Узел опирания облицовочного кирпича на уголок
Обновлено: 24.04.2024
Про фундаменты в прошлых статьях мы поговорили, теперь давайте обсудим кладку.
Существуют два наиболее распространенных типа фасада в индивидуальных жилых домах.
- Мокрый фасад (Штукатурка);
- Фасад из облицовочного кирпича.
Первый тип разберем в другой статье.
Преимущества фасада из облицовочного кирпича: долговечность, высокая эстетика, большой выбор расцветок и их сочетаний, высокая энегоэффективность (лучше держит тепло).
На фото выше представлен разрез стены, который состоит из: облицовочного кирпича, воздушного (вентиляционного) зазора, минераловатного утеплителя и пенобетонного блока, как основного материала стены.
Правильно параллельно выполнять кладку стены, утепление фасада и облицовку. Облицовочный кирпич диктует, чтобы размер стенки был кратен его тычку (боковине).
А на этом фото строители сначала завели кладку из основного материала, потом начали выкладывать облицовочный кирпич. Как результат, пришлось пилить "четверти" и результат выглядит сами видите как. Если бы работа шла параллельно, длину стены скорректировали и фасад был бы красивым.
Обязательно нужно выполнять вентиляционный зазор 30 мм между облицовкой и утеплителем, а в нижнем ряду кладки оставлять вертикальные пустые швы. Это делается для удаления влаги и конденсата, в противном случае утеплитель будет преть и потеряет свои свойства. Для создания вентзазора мы обычно используем ЭПП толщиной 30 мм, нарезанный на полосы шириной 40 мм. Такие полоски устанавливаются с шагом 500. 1000 мм между облицовочным кирпичом и утеплителем.
Армирование облицовочного кирпича должно выполняться двумя стержнями диаметром 4 мм каждые 6 рядов. Концы стержней загибают вниз и заводят в пустоты кирпича в углах.
Кладку из облицовочного кирпича следует перевязывать с основной кладкой стен с помощью перфорированной ленты или проволоки. Принципиально применять оцинкованный или нержавеющий материал, так как перевязка будет подвергаться воздействию влаги.
На фото подготовленны стержни армирования и перевязка из перфоленты, затем перфолента "внатяжку" будет заходить в кладку основной стены
На фото подготовленны стержни армирования и перевязка из перфоленты, затем перфолента "внатяжку" будет заходить в кладку основной стены
Для создания ровного растворного шва применяют металлические стержни квадратного сечения. Такой способ кладки каменщики называют "Под шпагу". Стержень поддерживает одинаковую как толщину, так и глубину шва.
Развитием узла 2.1 является узел 2.2.От предыдущего варианта он отличается тем, что кирпичная облицовка опирается не на монолитный пояс, а на уголок L 100х8:
Рис. 1. Узел с опиранием облицовки на уголок.
- Под облицовкой нет никакого выступающего карниза, который необходимо штукатурить, защищать отливом.
- Можно без проблем довести облицовку цоколя до кирпичной облицовке.
- Кирпичная облицовка выступает над цокольной, это хорошее решение для стекания дождевой влаги со стены, без замачивания цоколя (в узле 2.1 для этого служит отлив).
- Значительно лучше теплоизоляция узла, что важно при проектировании энергоэффективных решений.
Вот как этот узел выглядит в 3д:
Рис. 2. Зд-вид узла 2.2.
Такое решение может показаться ненадёжным, поэтому приведу результаты его расчёта:
Рис. 3. Модель узла в Robot Structural.
Узел был смоделирован в Robot Structura Analysis 2014. Уголок был задан двумя пластинами из стали с жестким соединением в углу. Стержни смоделированы жёстко заделанными в балку монолитного пояса. Нагрузка на середину полки уголка задана как 15 кН/м, т.е. около 1,5 тн/м.
При такой нагрузке, эквивалентной 6,5 метрам облицовки из керамического кирпича, деформация края уголка составила всего 4 мм:
Рис. 4. Деформации в узле под нагрузкой.
В рассчитанном узле скобы из 12А500С идут через каждые 500 мм.
Как дополнительный довод надёжности данного узла можно предложить аналогичное решение от фирмы Peikko:
Рис. 5. Балконная консоль фирмы Peikko.
Данная консоль служит для крепления балконов с достаточно приличным вылетом. Конструкция изделия очень похожа на то, что применено нами в узле 2.2:
Рис. 6. Конструкция изделий Peikko.
Располагать скобу внутри сечения монолитного пояса лучше всего вот так:
Рис. 7. Узел 2.2 детально.
Видно, что арматура скобы опирается на продольные стержни монолитного пояса, это сделано для уменьшения вероятности скола бетона. Высота монолитного пояса для блоков ФБС может быть от 150 до 250 мм, скоба может заводиться и сразу в монолитный фундамент. Стержни арматурной скобы заводятся в специально просверленные отверстия в уголке диаметром 14-15 мм. Арматура должна выступать за полку уголка на 3-4 мм. Сварка производится в горизонтальном положении ручной дуговой сваркой электродами не менее 4 мм в зазоре отверстия и арматуры с образованием сварочной ванны глубиной почти на всю толщину полки уголка:
Рис. 8. Сечение уголка.
