На сегодняшний день армирование кирпичных конструкций не является обязательной практикой благодаря современным технологиям производства строительных материалов. Современные кирпичи изготавливаются с использованием различных компонентов и добавок, которые значительно улучшают их физическую структуру, обеспечивая надежные и прочные соединения между элементами.
Армирование кирпичной кладки через сколько рядов СНИП
Ремонт в регионах
Армированная кладка предполагает использование арматуры, выполненной из высокопрочных материалов, которые способны воспринимать растягивающие нагрузки в каменных конструкциях.
Процент армирования стен как горизонтальной, так и вертикальной продольной арматуры, учитываемый в проектных расчетах, должен составлять не менее 0,05% от общего сечения стены.
Схема армирования каменной кладки
Существует несколько методов армирования каменных конструкций:
- а) Поперечное (сетчатое) армирование, которое заключается в укладывании стальных сеток в горизонтальные швы кирпичной кладки. Этот метод используется как для сплошного, так и для пустотелого кирпича, включая кирпичи с дырчатыми и щелевидными пустотами (см. рис. 1);
- б) Продольное армирование включает использование продольной арматуры с хомутами, расположенной внутри кладки, в швах между кирпичами (см. рис. 2, 6) или снаружи в слое раствора, а также в пазах кладки, которые заполняются раствором или бетоном (см. рис. 2, а);
- в) Комплексное армирование, где железобетон заливается в процессе возведения каменной конструкции;
- г) Армирование с помощью обойм из железобетона, стали или штукатурки, что используется для укрепления столбов и простенков (см. рис. 4—6).
Сетчатое армирование является основным методом усиления столбов, простенков и отдельных участков стен, особенно в условиях низкой гибкости и при небольших эксцентриситетах.
Иллюстрация армирования кладки: 1 — сетчатое, 2 — продольное. Сетчатое армирование применяют в элементах, которые испытывают как центральные, так и внецентренно сжатые нагрузки (столбы, стены, арки, своды и прочее), при этом малые эксцентриситеты допускаются для сечений любой формы при соотношении e0/h < 0,35.
Такое продольное арматурирование и армирование с помощью железобетона нужно:
- а) для восприятия растягивающих усилий в случаях изгиба, при растяжении или внецентренном сжатии, когда в сечении возникают растягивающие напряжения, превышающие расчетные воздействия (например, в балках, перемычках, карнизах и т.д.);
- б) для центрально-сжатых и внецентренных столбов, независимо от эксцентриситета, при гибкости l0/r ≥ 52,5 или l0/b ≥ 15, с целью повышения устойчивости и прочности конструкции;
- в) для усиления тонких стен и перегородок, чтобы повысить их устойчивость и прочность под действием поперечных нагрузок;
- г) в стенах и столбах, которые подвергаются значительным вибрационным нагрузкам, с целью предотвращения трещинообразования и повышения сейсмостойкости конструкций.
Количество арматуры, подтвержаемое в расчетах, должно составлять не менее:
- для сетчатой арматуры: 0,1%;
- для продольной арматуры сжатой: 0,2%;
- для растянутой арматуры: 0,05%.
Максимальное количество арматуры при сетчатом армировании не должно превышать уровень в 1%. Концы растянутой арматуры необходимо аккуратно анкерить в слое бетона или в растворе.
Минимальное значение диаметра арматуры составляет: для сетчатой и продольной растянутой арматуры — 3 мм; для продольной сжатой арматуры — 8 мм.
Максимальный диаметр арматуры в горизонтальных швах кладки не должен превышать: 5 мм при пересечении стержней в одном шве и 8 мм при отсутствии пересечения. Швы в кладке армокаменных конструкций должны быть толщиной как минимум на 4 мм больше, чем диаметр арматуры.
В последние годы базальтовая кладочная сетка стала оптимальным выбором для армирования кирпичных кладок благодаря множеству своих преимуществ.
Зачем необходимо армирование
Процесс армирования является необходимым для предотвращения появления трещин и коробления в здании. Перед началом строительства нужно тщательно определить необходимый диаметр стержней арматуры, оценить нагрузку конструкции, и выбрать наиболее подходящий способ укладки стержней, а также выполнить ряд других важных этапов.
