Арочное перекрытие из бетона

Обновлено: 27.04.2024

Существует множество технологий бетонирования, особенности которых отличаются в зависимости о местности, предназначения и сложности конструкции, а также их места в постройке. Своды и арки работают под нагрузкой почти одинаково, то есть на сжатие, когда на опоры передаются как вертикальные, так и горизонтальные нагрузки. Отличие свода от арки по большому счету заключается только в том, что у него ширина больше толщины. Также он является полноценной пространственной конструкцией.

Разновидности сводов и арок

Есть несколько основных типов форм сводов, которые чаще применяются в строительстве:

Цилиндрические. Это простейший тип конструкции, которая опирается на параллельные стены, столбы или другие элементы. В основе могут присутствовать дополнительные сводные части, которые называют распалубками.
Сомкнутые. В таких сводах есть части цилиндрических конструкций (лотки и так называемые щеки). Они опираются на стены по всему периметру. Такие конструкции могут перекрывать простые прямоугольные или более сложные многоугольные помещения. Если в сомкнутом своде верх срезан горизонтальной плоскостью, то такой тип называют зеркальным.

Бочарный (также называется свод двоякой кривизны). Обычно представляет собой купол, но могут быть и другие формы, которые зависят от формы распалубок.

Арки бывают трех основных видов: круглые, стрельчатые и плоские. В каждой разновидности есть множество подтипов. Например, круглые арки бывают полукруглыми, сегментными, подковообразными, эллиптическими, возвышенными и прочими, а стрельчатые могут быть треугольными, ступенчатыми, равносторонними и другими. В зависимости от типа конструкции будет отличаться и метод бетонирования, но есть несколько общих правил, применимых для элементов сооружений этого типа.

Общие правила бетонирования арок

При работе над арками и сводами стоит изучить ТК 04.07.07, где представлены типовые технические карты и другая полезная информация. Одним из общих правил для арок и сводов является уменьшение усадки бетона, чтобы исключить его сползание в процессе виброуплотнения. Для этого применяются бетоны малоподвижного типа с осадкой конуса 1-3 см. Заполнитель необходимо использовать крупнозернистый, до 30 мм.

При работе над арками необходимо придерживаться следующих условий:

Двухшарнирные арки пологого типа пролетом до 20 м необходимо бетонировать с обеих сторон. Если предполагается наличие 3-го шарнира, то выполняется одновременное бетонирование 2-х полуарок, двигаясь от опор к шарниру, расположенному посередине.
Если в проекте предусмотрен пролет более 20 м, то бетонирование необходимо выполнять участками. При возведении двухшарнирной арки количество участков нечетное, а для трехшарнирной предусматривается 3 участка. Между ними делаются разделительные полосы до 1,2 м. Каждый участок заполняется смесью непрерывно. Первой бетонируется та часть, которая прилегает к опорам, после этого заливается замковый участок. Это позволяет предотвратить выпучивание опалубки. Далее, осуществляется заливка бетона в рядовые зоны (равномерно). К разделительным полосам можно вернуться через 6-8 дней, когда бетон достаточно усядет.

Если арка крупная, то предусматриваются приопорные участки, которые необходимо бетонировать в четырехсторонней опалубке. Это предотвратить сползание смеси в процессе виброуплотнения. Подавать смесь лучше в бадьях, выполняя верхнюю загрузку. После этого можно выполнить трамбовку при помощи внутреннего вибратора. Если конструкция густоармированная, то предпочтение стоит отдать комбинированному способу (с помощью внутренних и навесных вибраторов).

Это основные нюансы, но также есть и несколько методов монтажа таких конструкций.

Методы возведения арок

Арка может быть изготовлена практически из любого материала: кирпича, камня, дерева, гипсокартона и, разумеется, из бетона. В последнем случае есть несколько вариантов.

С использованием несъемной опалубки из ячеистого бетона

Это простейший способ возведения перемычек и прочих арочных конструкций. В этом случае вместо привычной опалубки съемного типа используются U-образные элементы, изготовленные из ячеистого бетона. В полость между U осями закладывается арматура, а потом заливается бетон. Но, это дорогостоящее удовольствие, так как придется покупать готовые детали для создания плавной и ровной линии. Как правило, такой метод применяют, когда нужно закрыть проем от 2 м. Если он меньше, то создать полукруглую форму будет сложнее и останется очень много обрезков.