Рис. 9. Зд-вид уголка.
Перед установкой уголка в утеплителе делаются прорези для скоб, которые потом запениваются монтажной пеной. Можно при аккуратном исполнении прорезей не запенивать их, тогда бетон монолитного пояса проникает в прорезь и образует жёсткую вставку между арматурой скобы, уголком и поясом, увеличивая жёсткость соединения (правда чуть хуже характеристики узла по теплоизолированности, они становятся близки к узлу 2.1) :
Рис. 10. Прорези с бетоном.
Уголок перед монтажом покрыть 2-мя слоями грунтовки ГФ-021. Уголок рекомендуется делать секциями длиной не более 2.5-3 м из-за возможной деформации при сварке.
У нас есть решение заводской готовности для данного вида узла.
Обращаю внимание, что скобы для уголка лучше всего делать из арматуры А500С, причина в её лучших характеристиках по сравнению с другими видами:
Я всегда бюджетно закладываю такую декоративную перемычку над оконным проемом - "лучики солнышка вверх", а в районе подоконника разворачиваю кирпич на 90 градусов и делаю выступающий подоконник из кладки. Получается сбалансированный и гармоничный проём.
"По дедовски" всегда делают ложковую кладку без такого элемента, уложив облицовочные кирпичи на равнополочный уголок. При этом уголок надо прогрунтовать и окрасть в тон кладки. Но конечно визуально это коробит и мешает дальнейшему монтажу оконной коробки,- уголок же выступает во внутрь на 10 мм и не прилегает плотно к вертикальным четвертям. Лучики мне нравятся больше!
Так какие же способы возможны для реализации задуманного?
1. Есть система скрытого монтажа на треугольных подвесах из нержавеющей проволоки и заводом её в стороны от проема, а также дублированием прокладки арматуры выше проема. Система как стало быть заводская и стоит нереально больших денег. Надежность её также вызывает сомнение, - держаться конечно будет, и то за счет распора кирпичной кладки.
2. Можно также уложить кирпичи на уголок. Но уголок придется монтировать по бокам на запиленные продольно кирпичи. Это делается для того чтобы не пилить все кирпичи перемычки и выйти ровно в порядовку.
3. Можно пойти по более сложному пути и подпиливать все кирпичи на 2-3 см - чтобы выйти в порядовку. Но это очень тяжело. Кто пилил современную керамику тот знает. Пилишь кирпич как будто сталь, ну очень плотная обоженная глина.
4. Также можно сделать набрав кирпичную перемычку на прутки из арматуры продев их сквозь кирпич. Ход работы снизу вверх. Но здесь очень сложно добиться больших пролетов. Перемычку потом надо заармировать в облицовку и риск что раствор не удержит присутствует.
5. Можно сделать отклонившись от идеи полуарка с большим радиусом с работой кирпичной кладки на распор, без металла. Это очень и очень круто и считается верхом превосходства. Но работа трудоемкая и кропотливая при пилении опять таки кирпича.
Но в этом году коллега повторил увиденный опыт на картинке. Просто пропилив кирпич и сделав скрытый монтаж уголка. И сразу кирпичики "запарили" в воздухе, не видно уголка. Красота. Вот так:
Этот узел является альтернативным узлу 2.0 решением для опирания кирпичной облицовки стен. В нём облицовка ставится не на фундамент, а на теплоизолированный выступ монолитного пояса. Рассмотрим этот узел на примере дома с цокольным этажом:
Рис. 1. Нормаль стены подвала и наружной стены с облицовкой из кирпича.
Более подробно этот узел рассмотрен на рис. 2. "Ступенька" из утеплителя сделана с целью уменьшить эксцентриситет нагрузки от облицовки, а также выступ облицовки относительно цоколя.
Рис. 2. Узел опирания кладки облицовки.
В плане монолитный пояс сделан таким образом:
Рис. 3. Монолитный пояс, вид сверху.
Видно, что пояс состоит из двух частей: основной шириной 350 мм, на которую монтируется стена и плиты перекрытия, а также консольный пояс шириной 100 мм, на который и монтируется облицовка. Пояс облицовки изолирован от основного вкладками из ЭППС толщиной 100 мм и связан с ним перешейками 100 мм шириной, выполняющими роль коротких консольных балок, на которых держится пояс облицовки.
И 3д-вид этого решения:
Рис. 4. 3д-вид узла.
Как и положено балкам, перешейки армируются в верхней и нижней зоне стержнями 10А500С. Для надёжного анкерования в теле пояса облицовки и в основном поясе арматура выполнена в виде скобы с отогнутыми концами, которая также выполняет роль хомута. Для снижения вероятности наклонных трещин добавлен стержень 8А500С с анкеровкой крюком за продольную арматуру пояса облицовки (замена хомутам). Его можно сделать и из арматуры 8А240, если А500С такого диаметра найти не удастся. Ещё вариант - заменить двумя стержнями аналогичного профиля из Вр 2 5мм, они ставятся тогда с двух сторон от 10А500С.