Существует несколько значимых факторов, способствующих практике армирования:
- вероятность усадки почвы и последующего проседания;
- увеличенные нагрузки на стены в многоэтажных постройках, в результате веса плит перекрытий, лестниц и крыши;
- использование дешевых растворов и остаточных материалов, требующих армирования для достижения прочностных характеристик;
- строительство колонн и столбов с малым диаметром сечения;
- возведение зданий в сейсмоопасных районах;
- пристройка новых объектов к уже существующим, что может потребовать устройства армопояса на стыках;
- участки кладки над оконными и дверными проемами, которые могут быть более уязвимыми и требуют дополнительного армирования;
- при укладке стен без перевязки швов, что требует армирования для повышения жесткости конструкций.
В частном строительстве достаточно провести армирование самостоятельно. Однако, проекты в регионах с частыми землетрясениями рекомендуется доверять профессиональным строителям.
Что написано в СНИП по этому поводу
Нормативный документ, регламентирующий устройство армирующего слоя, представлен в СНиП 3.03.01-87 «Несущие и ограждающие конструкции», и включает следующие ключевые пункты:
- При армировании наружных стен и колонн толщина шва не должна превышать 1,6 см и должна превосходить сумму диаметров арматуры при пересечении не менее чем на 4 мм. При поперечной укладке необходимо, чтобы сетка состояла минимум из двух стержней по ширине и выступала за наружную грань стены на 2-3 мм.
- Перегородки имеют право не армироваться при выполнении временного крепления и если их высота не превышает 1,5 м с толщиной 9 см. Если толщина перегородки 12 см, высота не должна быть более 1,8 м.
- При продольном армировании стальные стержни соединяются путем сварки. Если сварка не применяется, концы прутьев образуются в виде крюков и связываются проволокой. Стержни должны накладываться внахлест, причем каждый конец обязательно должен быть не короче 20 диаметров.
При этом расчеты по толщине, диаметру и размерам ячеек сеток должны основываться на нормативных данных, указанных в СНиП II-22-81 «Каменные и армокаменные конструкции».
Методы армирования могут быть внутренними или внешними, с расположением их элементов внутри кладки в зависимости от месторасположения упрочняющих частей. Также для армирования могут использоваться стержни диаметром 2-3 мм, расположенные на расстоянии 25 см друг от друга. В некоторых случаях можно применять и стандартные стальные уголки.
Исторический опыт
Исторически кирпичные здания, возраст которых превышает сто лет, нередко возводились без армирования. Это объясняется как высокой стоимостью работ, так и тем, что данная технология не считалась необходимой. Если бы металл был доступен и дешев, то армирование кладки могло бы стать стандартной практикой, и на рынке могли бы появиться предложения, обосновывающие необходимость этой технологии. Однако отсутствие потребности в армировании обусловлено одним ключевым фактором: несущие простенки ранее проектировались более широкими, чем оконные проемы. Важно отметить различие между армированием стен и кладки, так как это две разные категории, которые совпадают не всегда.
Два-три века назад в стены закладывались деревянные балки, а затем их заменили металлическими прокладками, а в прошлом веке начали использовать стальные двутавры. Эти меры принимались с целью повышения общей прочности конструкций стен. Важно отметить, что кладка сама по себе не армировалась. Исключение составляли лишь наиболее ответственные конструкции, в которых проволока укладывалась в углы, а толстые швы усиливались металлической сеткой.
Общее понимание армирования кладки
Армирование кладки необходимо для усиления прочности локальных узлов в условиях внецентренных нагрузок.
Основная функция армирования стен — повышение их устойчивости и жесткости. Это достигается через расчет устойчивости на изгибающие моменты вдоль стены или устойчивость на нагрузки от сводов.
Знания о высоких физических характеристиках и принципах армирования могут быть лишними для простого застройщика, который планирует построить небольшой дом или дачу, так как в таких случаях необязательность армирования становится очевидной при отсутствии специфических условий строительства.
Если же планируется возведение более масштабных проектов, то будет крайне необходимо разработать проект с оценкой нагрузок и подробным описанием всех этапов строительства, включая элементы армирования кладки при выявленной необходимости.
Внимание! При определении количества армирующей сетки для проводимых работ следует помнить, что общая площадь армирующего материала должна составлять не менее 1% от общего объема кладки столбов или простенков.
Поперечное
Данный метод укрепления предполагает использование армировочных элементов на поверхности кирпича для повышения прочности на сжатие. Рекомендуется применять специализированные виды сеток из проволоки диаметром от 2 до 3 мм. В некоторых случаях может использоваться стандартная арматура, нарезанная на отрезки 6-8 мм. Если высота стены незначительна, разрешается применение обычной стальной проволоки.
Поперечное армирование обычно выполняется при строительстве колонн или перегородок, причем все элементы армировочного материала монтируются с учетом специфики конструкции. Укладывать их нужно через определенное количество рядов кирпичей, дополнительно усиливая сверху бетоном. Для предотвращения коррозии стали на протяжении периода эксплуатации толщина раствора должна составлять 1–1.5 см.
Стержневой
При использовании данного метода для армирования применяется арматура, изготовленная из металлических стержней длиной 50-100 см. Вставка такой арматуры в стену осуществляется через каждые 3-5 рядов. Этот вариант обычно используется в рядовой кладке кирпича, при этом стержни располагаются на расстоянии 60-120 мм друг от друга как в вертикальном, так и в горизонтальном положениях.
Армировочный материал должен входить в шов между кирпичами минимум на глубину 20 мм. Диаметр стержней определяется, исходя из толщины этого шва. При необходимости усиливающего эффекта вдобавок к стержням могут применяться стальные полосы.
Просечно-вытяжная сетка, или просто «просечка», считается более прочной альтернативой традиционному сталепрокату. Она изготавливается из листового металла, который производится методом холодного проката. Отличительная особенность данной сетки заключается в ромбовидной форме ячеек.
Способы армирования и их особенности выполнения
Начинающему строителю важно освоить приемы усиления, которые выбираются в зависимости от специфики возводимой конструкции и нагрузок, действующих на неё. На основании этих требований, возможны следующие варианты:
Независимо от выбранного метода усиления, обязательны подготовительные операции, которые включают в себя следующие шаги:
- материал для вязки арматуры — мягкая проволока;
- металлические уголки;
- арматурные сетки с подходящими размерами ячейок;
- прямоугольные планки и прутки;
- стальные стержни;
- покрасочные средства для защиты металла.
К ключевым особенностям предстоящих работ относится необходимость использования лишь одного типа упрочняющих узлов. Использование сетки совместно со стержнями не рекомендуется. Далее более подробно рассмотрим каждый из способов армирования кирпичной кладки, а также их технологические особенности.
Поперечное усиление: функция и специфика выполнения
Этот способ укрепления необходим в случаях, когда возникает необходимость противодействовать поперечным растягивающим усилиям при сжатии кладки. Он используется для наружных стен, перегородок и отдельных колонн.
Для этого метода усиления допустимо раздельное применение строительной арматуры диаметром от 3 до 8 мм и сеток различных форм ячеек.
При создании сеточной арматуры в первых двух случаях используется проволока диаметром 3-8 мм. Шаг для ячеек определяется согласно размеру прутка (от 3 до 12 см).
Сетка монтируется через каждые 5 рядов кладки. При использовании более крупных и тяжелых материалов, сетку укладывают через 4 ряда. Для армирования кладки из керамического камня сетка укладывается через каждые 3 ряда. Концы сетки обязательно должны выходить за внешний край стены на 2-3 мм, что делает возможным контроль наличия армирования в процессе кладки. После завершения работ выступающие части сетки обрезаются или шлифуются.
Важный момент: Стыковка сетки между собой должна быть не менее 15 см, а при армировании лицевого слоя — не менее 25 см.
Армирующая сетка может быть также выполнена в виде зигзагообразных ячеек, интервал между которыми составляет порядка 5-10 см. Точное значение зависит от толщины прутков, которая редко превышает 5-8 мм. В соответствии с рекомендациями по поперечному армированию, сетка укладывается через каждые 2 ряда кирпичной кладки.
Обратите внимание! При определении количества армирующей сетки для работ следует помнить, что она должна составлять не менее 1% от объема кладки столбов или простенков.
Для армирования лицевой кирпичной кладки рекомендуется использовать сетку или арматуру, изготовленную из коррозионностойких материалов, таких как сталь, покрытая антикоррозийным покрытием или композитная арматура, например базальтовая.
Продольный метод армирования кладки
Этот вариант укрепления подразумевает расположение арматуры в продольных швах и чаще всего используется в сейсмоопасных зонах. Он охватывает значительные боковые нагрузки на разрыв при изгибе и внецентренном сжатии. Продольное армирование применяется для тонких стен, перегородок и столбов с высокой гибкостью для восприятия динамических усилий.