С несъемной опалубкой из термоблоков

Данный способ отличается простотой и подойдет тем, у кого нет большого опыта. Арочную конструкцию такого типа можно изготовить почти из всех строительных материалов. Наиболее бюджетным вариантом будут пенополистирольные блоки или керамоблоки. Для монтажа над аркой сначала делают армированную перемычку – сердцевину. Преимущество в том, что при таком монтаже отходов намного меньше, соответственно метод более дешевый.

Последовательность работ следующая:

В проеме, где будет начинаться дуга арки (на высоте около 1,5 м от пола) укладываются термоблоки и фиксируются подпорками.
Над аркой монтируют элементы из пенополистирола. Они будут выполнять роль несъемной опалубки.
В опалубку устанавливается арматура.
В боковых частях пенополистирольной опалубки делаются отверстия, через которые вставляют прокладки из стальных листов. Они необходимы для предотвращения попадания бетона в пустоты термоблоков, расположенных ниже арки.
Заливается бетон.
Через 2 недели можно убрать опоры доя арочной конструкции и убрать блоки, расположенные ниже свода арки.

Также бывают сборные арки из блоков ячеистого бетона. Это еще один довольно простой метод возведения арочной конструкции своими силами. Но в это случае арка не несет особой «смысловой» нагрузки и является скорее имитацией и декоративным элементом. Нагрузка в такой ситуации ложится на стандартные прямоугольные перемычки, к которой просто присоединяют блоки ячеистого бетона, формируя нужную форму.

После возведения арки любым методом также потребуется выполнить отделку. Она выполняется при помощи штукатурки и шпаклевки. Первый материал необходим для того, чтобы заделать крупные расширения и другие дефекты в поверхности. При помощи шпаклевки создается более плавная дуга. Чтобы упростит работу, можно купить специальные шаблоны.

Общие правила бетонирования сводов и куполов

При монтаже сводов необходимо учесть следующие моменты:

Если планируется возвести свод большой протяженности, то его нужно разделить на делянки и создать усадочные швы. При пролете до 15 м и толщине самого свода до 0,2 м делянки нужно бетонировать беспрерывно, смесь укладывать полосами одновременно с обеих сторон.

Полезно! Усадочные швы составляют от 300 до 500 мм. Их бетонирование выполняется только через 5-7 дней после бетонирования. Для их заполнения потребуется малоподвижная смесь, которую предварительно хорошо вибрируют.

При работе со сводами более 15 м каждую делянку дополнительно делят на нечетное количество зон, которые проходят параллельно образующей. Ширина каждой полосы должна соответствовать толщине свода.

Подачу бетона рекомендуется подавать в бадьях и порционно разгружать их по мере бетонирования. Если толщина свода менее 0,35 м, то после заливки бетону производится уплотнение смеси при помощи виброреек или вибраторов. При работе над более массивными сводами лучше использовать внутренние вибраторы.
Если свод довольно крутой, то участки около опор также нужно бетонировать с использованием двухсторонней опалубки. При этом верхняя часть опалубочной конструкции устанавливается по ходу заливки бетона отдельными щитами.

Если выполняется бетонирование купола, то:

Небольшие конструкции лучше бетонировать непрерывно, а смесь укладывать горизонтально круговыми движениями. Рабочих швов не требуется.
При монтаже больших куполов, их разделяю на отдельные участки, называемыми лепестками. Между ними необходимо создать разделительные полосы.
Бетонирование выполняется в двухсторонней опалубке. Ее наружные щиты можно устанавливать по мере бетонирования.
Для уплотнения малоподвижной смеси применяется метод виброуплотнения. Если осадка конуса составляет примерно 4-6 см, то лучше отдать предпочтение вакуумированию.

Дополнительные рекомендации

На последок, стоит выделить еще несколько общих рекомендаций для сводов и арок:

При возникновении опасности вспучивания опалубки в процессе бетонирования боковых частей, незаполненные участки опалубочной конструкции нужно загрузить. Например, для этого подойдут мешки песка.
Если в затяжках сводов или арок имеются натяжные приспособления, то бетонирование выполняется только после их подтягивания и процедуры раскружаливания покрытия. Если затяжки жесткие и натяжных приспособлений не предполагается, то можно выполнять заливку бетона одновременно с бетонированием покрытия.
В качестве поверхностного вибратора оптимально подойдет модель ИВ-2. При густом армировании больше подойдут модели ИВ-17, ИВ-25, ИВ-27, а также ИВ-59.

Это основная часть правил и требований по монтажу арочных конструкций и сводов. Более подробную информацию вы найдете в нормирующих и проектных документах.

Свод в сооружениях - перекрытие или покрытие сооружений,имеющие геометрическую форму, образованную криволинейную поверхность.

Под нагрузкой свод работает подобно арке - на сжатие, передавая на опоры не только вертикальные, но и горизонтальные усилия (распор). В отличие от арки, свод имеет большую ширину по сравнению с толщиной и представляет пространственную конструкцию.

Своды бывают различной формы. Простейшим - является цилиндрический (рис. а), опирающийся пятами на параллельные стены, ряды столбов и т. д. В основной могут быть врезаны дополнительные сводчатые части, называемые распалубками.

Два цилиндрических свода одинаковой высоты (с одинаковыми стрелами подъёма), пересекающиеся под прямым углом, образуют крестовый (рис. б), опирающийся только по углам, обычно на столбы.

Сомкнутый (рис. в) состоит из частей цилиндрического свода (лотков или щёк), обычно перекрывающих прямоугольное или многоугольное помещение и опирающихся на стены по всему их периметру.

Рис. 1. Основные типы: сводов: а — цилиндрический; б — крестовый, в — сомкнутый, г — зеркальный, д — бочарный (двоякой кривизны), е — своды-оболочки.

Сомкнутый - со срезанным горизонтальной плоскостью верхом называется зеркальным (рис. г).

Бочарный, или двоякой кривизны, показан на рис. д. Одной из форм - является купол. Многочисленные прочие разновидности определяются характером очертаний, количеством и формой распалубок и т. д.

Древнейшие своды (цилиндрические) появились в 4 — 3-м тысячелетиях до н. э. в Египте и Месопотамии. С древности своды сооружались преимущественно из естественного камня, кирпича и часто украшались росписями, лепниной.

Одним из новых типов покрытий являются железобетонные тонкостенные своды-оболочки различных геометрия. форм (рис. е). К современным конструкциям относятся также тонкостенные кирпичные своды двоякой кривизны с большими пролётами.

Устройство арок и сводов

Своды и арки пролетом до 15 м бетонируют без перерыва, с двух сторон, навстречу, от пят к замку. Арки и своды пролетом более 15 м бетонируют полосами параллельно продольной оси свода и симметричными относительно его шелыги. В промежутки между забетонированными полосами, через 5—7 дней укладывают жесткий бетон, который уплотняют вибраторами. Последним бетонируют клин-замок.

Бетонирование в скользящей опалубке производится слоями толщиной 0,2—0,3 м, поддерживая уровень бетона на 0,2—0,25 м ниже верха опалубки. Скорость подъема опалубки должна быть такой, чтобы была исключена возможность сцепления бетона с ее поверхностью. Бетонирование возобновляют после того, как уложенный бетон приобретает прочность не менее 120 Н/м2, т. е. через 24—36 ч после укладки.

Поверхности оборачиваемой деревянной, фанерной и металлической опалубки следует покрывать смазкой; поверхности бетонной, железобетонной и армоцементной опалубки-облицовки — смачивать.
Арматура, анкеры и закладные части, укладываемые в крупнопористый бетон, непосредственно перед бетонированием покрывают цементным тестом.

При укладке бетонной смеси необходимо соблюдать следующие правила. Скорость заполнения опалубки по высоте бетонной смесью следует назначать с учетом прочности и жесткости опалубки, воспринимающей давление свежеуложенного бетона. В жаркую, солнечную погоду уложенный бетон следует немедленно укрывать.

В местах, где расположение арматуры и опалубки препятствует надлежащему уплотнению бетонной смеси вибратором, следует дополнительно смесь проработать путем штыкования. В процессе бетонирования и после его окончания должны приниматься меры, предотвращающие сцепление с бетоном пробок, болтов и других элементов опалубки и креплений.
Бетонирование конструкций сопровождается записями в журнале бетонных работ.

При уплотнении бетонной смеси при помощи вибраторов необходимо соблюдать следующие требования. Шаг перестановки внутренних вибраторов не должен превышать полуторного радиуса их действия. Глубина погружения внутреннего вибратора должна обеспечивать частичное углубление его в ранее уложенный слой.

фото свода здания

Шаг перестановки поверхностных вибраторов должен обеспечить перекрытие (на 100—200 мм) площадкой вибраторов границы уже провибрированного участка. Запрещено опускать вибраторы во время их работы на арматуру монолитных конструкций. Продолжительность вибрирования на каждой данной позиции должна обеспечивать достаточное уплотнение бетона, признаками которого служит прекращение оседания бетонной массы и появление цементного молока на ее поверхности.

Толщина слоев бетона не должна превышать:

При внутреннем вибрировании . . 1.25 длины рабочей части вибраторов
При поверхностном вибрировании: в неармированиых конструкциях и конструкциях с одиночной арматурой, мм. 250
в конструкциях с двойной арматурой, мм . 120

Для строительства обыкновенных перемычек над дверными и оконными проемами можно использовать любые готовые конструкции, в том числе и подручные материалы (например, на Кубани я часто видел, как проёмы перекрываются распространёнными там столбиками, к которым подвязывают виноград).
С арками и арочными перемычками сложнее – их нужно делать под каждый проем отдельно.

Как правило, технология строительства арок для конкретного дома, должна быть предусмотрена еще на стадии составлении проекта дома. Тогда же выбирается её форма, пролет, стрела подъема и т.п. в том числе и материал из которого вы будете ее делать

ВСЕ ЧТО НЕОБХОДИМО ДЛЯ ЭТОЙ СТАТЬИ НАХОДИТСЯ ЗДЕСЬ >>>

Арочные перемычки и перекрытия известны с древнейших времен. Арки известны в строительстве с очень давних времен, настолько, что даже стали чертой присущей некоторым школам строительства (вспомните, например Италию – сразу в голову придут арки).

Их уникальность в строительстве в том, что от любого вертикального давления или нагрузки они получают еще большую прочность, так как возникает лишь дополнительное сжатие по радиусу арки.

Арки ранее делали из обычного камня или кирпича, как правило, полнотелого. В настоящее время их главным плюсом являются не какие либо конструктивные достоинства, а прежде всего наше стремление привнести в конструкцию дома особенную изюминку, какой то своеобразный южный шарм, придать ему некий стиль и необычный дизайн, а большое разнообразие современных строительных материалов позволяет делать арочные перемычки практически из чего угодно.

Арка в обычной, съемной опалубке.

Так, например если вы желаете перекрыть арочной перемычкой очень широкий проем, то такой вид арок подойдет как нельзя лучше, потому что стальная арматура в бетоне обладает способностью выдержать большие нагрузки, нежели выполненные из кладочных материалов конструкции.

Другими плюсами залитых, монолитных арок можно назвать невысокую стоимость работ с учетом цены стройматериалов, возможность делать арочные перемычки «хитрых форм» (например с «подлитием» под козырек дома), и то, что их можно сделать примыкающими к несущей стене дома построенного из любых материалов, хоть из самана.

Затрудняется же их выполнение тем что во первых одному сделать их очень трудно, армирование процесс сложный, к тому же придётся вызывать сварщика, если сварные работы Вы сами делать не умеете.

Как это выполняют.

Арочное перекрытие, изготовленное с применением опалубки требует предварительного изготовления формы, которую будут поддерживать специально изготовленные под нее подпорки.

Арматуру гнут по форме будущей конструкции и вяжут между собой для прочности проволокой или приваривают сваркой (реже, но зато надежней).

Получившуюся конструкцию из арматуры аккуратно укладывают в герметичную форму опалубки и заливают бетоном.

Если есть возможность, то лучше объединить саму монолитную арочную перемычку с бетонным поясом стены дома, для чего можно соединить опалубки и арматурные конструкции арки и стены и производить их заливку бетоном одновременно. При таком монтаже арки вся конструкция будет выдерживать более высокие нагрузки.

Армированная конструкция арки, которую заливают бетоном, состоит из нижних и верхних горизонтально-продольных стержней, соединенных вертикально проволокой или хомутами.

Когда делаете арматурную конструкцию, заранее продумайте тот момент чтобы раствор, заливающий ее обеспечил полную ее заливку, в том числе чтобы с внешней стороны арки он окружал арматуру хотя бы на 2 сантиметра, для этого продумайте возможность создания такого зазора заранее, обычно для этого на арматуру надевают металлические кружки или шайбы подходящего размера.

Также не стоит недооценивать и размеры той части арки, которая будет опираться непосредственно на стену. Как правило, он не может быть менее 8 – 10 сантиметров, а лучше больше, 16-20 сантиметров.

В опалубку с формой бетон следует укладывать ка можно аккуратнее, не допускать расслаивания раствора, штыковать его для более плотного охвата раствором арматуры. Также обязательно примите к сведению, что бетон при строительстве арок должен заливаться непрерывно, это очень важно.

Саму опалубку после заливки можно снять уже через недели две. Но учитывайте тот факт, что полной прочности бетонный раствор редко достигает ранее четырех недель.

Как рассчитать объем материала

Перед тем как сделать погреб весь из бетона монолитным, следует обсчитать необходимые материалы. Если принять высоту стен за 2.0 м, можно выявить, какой объем материала потребуется для реализации работ.

Опалубка

Учитывается требуемая длина щитов, стенка тамбура, внутренний и наружный периметр, с запасом 10%:

Квадратура рассчитывается, исходя из длины щитов х на ширину одного щита. Например, при ширине 0.6 м, площадь опалубки составит 16.56 м² (27.6*0.6).

Кубатура равна полученному значению х на толщину доски. Например, при толщине 4 см, это 0.66 м³ (0.04*16.56), — это расчетная кубатура к которой прибавляется 10% запаса.

Бетон

Кубатура бетона рассчитывается, как сумма объемов лестницы, основания, перекрытия, стен.

Для примера можно рассмотреть следующее:

Опираясь на полученную цифру, можно смело закупать цемент. При плотности материала 3000 кг/м³ это будет 66 мешков по 50 кг.

Арматура

Совокупная длина стержней формируется из суммы длин распределительной и рабочей арматуры, используемой в погребе и тамбуре.

Сумма длин идентична длине стены, разделенной на шаг – 150 мм + 1.0, что умножается на длину примыкающей стены.

Поперечные и продольные стержни погреба: (3.7/0.15+1)*2.4 = 61.6 м.п, (2.4/0.15+1)*3.7 – 62.9 м.п, что в сумме дает 124.5 м.п. Подобным образом рассчитывается длина арматуры в тамбуре – 56.4 м.п. итоговая длина – 180.9 м.п или 30 прутьев по 6.0 м.

Владея объемами требуемых материалов, можно высчитать среднюю стоимость работ. Обычно, она составляет 50-55 т.р.

Строительство отдельностоящего погреба – это трудоемкий, но вполне осуществимый самостоятельными усилиями процесс, реализация которого не потребует серьезных затрат.

Как делается погреб из монолитного бетона своими руками от самого начала и до конца показано в видео:

Арка, сделанная способом несъемной опалубки из фасонных элементов из ячеистого бетона.

Это один из самых простых способов возведения арочных перекрытий и перемычек.

От предыдущего он отличается тем, что вместо обычной съемной, фанерно-досочной опалубки используются готовые U-образные элементы, которые заранее сделаны из ячеистого бетона.

В эту-то полость, образующуюся между вертикальными осями буквы U и заливают бетон, предварительно там же сделав монтаж арматуры.

Минус тут один – дорого. Для того чтобы получить более или менее плавную линию арки придется покупать большое количество этих U-деталей (смотрите Рисунок-чертеж 4). Имеет смысл закупать их только в том случае если проем, который придется перекрывать, очень большой, от двух метров и выше. В противном случае арочное перекрытие не будет иметь полукруглую форму, либо останется масса обрезков, которые трудно будет куда то приспособить.

Железобетонные арки: основы расчета

⇐ ПредыдущаяСтр 12 из 17Следующая ⇒

1. Железобетонные арки При пролете свыше 30 м железобетонные арки становятся экономичнее ферм. Наиболее распространенные арки — двухшарнирные — выполняют пологими со стрелой подъема f=(1/6..l/8)l. Распор арки обычно воспринимается затяжкой. В конструктивном отношении выгодно очертание оси арки, близкое к кривой давления. Арочный момент , (1) где Mbmx- балочный момент; Н — распор арки. Очертание кривой давления находят, полагая Mx =0. Тогда . (2) При равномерно распределенной нагрузке и несмещаемых опорах кривая давления арки будет квадратной параболой . (3) где . Полного совпадения оси арки с кривой давления достичь не удается, так как при различных схемах загружения временной нагрузкой, а также под влиянием усадки и ползучести бетона неизбежно возникают изгибающие моменты. Влияние ползучести бетона особенно существенно в большепролетных арках. В связи с этим принимают такое очертание оси, при котором расчетные усилия будут наименьшими. Для типизации конструкции и упрощения производства работ очертание оси пологих двухшарнирных арок обычно принимают по окружности. Конструирование арок выполняют по общим правилам, как для сжатых элементов. Сечение арок может быть прямоугольным и двутавровым (рис. 1), чаще с симметричным двойным армированием, так как возможны знакопеременные изгибающие моменты. Затяжку выполняют предварительно напряженной. Для уменьшения провисания затяжки через каждые 5…6 м устраивают железобетонные или стальные подвески. Двухшарнирная арка двутаврового сечения с предварительно напряженной затяжкой пролетом 36 м, изображенная на (рис. 1), собрана из шести блоков. Затяжку изготавливают в виде целого элемента с опорными блоками, что повышает надежность работы распорной конструкции. В качестве напрягаемой арматуры затяжки применяют канаты, натягиваемые на упоры. Блоки на монтаже соединяют сваркой либо выпусков арматуры, либо закладных деталей. Стыковые швы замоноличивают.

Рис.1. Железобетонная арка двутаврового сечении с затяжкой

Большепролетные высокие арки имеют более сложное очертание оси, их обычно выполняют трехшарнирными. Распор арки передают на фундаменты и грунты основания. При слабых грунтах для восприятия распора арки устраивают затяжку, расположенную ниже уровня пола. Арки рассчитывают на вес покрытия и арки, сплошную и одностороннюю нагрузку от снега и сосредоточенную нагрузку от подвесного транспорта. Большепролетные арки рассчитывают также на усадку и ползучесть бетона, а высокие арки — на ветровую нагрузку. В расчетной схеме очертание пологой двухшарнирной арки принимают по квадратной параболе (рис.2,а), Высоту и ширину сечения арки предварительно принимают h=(1/30…1/40)l; b=(0,4…0,5)h. (4) Площадь сечения арматуры затяжки предварительно подбирают по распору . (5) Двухшарнирные арки рассчитывают как статически неопределимые системы с учетом влияния перемещений от изгибающих моментов и нормальных сил. Для предварительно напряженной затяжки в расчете перемещений учитывают приведенную площадь бетона . Предварительное напряжение затяжки, в результате которого деформаций арматуры оказываются перемещений учитывают приведенную площадь бетона . Предварительное напряжение затяжки, в результате которого деформаций арматуры оказываются выбранными, уменьшает подвижность опор арки и приближает её работу под нагрузкой к работе арок с неподвижными пятами. При этом распор H увеличивается, а изгибающий момент арки уменьшается.

Рис.2. К расчету арок: а — деухшарнирная арка; б — усилия е сечении арк Трехшарнирные арки статически не определимы. Если опоры расположены в одном уровне, то распор , (6) где — балочный момент в середине пролета арки.

Усилия M, Q, N определяют определяют в нескольких сечениях по длине арки (рис. 2,б). Изгибающие моменты определяют по формуле (1), продольные и поперечные силы

Q = Qbm cos φ – H sin φ; (7)

N = H cos φ + Qbm sin φ, (8)

где φ — угол между касательной к оси арки в рассматриваемом сечении и горизонтальной прямой; Qbm — балочная поперечная сила. Усилия в сечениях, вычисленные от разных загружений, сводят в таблицу, по которой устанавливают максимальные и минимальные расчетные усилия. Сечение арматуры подбирают по формулам для сжатых элементов. Чтобы учесть влияние продольного изгиба в плоскости кривизны, расчетную длину принимают: для трехшарнирной арки — 0,58s, для двухшарнирной — 0,54s, для бесшарнирной — 0,36 s (где s — длина дуги). Поперечные силы в арках незначительны; поперечные стержни ставят по расчету и конструктивным соображениям. Арматуру затяжки подбирают как для растянутого элемента по условиям прочности и трещиностойкости.

Билет 17

Воспользуйтесь поиском по сайту:

Арка в несъемной опалубке, сделанной из термоблоков.

Этот способ годится даже для новичков в строительстве своими руками.

Такое арочное перекрытие можно сделать в доме, построенном практически из любых строительных материалов, в том числе и из пенополистирольных блоков или керамоблоков, в этом случае непосредственно над аркой сначала делают так называемую «сердцевину», то есть прямую армированную перемычку. Отходов стройматериалов при таком способе самый минимум, а, следовательно, еще и налицо небольшая экономия.

Как же делать арку таким способом (т.е. с применением пенополистирола) – Чертеж схема 5

Сначала в проёме в том месте где начинается дуга арки (в районе полуметра от уровня пола) закладывают сами термоблоки. Термоблоки временно подпираются при помощи подпорок.

Над будущей аркой делают монтаж пенополистироловых элементов, которые будут служить в дальнейшем в качестве несъемной опалубки. В них делается монтаж арматурной конструкции.

Далее в боковых поверхностях пенополистироловых блоков, по заранее очерченной линии предполагаемой арочной перемычки, делают прорезь в которую вставляют прокладку из стального листа нужной ширины, которая в свою очередь будет препятствовать попаданию строительного раствора во внутренние пустоты термоблоков которые находятся непосрдественно ниже самой арки (тем самым формируется свод).

Далее переходят к заливке бетона в перемычку НАД прокладкой.

Бетон под своим весом будет сползать по пустотам термоблоков а стальной лист – пермычка его остановит.

После того как бетон застынет в течение 2х недель ,временные стойки на которую опирается арочная конструкция, можно будет убрать и произвести демонтаж блоков НИЖЕ перемычки формирующей свод арки.

Выполнение работ и укрепление

Обустройство арочного проема начинается с оценки затрат и замеров. Затем выполняются подготовительные работы, усиление и скругление проема.

Подготовка к работе

Укрепление

Суть укрепления проема в том, чтобы распределить нагрузку — швеллер-перемычка или двутавр (поперечная балка из сдвоенных уголков) загоняется в стену, а только потом под ней ломается стена.

Можно укрепить железными балками: две по бокам, одна сверху. Специалист должен рассчитать размеры балок так, чтобы они на себе могли держать два этажа.

Этапы работ с укреплением швеллером

Укрепление проема швеллером

Швеллеры довольно дорогие, поэтому чаще всего используется метод с двумя металлическими уголками. Размер полки уголка должен быть достаточным, чтобы выдержать вес всей конструкции.

К примеру, в стандартном кирпичном доме с толщиной стен в 1,5–-2 кирпича, где есть два этажа сверху, достаточно уголка 63 мм. При большей толщине стен и этажности нужно выбирать уголок с полкой 140–250 мм.

Этапы работ с усилением металлическими конструкциями):

Зазоры и пустоты между металлическими элементами можно дополнительно усилить зачеканкой из цементного раствора.

Так выглядит усиленный проем в стене

Отделка арки

В зависимости от радиуса скругления и ширины, свод арки может быть самой разной формы:

Как вы уже поняли из вышесказанного, вначале делается прямоугольный проем, а потом уже наращивается скругление.

Чаще всего, скругление создается с помощью ГКЛ или готовой арки из МДФ или массива дерева.

Арки из массива делаются на заказ — поэтому вы можете выбрать любую форму, размер и цвет. Для изготовления обычно используется породы бука и дуба, которые тонируются на производстве в любой цвет. Стоимость изделия составляет от 20 000 руб., установка вам обойдется от 3 000 руб.