Ниже расчёт армирования в Robot для нагрузки на пояс 1,4 тн/м с перешейками 100х200 мм с шагом 600 мм. Прежде чем производить расчёт, разберёмся с геометрией узла. Рассмотрим узел детально:
Рис. 4а. Зд-вид перешейка увеличено. Отделка и утеплитель скрыты.
Расположение утеплителя в узле выбрано неслучайно, а так, чтобы уменьшить консольный вылет пояса. Рассмотрим на разрезе:
Рис. 4б. Разрез узла по перешейку.
На разрезе видно, что расстояние от стены, на которую опирается пояс, до центра облицовки составляет 100 мм. Равномерное распределение нагрузки от облицовки по всей ширине позволяет задать её сосредоточенной нагрузкой в центре (случай 1). Но для уверенности рассмотрим и худший случай, когда вся масса облицовки приходится на край консоли, да ещё и с учётом выступа кирпича (синяя линия и случай 2).
Расчётная модель в Robote будет выглядеть как жёстко защемлённая балка 100х200 мм длиной 560 мм из бетона В15 с консольным вылетом 160 мм. И два случая приложения силы:
Рис. 4в. Расчёт при центральном приложении силы.
Рис. 4г. Расчёт при приложении силы в крайнюю точку консоли.
При расчёте была взята нагрузка 8,5 кН на каждую балку. Армирование было задано двумя стержнями 10А500С сверху и снизу. Программа делает проверку изгибающих моментов нескольких сечениях (стержень/позиция) и определяет необходимую площадь армирования в см2 (красная стрелка на рис. 4в), а также необходимый % армирования сечения по расчёту. Зелёная стрелка показывает фактически принятый % армирования. Видно, что в самом худшем случае (рис. 4г) запас по армированию большой. Нули в красных выносках - деформация балки под нагрузкой (её нет).
Такое армирование позволяет опереть на пояс облицовку из керамического кирпича с высотой 5-6 метров.
Решение было подсмотрено в "большом" домостроении, например, в Пособие по проектированию монолитных домов предлагается такой узел для опирания внешней кирпичной облицовки:
Рис. 5. Решение из монолитного домостроения.
Рис. 6. Фрагменты решения.
Рис. 7. При меньших нагрузках от облицовки соотношение ширины термовкладыша к перешейку увеличивается.
Рис. 8. Вариант армирования в "большом" домостроении.
Также, рекомендую данную статью Орлович и Деркач к прочтению, и пример решения оттуда:
Рис. 9. Узел прогона из статьи Орлович и Деркач.
Несмотря на наличие мостиков холода в виде перешейков, данное решение является довольно эффективным с точки зрения теплоизоляции:
Рис. 10. Тепловая карта работы узла.
Для моделирования работы мостиков холода в 2-хмерной программе Elcut перешейки были приведены к эквивалентной сплошной перемычке (показана на рис. 10 стрелкой).
Аналогично данный узел исполняется и для МЗЛФ. У нас есть также решения заводской готовности для данного вида узла.
Данный типовой узел - сочетание МЗЛФ со стеной из ГБ (или теплой керамики) и полами по грунту.
Узел 1.1 Т-МЗЛФ
Узел, аналогичный 1.0, но таврового вида.
Узел 1.2 Т-МЗЛФ с использованием блоков ФБС
Узел 1.1 с использованием блоков ФБС.
Узел 2.0 Опирание облицовки на МЗЛФ + полы по грунту
Ещё один часто используемый узел - это комбинация стены с кирпичной облицовкой с МЗЛФ и полами по грунту
Узел 2.1 Опирание облицовки на монолитный пояс
Этот узел является альтернативным узлу 2.0 решением для опирания кирпичной облицовки стен. В нём облицовка ставится не на фундамент, а на теплоизолированный выступ монолитного пояса.
Узел 2.2 Опирание облицовки на уголок
Развитие узла 2.1, опирание облицовки происходит на полку уголка.
Узел 3.0 МЗЛФ и полы по лагам
Узел используется при строительстве срубов или каркасных домов с полами по деревянным лагам с подпольем.
Узел 4.0
Узел для сочетания каркасного дома, сруба или брусового дома с Т-МЗЛФ и полами по грунту.
Утеплённый финский фундамент УФФ
Данный вид Т-МЗЛФ хорошо подходит для каркасных домов, легких домов из теплой керамики и газобетона.
Узел ввода коммуникаций без приямка
Узел ввода коммуникаций с использованием приямка
Типовые проекты коттеджей
Небольшой бюджетный дом.
Стены выполнены из газобетона D300, толщиной 300 мм, плита УШП. Проект в базовой версии содержит раздел ИР, в котором представлено устройство канализации, водопровода и системы отопления.
Комфортный одноэтажник, аналог Z10 и Z67 от польской студии Z500.
Небольшой дом-квартира. Есть в нескольких вариантах исполнения фундамента и кровли.
Читайте также: