендикулярна к внутренней поверхности перемычки или арки. Кривая линия образуется за счёт клинообразной формы шва или клиновидного кирпича. В случае арочного перекрытия проёма центральная линия шва — это продолжение радиуса кривой.

Расчет арочной перемычки: 1 — луковая арка; 2 — полуциркульная арка; h — высота дуги; s — ширина оконного или дверного проема; r — радиус дуги

Толщина швов принимается, как и в клинчатых перемычках:

• минимум 5 мм — для нижней части вертикального шва;
• максимум — 25 мм — для верхней части.

1 — кирпич перемычки; 2 — клиновидный раствор; 3 — замковый кирпич; 4 — кружало

Форма опалубки изготавливается в соответствии с выбранной формой перекрытия. Проверка радиального направления швов и правильности кривизны арок производится верёвкой, привязанной к центру окружности каждого участка перемычки. Можно изготовить шаблон-угольник для нужного очертания полуокружности или сегмента.

Арки выкладываются по принципу арочной перемычки. Своды сегодня возводятся при строительстве общественных зданий, церквей или храмов. Для их устройства делается сплошная опалубка необходимого очертания. Цилиндрические своды выкладываются часто в «ёлку». Кладка ведётся одновременно параллельно оси свода и рядами под углом в 45°.

Под опалубку подкладываются клинья, которые постепенно при распалубке вынимаются, чтобы обеспечить равномерное её опускание. Свежая кладка очень чувствительна к нагрузкам. Нельзя на неё ставить ёмкости с раствором или располагать кирпич для кладки. Это может привести к искажению формы перекрытия и нарушению связывания кирпича с раствором.

Своды и арки сложной конфигурации требуют высокой квалификации каменщика, и лучше доверить работу специалисту. Разобравшись в тонкостях технологии кирпичных перекрытий проёмов, сооружение перемычек и арок несложной конфигурации не составит большого труда.

Кирпичные перемычки, арки и своды, пришедшие из прошлого, и сегодня украсят фасад дома, ограждение, малые архитектурные формы, камины и печи, гармонично вписываясь в интерьер или экстерьер практически любого архитектурного стиля.

К атегория: Кирпичная кладка

Рядовые перемычки

Рядовые перемычки выкладывают из отборного целок кирпича с соблюдением горизонтальности рядов и правил п ревязки обычной кладки. Высота рядовой перемычки 4-6 р дов кладки, а длина - на 50 см больше ширины проема. Для кладки перемычек применяют раствор марки не ниже 25.

Под нижний ряд кирпича в перемычке в слое раствора толщиной 2-3 см укладывают не менее 3 стержней арматуры из круглой стали диаметром не менее 6 мм, обычно из расчета по одному стержню сечением 0,2 см2 на каждые полкирпича толщины стены, если по проекту не требуется более сильного армирования.

Арматура воспринимает растягивающие усилия, возникающие в кладке. Концы круглых стержней пропускают за грани проема на 25 см и загибают вокруг кирпича (рис. 1).

Рядовые перемычки делают с применением временной опалубки из досок толщиной 40-50 мм. По ней расстилают раствор, в который затем утапливают арматурные стержни. Концы опалубки опирают на кирпичи, выпущенные из кладки, после снятия опалубки их срубают.

Иногда концы опалубки вставляют в борозды на откосах проемов, которые закладывают после снятия опалубки. Еслк. ширина проема больше 1,5 м, то под опалубку в середине поставляют стойку и опирают на деревянные кружала (доски, поставленные на ребро).

Рис. 1. Кладка рядовых перемычек: а - фасад; б - разрез; в - кладка по дощатой опалубке; г - кладка на инвентарных кружалах. 1 - арматурные стержни; 2 - доски; 3 - деревянные кружала; 4 - трубчатые кружала

Применяют инвентарные трубчатые опоры-кружала. Их делают из двух отрезков труб диаметром 48 мм, вставленных в третий отрезок трубы диаметром 60 мм.

При закладке кружал трубы раздвигают так, чтобы концы меньшего диаметра заходили внутрь борозд, оставленных в кладке.

На каждый проем ставят два кружала; их можно устанавливать и в том случае, когда в проеме уже есть оконные и дверные блоки. При других типах кружал проем можно заполнять блоками только после снятия опалубки перемычки.

- Рядовые перемычки

Прежде чем произвести расчет опирания перемычек на кирпичную стену, следует выяснить несколько важных моментов. Что же такое перемычка? Это та часть стены, которая перекрывает дверные и оконные проемы и удерживает на себе кладку над проемами. Когда сила тяжести перекрытия ложится непосредственно на стену над оконными и дверными проемами, используют сборные несущие железобетонные элементы. Если нагрузки на стенах нет, а ширина проемов не превышает 2 м, используют ненесущие железобетонные или рядовые из кирпичной кладки с применением растворов повышенной прочности, закладывая арматурные стержни для поддержки нижнего ряда кирпичей. Бывает, что вместо рядовых перемычек выполняют клинчатые, которые еще и служат декорацией фасада. С той же целью в 4 метровых пролетах возводят арочные перемычки. Данный тип кладки используют для организации перекрытий в зданиях со сводами. В таком случае все поперечные и продольные швы во время кладки перемычек должны быть заполнены.

Перемычки предназначены для перекрытия дверных и оконных проемов в кирпичных стенах зданий различного назначения.

Если вертикальные швы будут недостаточно заполнены, то от нагрузок произойдет сначала сдвиг отдельных кирпичей, а потом и разрушение кладки. Обязательно соблюдать горизонтальность рядов рядовых перемычек, правила перевязки кладки из целого кирпича. В кладку используют раствор не ниже 25 марки. Высота рядовой перемычки должна составлять около 5 рядов кладки, а длина должна превышать на 50 см ширину самого проема. Кладку перемычек делают с применением опалубки из досок 40-50 мм толщиной. Расстилают раствор по опалубке примерно 2 см толщиной. В раствор потом втапливают прутья арматуры. Слой идет под первый ряд кирпича рядовых перемычек. Армируются перемычки 6 мм стержнями в диаметре из круглой стали. Расчет количества стержня прост, его кладут по одному на каждые полкирпича, но на всю перемычку не менее 3. В перемычке арматура работает на растяжение, она воспринимает растягивающие усилия от кладки. Концы стержней выпускают на 25 см за грани проема, заканчиваются крюком.

Перемычка из кирпича

Опирание опалубки производится на выпущенные из кладки кирпичи. После снятие опалубки кирпичи срубают. Если ширина проема превышает 1,5 м, опирание опалубки ложится на кружала из досок, которые ставят на ребро. Бывает так, что кроме дощатой опалубки используют трубчатые инвентарные опоры-кружала, сконструированные Огарковым. Такую конструкцию опирания очень просто изготовить. Для этого делают 2 обрезка труб 48 мм в диаметре и вставляют в обрезок трубы с диаметром 60 мм. Во время кладки кружал раздвигают трубы таким образом, чтобы меньшего диаметра концы заходили внутрь борозд, которые оставлены в кладке. Ставятся по 2 кружала на каждый проем и применяются, если в проемах вставлены оконные и дверные блоки. При использовании других типов кружал оконные и дверные блоки вставляют после снятия кружал. Из обычного глиняного кирпича выкладывают клинчатые и лучковые перемычки с клинообразными швами, толщина которых вверху перемычки 25 мм, а внизу – около 5 мм.

Кладка рядовых перемычек: а - фасад перемычки, б - разрез перемычки, в - кладка перемычки по дощатой опалубке, г - кладка перемычки на инвентарных трубчатых кружалах; 1 - арматурные стержни, 2 - доски, 3 - деревянные кружала, 4 - трубчатые кружала Огаркова.

Конечно, вначале возводят стены до уровня перемычек, при этом выкладывают опорную пяту из кирпича, подтесанного прежде, чем устраивают кладку перемычек. Направление опорной плоскости определяют при помощи шаблона, то есть угла отклонения от плоскости по вертикали. По подготовленной опалубке, которую удерживают кружала, поперечными рядами ведут кладку. Расчет рядов кладки на опалубке размечают таким образом, чтобы их число с учетом толщины шва было нечетным. В данном случае ряды кладки считают по горизонтали. Нечетный ряд кирпича в центре называется замковым, и находиться он четко в вертикальном положении в центре перемычки. Выполняют кладку лучковых и клинчатых перемычек с двух сторон равномерно от пяты к замку так, чтобы она заклинивалась в замке нечетным центральным кирпичом. С помощью шнурка проверяют правильность направления швов. В точке сопрягающихся линий пересечения опорных частей крепят шнурок. Кладку клинчатых перемычек производить нельзя, если пролет превышает 2 м.

Арочные перемычки, своды

Схема выполнения кирпичной кладки арок и сводов (арочных перемычек).

Кладут арочные перемычки, своды и арки в такой же последовательности, как и клинчатые. Образующиеся за счет кладки швы между рядами должны быть перпендикулярны кладке наружной и нижней поверхности арки. Швы образуют клинчатую форму с расширением кверху и сужением снизу. В сводах и арках усилие от нагрузки к кривой арки действует по касательной. Постели рядов ложатся перпендикулярно направлению давления. При таком расположении рядов это первое правило резки кирпичной кладки. Кладку в швах плотно заполняют раствором. В процессе выполнения работы сверху поверхность сводов затирается раствором толщиной 1/4 кирпича. Правильность швов и укладки рядов проверяют шнуром, который закрепляют в центре арки. Положение каждого ряда проверяют шаблоном-угольником и шнуром. Конструкция опалубки для кладки арок и сводов должна обеспечивать при распалубливании ее равномерное опускание. Ставят клинья под кружалами, если их ослабить, опалубка опускается. Выдерживание в опалубке арочных и клинчатых перемычек по времени зависит от марки раствора и температуры воздуха.

Перемычки из железобетона

Сборные железобетонные изделия (ЖБИ), используемые при строительстве, производят на специализированных заводах и монтируют непосредственно на объектах строительства.

При строительстве домов для перекрытия дверных и оконных проемов применяются сборные железобетонные перемычки.

Сборные железобетонные перемычки различают по видам: брусковые, балочные с четвертью для опирания (ПГ), плитные шириной более 250 мм (ПП) и фасадные (ПФ).

Изготавливают железобетонные изделия на проемы с использованием арматурных закладных изделий 0,4-0,6 см и тяжелой бетонной смеси М 250. Конструктивно перемычки выделяют как несущие и ненесущие. Несущими считаются те, которые несут нагрузку перекрытия помимо массы кладки над ней. К ненесущим относятся такие, которые несут нагрузку собственного веса и тех участков кладки, которые расположены над ними.

По видам различают: брусковые шириной до 250 мм (ПБ), балочные с четвертью для опирания (ПГ), плитные шириной более 250 мм (ПП) и фасадные (ПФ), которые предназначены для перекрытий проемов четвертями с толщиной и шириной части выступающей в проеме кладки более 250 мм. При помощи уровня проверяют опоры и места укладки до начала монтажа и расстилают раствор.

Опирание на кирпичную стену должно быть глубиной не менее 250 мм, на перегородки – не менее 200 мм. Ненесущие элементы с двухметровым пролетом можно укладывать и вручную, тогда как тяжелые несущие стропуются за монтажные петли и устанавливаются краном. Укладку проверяют уровнем. Их собирают из нескольких элементов, чтобы покрыть всю ширину проема кладки, боковые части перемычек входить в плоскость кирпичной стены без выступов. Во время монтажа укладывать перемычки следует только в определенном положении. Несущая способность в зависимости от места расположения арматуры и количества может различаться.

Устройство металлической перемычки

Преимуществом сборных перемычек является скорость монтажа, простота подбора и надежность.

Когда нет возможности установить сборные перемычки, можно смонтировать металлические. Кирпичная кладка отлично держит собственный вес после того, как раствор набрал прочности. Конечно, это в том случае, если отсутствует нагрузка от перекрытия и умеренная ширина окна. Но пока раствор не затвердел и не набрал прочности, над проемом кирпичная кладка нуждается в поддержке. Преимуществом сборных перемычек является скорость монтажа, простота подбора и надежность. Нет необходимости вести расчет. Но они, как мы уже говорили, производятся только в заводских условиях и очень тяжелые. По монолитным железобетонным нужно произвести расчет, подбор высоты и армирования. Изготавливается она сложнее, с применением опалубки. Зато монтаж можно произвести непосредственно на объекте строительства. Ну, а можно установить перемычки из металлических прокатных профилей, таких как углы, швеллеры или двутавры.

при подборе металлических элементов необходимо произвести расчет, чтобы не возникло прогиба перемычки больше допустимого, и определить необходимую прочность подобранных металлических элементов. При этом расчет производится по следующим условиям:

• прочность определяется по формуле,

Мр = 1,12 *W *R,

где Мр – зависит от нагрузки и длины перемычки, а также коэффициента надежности;

W – сопротивления металлического элемента, который берется из справочников. Если перемычки составлены из 2 уголков или 2 швеллеров, то момент сопротивления элемента составного равен сумме каждого из элементов моментов сопротивления;

R – сопротивление стали.

• прогиб определяется по формуле:

Мн * L/(10EI) = 1/200,

где Мн – нормативный момент, зависимый от нагрузки и длины перемычки;

L – расчетная длина, которая равна к сумме ширины в чистоте с третью каждой стороны перемычки длины опирания;

I – момент инерции;

Е – модуль упругости стали;

1/200 – максимально допустимый прогиб.

Расчет для дверных и оконных проемов

Чтобы подобать металлическую перемычку, производят расчет нагрузки от кирпичной кладки на 1 пм перемычки.

Рассмотрим на примере подбор перемычки для дверного, а потом и . Предположим, что проем предполагаемой двери в стене имеет толщину 0,25 мм. Опирание перекрытия проем нести не будет. Над перемычкой высота кладки 0,9 м, а ширина проема 1 м. Подбираем металлическую перемычку. Для этого необходимо произвести расчет нагрузки от кирпичной кладки на 1 пм перемычки, если удельный вес кирпичей 1,8 т/куб.м

q = 0,25*0,9*1,8*1 = 0,41 т/м.

Теперь по формуле определим момент М = qL2/8,

L – расчетная длина;

200 – глубина опирания перемычки. Мн = 0,065 т*м;

L = 1000 + 2*200/3 = 1130 мм;

Мр = 73 кН*см.

Необходимый момент сопротивления по условию прочности:

W = 65/(1,12*21) = 2,76 куб. см.

Момент инерции:

I = 200Мн*L/(10Е) = 7,85 см4.

Применять нужно перемычку, которая состоит из 2 уголков 50*50*5

W = 7,88 куб. см > 0,5*2,76 куб. см, I = 11,2 см4 > 0,5*7,85 см4.

Упрощенный расчет металлической перемычки

Человеку, который сталкивался с сопроматом, разобраться с таким расчетом не составит труда, но для остальных эти понятия могут быть сложными и непонятными. Произведен расчет сечения металлических перемычек для . Расчет состоит из определения нагрузки, действующей на перемычку; определения максимальной изгибающего момента, действующего на поперечное сечение перемычки; подбора сечения перемычки.

Определяем нагрузку на 1 пм перемычки по формуле:

q 1 = p * b * h,

Необходимо произвести расчет сечения металлической перемычки для кирпичной перегородки.

где p (кг/куб. м) – плотность материала перегородки с учетом кладочного раствора и раствора штукатурки. Плотность цементного раствора – до 2200, что нужно учитывать при кладке из пустотелого кирпича, можно умножить плотность материала на 1.1. Плотность полнотелого кирпича составляет 1600 – 1900; плотность кирпича пустотелого составляет 1000 – 1450.

b (м) – толщина стены. Например, кирпичная перегородка в полкирпича будет равна 15 см.

h – высота над перемычкой кирпичной стены с учетом кирпичей, которые пойдут на укладку на уголок в случае с перемычкой из уголков.

Для метрового проема шириной для кирпичной перегородки в полкирпича толщиной нагрузка составит q 1 = 142,5 кг/м.

В данном случае мы провели расчет для перегородки. Для несущих стен необходимо еще учитывать нагрузку от перекрытия.

Требуемый момент сопротивления и расчетная нагрузка

Воспользуемся следующей формулой:

где n – количество металлических профилей;

Плотность цементного раствора- до 2200, можно умножить плотность материала на 1.1.

P – собственный вес на 1 пм профиля, определяемый по сортаменту. Как правило, для перемычек из металла вес не превышает 1-2 % от общего веса стены над перемычкой, поэтому его можно посчитать поправочным коэффициентом 1.1.

Таким образом, для метрового проема кирпичной перегородки в полкирпича толщиной полная расчетная нагрузка равна: q = 157 кг/м.

Теперь подбор необходимого сечения. Для балки, лежащей на 2 опорах, максимальный изгибающий момент будет в середине балки:

М max = (q * 1 кв.м) / 8 = 19,6 кг/м

Для метрового проема шириной в полкирпича требуемый момент сопротивления составит:

W треб = М max / R y = 0,933 куб. см,

где R y – расчетное сопротивление стали равное 2100 кгс/ кв. см

Полученное значение делим на количество профилей, которые будем использовать при устройстве перемычки. Рациональнее использовать для кирпичных перегородок минимум 2 профиля. Wтреб = 0,47 куб.см. Далее в сортаменте выбираем тип профиля и находим значение большее, чем при расчете. Для метрового проема шириной для кирпичной перегородки в полкирпича толщиной достаточно 2 равнополочных уголка 28 * 28 * 3 мм. Опирание металлических перемычек на стенах должно быть не менее 250 мм.

Расчет перемычек для несущих кирпичных стен

Расчет перемычки для несущих стен почти не отличается от предыдущего расчета, только следует определить нагрузку на перемычку и выбрать правильную схему расчета. В случае, если перемычка является несущей балкой над проемом, можно рассчитать ее как балку на шарнирных опорах.

b – в данном случае будет в 2 кирпича, то есть 0,51 – 0,55 м.

Расчет сечения металлической перемычки для кирпичной несущей стены.

h – кладку над перемычкой, которая будет нести нагрузку можно определить как h =L/2. Так, для полутораметрового проема длиной и шириной в 2 кирпича нагрузка составит 755,3 кг/м. Плиты перекрытия весят немало. Можно принимать их вес в пределах 800-1000 кг/кв.м. Пустотные плиты весят примерно 320 кг/кв.м дополнительно 100 кг/кв.м дадут утепление и стяжка. Так, с 6 м пустотными плитами перекрытия нагрузка составит 2400 кг/м. Погонная расчетная нагрузка составит 3167 кг/м. Максимальный изгибающий момент для перемычки, на которую влияет распределенная и сосредоточенная нагрузка, рассчитывается по формуле:

М max = (q * l 2) / 8 + (Q* l) / 4 = 1133,7 кг/м

Требуемый момент сопротивления: Wтреб = (1133,7 * 100)/ (2100 * 2) = 27,0 куб.см

Сделать перемычку можно из стальных горячекатаных уголков, неравнополочных или равнополочных, профильных труб. Для проема 1,5 м длиной и шириной в 2 кирпича 2 неравнополочных уголка 110*70*8 мм достаточно. Вместо 2 требуемых уголков можно применить 4 90*56*5,5. Опирание такой перемычки на стены должно быть не менее 250 мм. Изгибание:

f = (5 * q * L 4) / (384 * E * I z), где

E – модуль упругости равен 2 * 10 10 кг/кв.м – для стали.

I z – момент инерции, согласно сортаменту, по выбранному профилю.

Для перемычки из 2 уголков f = (5 * 3167 * 1,5 4) / (384 * 2 * 10 10 * 2 * 171,54 * 10 -8) = 0,003045 м. По требованиям «Нагрузки и воздействия» СНиП 2.01.07-85 максимальный прогиб для перемычек не должен быть больше 1/200 пролета. Согласно с нашим расчетом 150/200 = 0,75 см. Условие выдержано.

Перемычкой называют конструктивный элемент стены, который позволяет не только перекрыть проём будущей двери или окна, но и будет нести определённые нагрузки. Как минимум, это вес кладки, возводимой над верхней границей проёма, но при опирании на стену плит перекрытия, нагрузки многократно усиливаются.

Исходя из этого, устройство перемычек в кирпичных стенах может осуществляться в различных вариантах. Используя в качестве наглядного пособия видео в этой статье на тему: «Опирание перемычек на кирпичную стену», мы расскажем о тех способах перекрытия проёмов, которые можно осуществить при самостоятельном возведении кладки.

Перемычки сборные из бетона

Так как перемычка из кирпича является довольно сложным с конструктивной точки зрения архитектурным элементом, правильно сделать её своими руками у новичка вряд ли сразу получится. Их устраивают только над проёмами, не превышающими двухметровую ширину, и на стенах, которые не несут нагрузок от перекрытий — ведь по прочности на изгиб они не могут составить конкуренцию перемычкам железобетонным. Поэтому в частном строительстве практически повсеместно, даже на нешироких проёмах, используют именно их.

В ассортименте большинства заводов ЖБИ, есть перемычки для кирпичных стен, изготавливаемые по стандарту 948, действующему с 1984 года. Данный ГОСТ регламентирует изготовление из тяжёлого бетона перемычек, специально предназначенных для зданий из кирпича – и не только жилых, но и любого другого назначения.

Их так же можно использовать для установки в проёмы стен, возводимых из камней природного и искусственного происхождения. К категории искусственных камней, относится, собственно, и сам кирпич — а ещё, всевозможные мелкоформатные блоки из зольного или автоклавного бетона.

Типы и параметры

Существует четыре типа перемычек для таких стен, и различаются они по форме и размерам. Для наглядности представим скомпонованную в виде таблицы информацию о том, как они выглядят, и в каких ситуациях применяются.

Внешний вид изделия	Назначение, размеры
	Данный вид перемычек напоминает по форме деревянный брус. Его сечение может быть квадратным, но если оно прямоугольное, то высота больше, чем ширина – например: b-120 мм, h-220 мм. То есть, в проектном положении брусок должен стоять на ребре.Единственный вариант, где размер b больше, чем h – это 120*65 мм. Но он используется только на ненесущих стенах. Вариаций длины очень много: начиная от 1030 мм, и заканчивая 5960 мм. Максимальная ширина перемычек типа ПБ составляет 250 мм – а значит, их применяют только в тех случаях, когда толщина стен не превышает длину одного кирпича.
	Перемычки данного типа предназначены для стен, толщина которых начинается от 1½ кирпича. Они всегда монтируются плашмя, и соответственно, их ширина больше высоты.А вообще, по ширине тут всего 2 варианта: 380 мм и 510 мм. Высота может быть 65; 140 и 220 мм. Максимальная длина – 2980 мм.
	Здесь мы видим, что в отличие от двух предыдущих вариантов, сечение у перемычки-балки не прямоугольное, а ступенчатое. Выступающая полка нужна для того, чтобы на неё могла опираться плита перекрытия.Общая ширина в сечении составляет 250; 380 либо 510 мм – по толщине кирпичных стен. Высота перемычки и высота полки, так же, как и их пропорции, значительно варьируются. Длина изделия минимум 1550 мм, максимум 5950 мм.
	По конфигурации, перемычка фасадного типа очень похожа на ПГ. Разница между ними состоит только в том, что на её торцах полка имеет выемки. На чертеже – вид сверху и с торца.На нём видно, что полка короче самого изделия с каждой стороны на величину «a».Такая перемычка, смонтированная на стену, просматривается с фасада – отсюда и название. Укороченная полка нужна для того, чтобы, чтобы можно было перекрыть проём с четвертью.

Обратите внимание! Брусковые и плитные перемычки взаимозаменяемы. Там, где, к примеру, нужна одна плита 2ПП17-5, размер которой составляет 380*140*1680 мм, можно использовать три бруска 2ПБ17-2. Они имеют такую же высоту и длину, отличается только ширина: 120 мм. Конечно, цена одного более крупного изделия ниже, чем суммарная стоимость трёх штук меньшего размера. Но ситуации бывают всякие – например: нет в наличии нужных перемычек плитного типа.

Нюансы устройства бетонных перемычек

Технология монтажа сборных ЖБ изделий предельно проста, а потому такие перемычки над окнами можно увидеть гораздо чаще, чем любые другие. Для их укладки в стене должен быть предусмотрен уступ шириной не менее 25 см с каждой стороны проёма. То есть, перемычка по длине всегда должна превышать его ширину на полметра.

Всё что нужно для монтажа, так это автокран, который поднимет бетонный брус или плиту, и опустит на опорную пяту в стене. На ней, как и при кладке кирпича, перед установкой перемычки расстилается раствор. Горизонтальность положения конструкции выверяется уровнем по нижней грани.

Иногда сборный вариант не получается подобрать по ширине проёма, а для стен в 2,5 кирпича, готовые бетонные перемычки и вовсе не выпускают. В таких случаях, над проёмами устанавливают опалубку, вяжут из арматуры каркас, и заливают перемычки монолитным способом. Как это выглядит, хорошо видно на представленном выше примере. Здесь показана обычная съёмная опалубка, но есть и другие варианты.

Например, для заливки монолитной перемычки можно использовать бетонные или керамические U-блоки, которые используют в качестве несъёмной опалубки. Они по всем параметрам соответствуют обычной перемычке, но имеют полость, в которой укладывается арматура и осуществляется заливка бетона.

Перемычки из металла

Иногда бывает гораздо проще и дешевле установить не железобетонную перемычку, а металлическую. Например, если это дверной проём, или окно небольшой ширины. Когда стены не толстые, или это просто кирпичная облицовка, одного или двух швеллеров, либо уголков с широкой полкой, бывает более чем достаточно.

Взять, допустим, каркасно-кирпичный дом, который мы видим на фото сверху. Здесь кладка не несёт нагрузок от веса здания — они приходятся на каркас, ячейки которого и заполняет кирпич.

Здесь железобетонная перемычка вообще ни к чему, а выкладывать их из кирпича в многоэтажном доме, точно никто не будет. Это занимает слишком много времени, и к тому же, требует привлечения каменщиков с более высокой квалификацией.

Достоинство перемычек из металлопроката заключается в том, что они имеют малый вес, стоимость, и всегда можно отрезать такую длину, какую надо. И ещё: перекрыть металлопрокатом проём можно в таких случаях, когда никакую другую перемычку установить невозможно. Например: в стене эксплуатирующегося здания вырезается новый, или расширяется старый проём.

Важно! Заострим ваше внимание на том, что металлические перемычки не устраивают в стенах, на которые опираются плитные перекрытия. Там должны быть только железобетонные конструкции. В остальном, перемычки в кирпичных стенах, изготовленные из металлопроката — это очень удобное и практичное решение.

Так как металл имеет свойство изгибаться под большой нагрузкой, а кладка, которая будет над простенком, весьма тяжёлая, для перемычек устраивают подпорки. Опорные стойки и убирают, когда раствор наберёт полную прочность, и кладка сама может нести собственный вес.

Подбор металлопроката под перемычки, в проектах осуществляется на основе расчёта, ну а частники, работающие «на глазок», должны помнить, что запас прочности никогда не помешает.

Перемычки из кирпича

Перемычки кирпичные являются не только конструктивным, но и интересным архитектурным элементом здания. Нами было уже сказано, что их можно применять только там, где нет опирания плит перекрытия. Что касается проёмов шириной более двух метров, на которых перемычки из кирпича обычно не делают, то тут есть отличный выход из ситуации.

Не так давно на отечественном рынке стройматериалов появились металлические консоли для устройства кирпичных перемычек. Как они выглядят, вы можете видеть на фото сверху. Консоли обычно используют при облицовке здания кирпичом.

Их монтируют к основной стене по верху проёма, а между собой соединяют полкой. С неё свисают хомуты, которые закладываются в вертикальные швы между кирпичами, и фактически армируют всю конструкцию. Консоли увеличивают прочность перемычки, и принимают на себя вес вышележащей кладки, что позволяет перекрыть и проём любой ширины.

Это пока ещё новая технология, и думаем, что в маленьких городах и населённых пунктах, такие консоли не всегда найдёшь. Поэтому традиционные варианты устройства кирпичных перемычек пока ещё никто не отменял.

Конструкции кирпичных перемычек

Существует всего четыре варианта кирпичных перемычек, отличающихся по форме. Среди них рядовые и арочные перемычки, среди которых различают клинчатые, лучковые и сводчатые. Возведение рядовых и арочных конструкций имеет принципиальные различия.

Особенности рядовых перемычек

Самые простые конструктивно — это перемычки рядовые. Они выкладываются из одинарного полнотелого кирпича — иногда высотой в пять-шесть горизонтальных рядов. Для устройства такой перемычки требуется соорудить опалубку, подпираемую временными стойками.

Выглядит это примерно так. На дно опалубки выкладывают слой раствора и утапливают в нём три арматурины диаметром 6 мм. Длина стержней должна быть такой, чтобы была возможность оставить свободные концы. Это нужно для того, чтобы ими можно было обогнуть ближайшие кирпичи в проёме.

Как и в случае с навесными консолями, для этого можно приобрести готовую систему армирования перемычек. Состоит она из рамок, арматурных прутов и соединительных деталей с треугольными зубьями, загнутыми под 45 градусов. Они расположены в шахматном порядке, что даёт возможность качественно зафиксировать пруток.

Сама арматура оцинкована, что исключает возможность коррозии металла. Рамки предназначаются для того, чтобы можно было по своему усмотрению расширить армируемую площадь — это уже зависит от толщины стеновой кладки.

Кирпичные арки в проёме

Данный вид перемычек интересен уже тем, что выкладывают их из кирпича, имеющего форму клина. То есть, в сечении он представляет собой не прямоугольник, а трапецию. Как он выглядит, и какие имеет размеры, можно видеть на представленном фото.

Особых размерных вариаций тут нет — бывает только, что ширина более узкой стороны составляет не 45, а 55 мм. Как видите, клиновой кирпич отличается от кирпича обычного практически по всем параметрам.

Выкладывают его тоже по опалубке — только это не прямая конструкция, а криволинейный шаблон, благодаря которому перемычка примет заданную форму. Кирпичи укладывают по разметке, на узкий торец. Разметка по шаблону делается для того, чтобы рассчитать количество клинышков так, чтобы их получилось нечётное количество.

Естественно, при этом нужно учитывать толщину швов. Они получаются разной толщины: снизу 0,5 см, сверху 2,5 см. Укладку кирпичей начинают от краёв перемычки к центру, с небольшим наклоном для создания распора. Благодаря клиновидной форме кирпича, из него очень удобно выкладывать арки различного типа.

Так как при их выкладке кирпич располагается вертикально, то ряды в кладке считают не как обычно, а по горизонтали. Нечётное количество элементов нужно для симметрии: по бокам одинаковые дуги – и один центральный (замковый) клин.

Очень важно, чтобы при ведении кладки швы заполнялись полностью, а иначе в перемычке может произойти сдвиг элементов, что сильно снизит прочность конструкции. Напоследок заметим, что для качественного возведения кирпичных перемычек нужна не просто инструкция в теории, а хороший мастер-класс.

Арочные перемычки в отличие от прямолинейных, сооружаемых из стандартных элементов, выполняются индивидуально. Именно поэтому необходимо детально прорабатывать арку в проекте: указать точную форму, стрелы подъема и пролета, способ опоры, а также технологию изготовления.

Перемычки в виде арок известны архитекторам с древних времен. Арочные конструкции при оказании на них вертикальных нагрузок не испытывают нагрузок излома – в них только усиливается сжатие. Традиционным материалом для арочных перекрытий является натуральный камень и полнотелый кирпич. Сегодня, когда существует возможность использовать прочные прямые перемычки, арки стали играть только декоративную роль. Однако с архитектурной точки зрения арки были и остаются незаменимым приемом для украшения зданий в классическом стиле и не только.

Конструкции арок в наше время переживают некое возрождение. Их изготавливают из малоразмерных элементов, и надо сказать, что сегодня характер арок несколько отошел от традиций. Довольно долго арки выполняли из кирпича, как и всю стену. Арка всегда была несущая, но теперь она может применяться исключительно для украшения фасада. Такие арки нет смысла выполнять из полнотелого кирпича, ведь намного удобнее использовать облегченные элементы.

Саму идею арочной перемычки без преувеличения можно назвать гениальной. Набранная даже из обычных прямоугольных кирпичей она является целостной и обладает высокой несущей способностью. Арка может обрушиться только при неправильном расчете ее элементов. Если прочность на сжатие элемента, в частности кирпича, выше нагрузок сжатия, оказанных на него в арочной конструкции, то арка будет непоколебима.

Элементы арочной перемычкиСегодня наиболее популярными материалами для кладки арочных перемычек являются клинкерный или силикатный кирпич. Кстати, аналоги силикатного кирпича используются для строительства арок уже более века. Как известно, прочность силикатного кирпича постоянно повышается из-за перманентной химической реакции углекислого газа и кальция, которые присутствуют в данном материале. Силикатный кирпич хорошо сочетается с другими кладочными материалами, будь то керамика или ячеистобетонные блоки. При всем этом силикатный кирпич сравнительно недорог.

Выполнение арок

Кладочные элементы соединяются в арке традиционным цементно-известковым раствором. Шов между прямоугольными элементами имеет вид усеченного равнобедренного треугольника, основание которого направленно в сторону верхней дуги. Минимальная толщина шва арки составляет 0,5 мм, а максимальная 2 мм.

Проектируя арку, важно правильно рассчитать количество ее кирпичей. Оно зависит от ширины проема и толщины стены. Лучковая арка всегда имеет нечетное количество кирпичей, поскольку самый верхний замковый кирпич делит ее на две равные части. Например, для арки толщиной 12 см и шириной 150 см понадобится 21 кирпич. Если уменьшить количество кирпичей до 17, то ширина пролета составит уже 120 см.

Для изготовления кирпичной арки используют кружала – специальные опорные шаблоны, выполненные для конкретной арочной конструкции. Если ширина проема менее 120 см, то кружала удобно изготавливать из доски, обрезанной по дуге. Кружала с двух сторон опираются на временные деревянные подпорки (стойки). Для более широких проемов кружала изготавливают из нескольких скрепленных досок.Толщина арки и ее радиус

Перед началом кладки арки, кирпичи необходимо хорошо вымочить, чтобы они не втягивали много воды из раствора, т.к. от этого в швах могут образоваться полости. Для облегчения смывания раствора лицевую сторону (архивольт) клинкерного кирпича можно вскрыть водоотталкивающим составом. После установки кружал кладку арки ведут равномерно с обеих сторон, приближаясь к центру.

В опорных частях арки возникают максимальные распорные усилия, поэтому нужно уложить на раствор опорные кирпичи ложковой частью перпендикулярно распорным усилиям. Точно в вершине арки кладка должна сойтись с замковым камнем, который укладывается в последнюю очередь и на жесткий раствор. Замковый камень приходится вдавливать кладку значительными усилиями. Забивать его ударами нельзя, т.к. вибрация нарушит положение остальных элементов.

Кружала узкой аркиКружала, как было отмечено, опираются на временные стойки. Эти стойки нужно обязательно подклинивать, чтобы через час после завершения кладки немного ослабить клинья. Такой прием позволяет уплотнить раствор в швах, поскольку конструкция арки при ослаблении подпорок уже начнет работать на сжатие. Полностью выбить клинья из-под стоек можно будет не ранее, чем через 5-6 дней.

Железобетонные арочные перемычки в современных домах тоже достаточно популярны. Они бывают монолитными и из готовых сборных элементов. Такие арки изготавливаются быстрее кирпичных и не требуют особой щепетильности. Кроме того, с помощью железобетона можно выполнить арку, перекрывающую очень широкий проем. Монолитные арки могут иметь различную геометрию, которая недоступна аркам из мелких элементов. И, что немаловажно, такие арки относительно недороги. Наиболее трудным при их изготовлении является выполнение армирования.

Выполнять железобетонные арки можно двумя способами – в съемной и несъемной опалубке. В первом случае изготавливают герметичную опалубку необходимой формы и подпирают ее временными стойками. Рабочие стержни арки выгибаются точно по шаблону и соединяются в каркас при помощи вязальной проволоки и поперечных хомутов. После укладки арматурного каркаса в опалубку пускают бетон.

Очень часто монолитную арку объединяют с железобетонным поясом стены, чем обеспечивает совместную работу конструкций по восприятию нагрузок. В таком случае собирается общая опалубка, которая позволяет бетонировать одновременно обе конструкции. Важно также объединить и их арматурные каркасы.

На рабочие стержни арматуры нужно надеть дистанционные прокладки, которые обеспечат необходимый защитный 2-сантиметровый слой бетона с наружной стороны детали. Еще один важный момент – правильно рассчитанные опоры арки. Они не могут быть меньше 8 см, но чаще опоры заводятся на 15-20 см.

Бетонирование монолитной арки выполняется в непрерывном режиме. Бетонную смесь уплотняют штыкованием, но делать это нужно аккуратно, чтобы не нарушить положение элементов армирования. Опалубку можно будет разобрать уже через 10-14 дней после заливки бетона, но полную прочность деталь наберет только через 28 дней.

Арки, выполняемые в несъемной опалубке, изготавливаются при помощи U-образных объемных фасонных элементов из ячеистого бетона. Такое решение оправдано только для перекрытия проемов, ширина которых находится в районе 2,5 м. U-образные элементы стыкуются между собой клеевым раствором. В полость элементов опалубки укладывают арматурный каркас. После все это заливается бетоном. Сооруженная таким образом арка изначально имеет угловатую форму, поскольку состоит из прямых отрезков U-образных элементов, длина которых около 60 см. Однако ее легко скруглить на этапе отделочных работ. С помощью несъемной опалубки можно выполнить и более узкую арочную перемычку, но в таком случае нужно будет изготовить и подогнать друг к другу большое количество элементов, что сделать довольно трудно; к тому же, при этом образуется большое количество отходов.Арка из термоблоков

Несъемная опалубка также может быть выполнена из пенополистирольных термоблоков. Они легкие, хорошо режутся, и соединяются в замок. Арки из термоблоков выполняют, прежде всего, в стенах, возведенных по методу несъемной опалубки. Но в принципе ничто не мешает использовать термоблоки и для арок в станах из традиционных кладочных материалов. Над аркой из термоблоков необходимо установить горизонтальную прямую железобетонную перемычку (сердцевину). Проем складывают из термоблоков, начиная примерно с высоты 1,5 метра, но не заливают бетоном. После этого прорезают арочный проем необходимой геометрии. Дальше остается только закрыть нижнюю открытую часть блоков гибкой прокладкой, которая подпирается снизу уже вырезанным полукруглым сегментом. Паз для отсекающей прокладки можно вырезать только с одной стороны блоков, но так чтобы на противоположной стороне образовалась небольшая канавка, в которую вставится край дальний прокладки. Подпорные стойки можно будет убрать через 14 дней. Сразу после этого извлекают прокладку и удаляют подрезанную нижнюю часть. Это очень недорогой и простой способ изготовления арки.Имитация арки в стене из ячеистого бетона

Арку над дверью или узким окном в стене из любого кладочного материала можно создать при помощи подрезанных по дуге блоков из ячеистого бетона. Для этого вначале выполняют прямолинейную ж/б перемычку, а ниже нее крепят блоки из ячеистого бетона на крепкий клеевой раствор, возможно даже с анкнерованием. Такая конструкция называется комбинированной аркой из ячеистого бетона, но, по сути, является имитацией арки.

Внутри помещений арки сегодня используются редко, т.к. в интерьерах они вышли из моды. Однако некоторые дизайнеры все же включают их в проекты по желанию заказчиков. Выполнять их проще всего из гипсокартона. Такое решение не только легко реализуется, но и дает возможность при очередном ремонте очень просто изменить форму перемычки над дверью.

Арочные перемычки

Арочные перемычкиПеремычки над проемами можно делать из готовых элементов. Но арочные - приходится выполнять индивидуально. Поэтому в проекте арка должна быть разработана детально. После выбора ее формы, стрелы подъема и пролета нужно определиться с технологией изготовления. Арочные перемычки известны с древнейших времен. От вертикальной нагрузки в арочных конструкциях возникают только усилия сжатия, поэтому они не требуют дополнительного усиления. На протяжении многих веков их изготавливали из природного камня или полнотелого керамического кирпича. В настоящее время в связи с большим выбором строительных материалов практическое конструктивное достоинство арок не является актуальным. Сейчас более важен эстетический аспект, поэтому арки служат украшением фасада дома и придают ему определенный стиль.

Каменные перемычки

Конструкции арок с применением малоразмерных элементов переживают свой ренессанс, но их характер меняется. Когда-то из полнотелого кирпича возводили всю стену, в том числе и арочные перемычки. В наши дни кладку в конструкции арок применяют для украшения фасада. Поэтому вместо полнотелого кирпича охотнее выбирают более эффектный и более

Дорогой клинкерный кирпич. Вместо клинкерного кирпича можно использовать силикатный кирпич. Подобные ему известково-песчаные изделия используются для перемычек на протяжении сотни лет. Прочность этого материала повышается постоянно, благодаря непрерывной химической реакции углекислого газа с кальцием, входящим в его состав. Силикатный кирпич легко совместим с другими материалами, например, с ячеистым бетоном или керамикой - кладочные растворы идеально связывают их поверхности. При этом силикатный кирпич относительно дешев.

Как это выполняют. Для соединения кладочных элементов в арке применяют только традиционный цементно-известковый раствор. Минимальная толщина шва составляет 0,5 см, а максимальная - 2 см. Количество кирпичей в арочной перемычке зависит от ширины перекрываемого проема и толщины стены. В лучковую арку укладывают нечетное количество кирпичей, потому что замковый кирпич должен размешаться строго в вершине арки. Для арки толщиной 12 см и пролетом 150 см понадобится 21 кирпич, а при пролете 120 см-17.

До начала кладочных работ тщательно планируют расположение кирпичей в арке. Для проемов шириной до 120 см кружала (шаблон, на который опирают кирпичи при выполнении кладки арки) делают из доски, обрезанной по форме дуги арки. С двух сторон кружала опирают на временные стойки из бруса и с помощью клиньев ударами подгоняют их к нужному месту. Для арок больших пролетов кружала собирают и сбивают из нескольких досок. Перед началом работ по вьшолнению кладки кирпич обильно увлажняют.

Поверхности клинкерного кирпича, не соприкасающиеся с раствором, смазывают специальным водоотталкивающим составом, облегчающим смывание раствора, попавшего на поверхность видимой стороны арки. Кладка арки ведется с обеих сторон одновременно и равномерно. В опорных ее частях действуют большие усилия распора, поэтому важно уложить на раствор нижние, опорные кирпичи ложковой частью перпендикулярно действию усилий распора. Кладка должна заканчиваться точно в вершине арки. Последний замковый кирпич кладут на жесткий раствор, вдавливая его на место. Замковый кирпич досылать ударами нельзя. Через час после окончания кладки арки, клинья, подпирающие кружала, ослабляют. Это уплотняет раствор в швах, он сильнее прижимается к кирпичам, так устраняются пустоты в растворе, которые могут образоваться в результате оттягивания из него воды кирпичами. Через три-пять дней, после полного схватывания раствора в швах, осторожно выбивают клинья, и кружала вынимают из-под арки.

Железобетонные перемычки

В частных домах арочные перемычки из железобетона являются самыми популярными. Обычно их делают монолитными, но можно собирать из готовых фасонных элементов. это облегчает устройство арки и сокращает время работ. В традиционной опалубке. Совместная работа стали и бетона обеспечивает большую несущую способность перемычки, что позволяет перекрывать ею очень широкие проемы. К другим достоинствам монолитных арок относятся: доступность их материалов, низкая стоимость работ, отработанные несложные приемы выполнения монолитных железобетонных конструкций, свобода выбора формы арки и возможность применения такой перемычки в стенах из любого материала. Но армирование монолитной железобетонной арки трудоемко.

Как это выполняют. Монолитная железобетонная арка требует изготовления герметичной опалубки соответствующей формы, установки под нее временных стоек-подпорок. Рабочим стержням арматурного каркаса арки необходимо придать правильный изгиб, соединить их вязальной проволокой с поперечными хомутами. Затем, уложив арматурный каркас в опалубку, заполнить ее бетонной смесью. Железобетонную монолитную арку-перемычку часто объединяют с железобетонным поясом стены. Для этого собирают их общую опалубку, соединяют арматурные каркасы пояса и арки и одновременно бетонируют. Такое решение обеспечивает совместную работу этих элементов по восприятию нагрузок. Армирование арки состоит из верхних и нижних продольных стержней, соединенных поперечными хомутами. Необходимо не забыть о дистанционных прокладках в виде кружков, надетых на стержни рабочей арматуры. Они обеспечивают требуемый зазор для образования защитного слоя бетона толщиной 2 сантиметра. Важен и правильный размер опор арки на стену, который не может быть меньше 8-12 см. Но обычно размер опоры арки составляет 15-20 см. Бетон в опалубку укладывают без перерыва в работе и следят, чтобы не произошло расслаивания компонентов бетонной смеси. Уплотнение бетонной смеси штыкованием при помощи металлического стержня вьшолняют аккуратно, чтобы случайно не повредить армирование. Бетон в монолитной железобетонной арочной перемычке достигает своей полной прочности через 28 дней. Но разобрать опалубку можно уже через 10-14 дней.

В несъемной опалубке из фасонных элементов, выполненных из ячеистого бетона. Более простым способом устройства монолитной железобетонной арочной перемычки является использование вместо деревянной опалубки готовых фасонных (U-образных) элементов из ячеистого бетона. В их полость кладут арматуру и бетонную массу. Но такое решение рентабельно только для арочных перемычек над широкими проемами, у которых пролет будет около 2,5 м. В проемах небольшой ширины получение красивой линии дуги требует большего числа соответственно обрезанных фасонных элементов, что приводит к большому количеству отходов, которые негде применить. Как это выполняют. Фасонные элементы обрезают под нужным углом и, формируя дугу арки, соединяют между собой клеевым раствором, в их пустоты кладут арматуру с дистанционными подкладками или пластиковыми кружками для создания защитного слоя арматуры размером 2 см, затем укладывают и уплотняют бетон.

Фасонные элементы являются несъемной опалубкой. Стойки-подпорки под аркой не убирают в течение приблизительно 14 дней, это необходимо для схватывания бетона. Кладку стены в примыкании к арке ведут так же, как при перемычках из кирпича - элементы кладки подрезают по линии изгиба арки, а неровности заполняют раствором. В несъемной опалубке из термоблоков. Это очень простой способ с минимальными отходами. Термоблоки из пенополистирола легкие, их монтаж выполняется быстро, а соединяются они с помощью замков. Арку по такой технологии можно выполнять в стенах не только из пенополистирола, но и из других кладочных материалов. Для этого над аркой устраивают армированную прямолинейную перемычку - так называемую сердцевину.

Как это выполняют. Б проеме на высоте начала дуги арки (около 150 см от уровня пола), размещают термоблоки, опирая их в пролете проема на временные стойки-подпорки. Выше планируемой арки устанавливают фасонный элемент из пенополистирола - несъемную опалубку перемычки. В него помещают арматуру. Затем на боковую поверхность блоков, расположенных в верхней части проема, наносят линию дуги арки, по которой в блоках прорезают паз. Благодаря опорам вся конструкция держится на своем месте. В прорезанный паз вставляют металлическую прокладку, она предотвратит попадание бетона в пустоты блоков, находящихся ниже прорезанного паза (ниже дуги арки). После этого пустоты блоков над прокладкой заполняют бетоном, укладывая его в перемычку. Бетон, сползая по пустотам блоков под перемычкой, задерживается на прокладке. Так получается монолитная арочная перемычка. Спустя 14 дней убирают стойки-подпорки и удаляют блоки, расположенные ниже линии паза (под металлической прокладкой). Эти блоки в дальнейшем можно использовать.

Комбинированная арка из ячеистого бетона

Это самый легкий способ, имитирующий несущую арку. Вертикальную нагрузку здесь несет сборная перемычка. к которой снизу доклеивают блоки ячеистого бетона, подрезанные по определенной форме. Как это выполняют. По размеру проема подбирают нужные типовые перемычки, рассчитанные для стен из традиционного кирпича. Их применение в стенах из ячеистого бетона или поризованной керамики, для выравнивания рядов, требует уложить на перемычку обрезанные блоки или монолитный бетон, но можно использовать и обычный кирпич. Обрезанные блоки крепят на клею к нижней плоскости установленных в стену перемычек. В арке пролетом 120 см нужны два блока. Широкий проем требует больше блоков. Сначала планируют компоновку блоков, затем их подрезают ножовкой, а рубанком и шлифовальной теркой придают окончательную форму. Клей кладут и на стороны блоков, прилегающие к откосам проема. Блоки подпирают стойками на время схватывания клея (на 3 часа, а при низкой температуре - на 6 часов).

Кладка перемычек

Несущие сборные железобетонные перемычки применяют над проемами, на которые передается нагрузка от перекрытий. Если такой нагрузки нет, для перекрытий проемов шириной менее 2 м применяют железобетонные ненесущие или рядовые кирпичные перемычки в виде кладки на растворах повышенной прочности с арматурными стержнями, под кирпичами нижнего ряда. Вместо рядовых иногда делают клинчатые перемычки, которые служат в то же время архитектурными деталями фасада. При пролетах до 3,5…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 может происходить сдвиг отдельных кирпичей, а затем разрушение кладки.

Рядовые перемычки выкладывают из отборного целого кирпича с соблюдением горизонтальности рядов и правил перевязки. Высота рядовой перемычки 4…6 рядов кладки, длина на 50 см больше ширины проема. Для кладки применяют раствор марки не ниже 25.»Перемычки выкладывают с опалубкой из досок толщиной 40…50 мм.

Доски 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 стойку или опалубку опирают на деревянные кружала (доски, поставленные на ребро).

Кроме дощатой опалубки применяют инвентарные трубчатые опоры-кружала. 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 в том случае, когда в проемы вставлены оконные или дверные блоки. При других типах кружал блоки можно поставить только после снятия опалубки перемычки.

Клинчатые и лучковые перемычки выкладывают из полнотелого керамического или силикатного кирпича с клинообразными швами, толщина которых внизу перемычки не менее 5 мм, вверху не более 25 мм.

До начала кладки перемычки возводят стену до уровня перемычки, выкладывая одновременно опорную ее часть (пяту) из подтесанного кирпича (шаблоном определяют направление опорной плоскости, т. е. угол ее отклонения от вертикали). Кладку ведут поперечными рядами по опалубке, поддерживаемой кружалами. На опалубке размечают ряды кладки с таким расчетом, чтобы число их было нечетным, учитывая при этом толщину шва. Центральный кирпич в нечетном центральном ряду называют замковым.

Клинчатые и лучковые перемычки выкладывают параллельно с 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, арки и своды выкладывают в такой же последовательности, как и клинчатые перемычки. Швы между рядами должны быть перпендикулярны кривой линии, образующей нижнюю поверхность арки, и наружной поверхности кладки, 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.

Опалубка для кладки сводов и арок должна равномерно опускаться при распалубливании. Для этого под кружалами ставят клинья, 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 для арочных и клинчатых перемычек составляет 7. .20 сут, а рядовых -5…24 сут.

Для кладки арок, сводов и их пят следует применять растворы на портландцементе. Применение шлакопортландцемента и пуццоланового портландцемента, а также других видов цементов, медленно твердеющих при пониженных положительных температурах, не допускается.

Кладка сводов двоякой кривизны должна начинаться не ранее чем через 7 дней после окончания устройства их пят при температуре наружного воздуха не ниже 10 °С. При температуре воздуха от 10 до 5 °С этот срок увеличивается в 1,5 раза, а при температуре 5…1 °С - в 2 раза. Кладку арок и сводов с затяжками, в пятах которых установлены сборные железобетонные элементы или стальные каркасы, допускается начинать сразу после окончания устройства их пят. Грани примыкания смежных волн сводов двоякой кривизны выдерживаются на опалубке не менее 12 ч при температуре наружного воздуха не ниже 10 °С.

Возведение арок, сводов и их пят в зимних условиях допускается при среднесуточных температурах не ниже минус 15 °С на растворах с химическими добавками, обеспечивающими нарастание прочности растворов на морозе без прогрева. Волны сводов двоякой кривизны, возведенные при отрицательной температуре выдерживают на опалубке в течение трех суток, после чего они могут быть раскружалены, и опалубка передвинута.