Арки из МДФ делаются на серийном производстве, поэтому имеют фиксированные радиусы. Цветовая гамма таких изделий состоит всего из 5–7 цветов пленок ПВХ или, так называемого, экошпона. Средняя стоимость арки выйдет 7 000–12 000 руб., установка — от 3 000 руб.

Для уменьшения усадок бетона и исключения его сползания при виброуплотнении для возведения арок и сводов применяют малоподвижные бетонные смеси с осадкой конуса 1—3 см и крупностью заполнителя до 30 мм.

Рис. 9-17. Бетонирование арок Пологие двухшарнирные арки пролетами до 20 м бетонируют непрерывно с двух сторон — от пят к замку. При наличии третьего шарнира бетонируют одновременно обе полуарки от опор к среднему шарниру (рис. 9-17, а, б).

Арки пролетами более 20 м с большими сечениями бетонируют участками. Для двухшарнирных арок количество таких участков должно быть нечетным, а для трехшарнирных — четным. Между участками оставляют разделительные полосы шириной 0,8—1,2 м. Укладывать смесь на каждом участке нужно непрерывно. Первыми бетонируют участки, прилегающие к опорам. Затем во избежание выпучивания опалубки в вершине арки бетонируют замковый участок. После этого укладывают бетонную смесь в рядовые участки равномерно с двух сторон арки (рис. 9-17, в). Разделительные полосы бетонируют через 6—8 сут после того, как произойдет усадка бетона основных участков. Для разделительных полос применяют жесткую смесь (ОК=0?1 см).

Приопорные участки крутых арок бетонируют в четырехсторонней опалубке, чтобы смесь не сползала при виброуплотнении (рис. 9-17, г). Смесь подают в бадьях, загружая ее в открытую опалубку сверху или в специальные окна при четырехсторонней опалубке. Уплотняют смесь внутренними вибраторами, а при густом армировании и большой высоте сечения арок — комбинированным способом, применяя внутренние и навесные вибраторы.

Затяжки арок, имеющие натяжные приспособления, бетонируют после раскружаливания арок и подтягивания этих приспособлений. Жесткие затяжки омоноличивают одновременно с бетонированием арок.

Своды большой протяженности членят по длине на отдельные делянки с устройством рабочих швов, перпендикулярных образующей свода. При небольших пролетах (до 15 м) и малой толщине свода (до 0,2 м) делянки бетонируют непрерывно, укладывая смесь полосами, параллельными образующей, одновременно с двух сторон от пят к замку.

Рис. 9-18. Бетонирование сводов Массивные своды пролетами более 15 м в пределах каждой делянки членят на нечетное количество участков, параллельных образующей. Ширину разделительных полос между ними принимают равной толщине свода.

Бетонную смесь подают в бадьях, разгружая ее порциями в отдельных точках по фронту бетонирования. При толщине сводов до 0,35 м смесь уплотняют поверхностными вибраторами или виброрейками (рис. 9-18, а), в более массивных сводах — внутренними вибраторами.

При крутых сводах участки у опор во избежание сползания бетона при вибрировании бетонируют в двусторонней опалубке (рис. 9-18, б). Наружные щиты устанавливают по ходу бетонирования.

Рис. 9-19. Бетонирование куполов Небольшие купола бетонируют непрерывно два-три звена, работающие непрерывно. Укладывают смесь горизонтальными круговыми полосами без образования рабочих швов (рис. 9-19, а). Большеразмерные купола делят на участки-«лепестки», образуя разделительные полосы между ними (рис. 9-19, б). Бетонируют купола, как правило, в двусторонней опалубке, наружные щиты которой устанавливают по ходу бетонирования.

Оболочки, четырехугольные в плане, бетонируют в односторонней опалубке полосами, параллельными наружным их граням, а круглые — концентрическими полосами. Уплотняют смесь вибрированием площадочными вибраторами, виброрейками или вакуумированием. Для малоподвижных смесей (ОК=1?3 см) применяют виброуплотнение, а более подвижные с осадкой конуса 4—6 см уплотняют вакуумированием.

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.

Читайте также: