Кирпичный свод

Кирпичные своды

Своды из кирпича являются древнейшей конструкцией перекры­тий. Ими перекрывались и перекрываются пространства между кир­пичными стенами. Одно из главных отличий сводов от плоских перекрытий состоит в том, что в них при работе конструкции на изгиб воз­никают направления сжатия, тогда как в плоских перекрытиях в ниж­ней части конструкции возникают растягивающие решения. В практике строительства применяются различные виды сводов (рис. 2.20).

Наиболее распространенными были цилиндрические своды (рис. 2.21). Ими перекрывались помещения с любыми соотношениями сторон. Расчетная нагрузка и распор в этих сводах передаются на опорные стены. Цилиндрические своды перекрывают прямоуголь­ные помещения. Толщина сводов пролетом 4—6 м в замке — 1/2—1 кирпич, а в пятах — 1,5—2 кирпича.

Разновидностью цилиндрических сводов являются сомкнутые и крестовые, образуемые от пересечения цилиндрических сводов оди­наковой высоты. В сомкнутых сводах все стены опорные, а в кресто­вых сводах давление и распор передаются на угловые столбы и ребра, в которых имеются утолщения кладки, так называемые гурты.

Купольные своды состоят из клинообразных камней, укладывае­мых горизонтальными кольцами (рис. 2.22). Каждое кольцо замыка­ется замковым камнем и само по себе устойчиво. Таким образом, кладку купола возможно перекрывать по высоте в любом месте, ос­тавляя вверху отверстие для освещения, называемое барабаном. Ку­пол передает распор и давление на всю длину опорных стен.

Парусные своды представляют собой купол, покрывающий квад­рат; его опорами служат толстые столбы-пилоны или опорные стены (рис. 2.23).

Своды двоякой кривизны имеют очертание по квадратной параболе (при f/l< 1/5) или по цепной линии. Стрела подъема свода колеблется от 1/2 до 1/7 пролета. Своды двоякой кривизны представляют собой распорную конструкцию (рис. 2.24).

Традиционные конструкции перекрытий и полов

Перекрытия в зданиях, подлежащих в настоящее время реконструкции, до первой половины XIX в. устраивали в виде сводов из кирпича или полностью из дерева, а с конца XIX в. также из кирпича, бетона и дерева по металлическим балкам.
Кирпичными сводами перекрывали пролеты порядка 4—7 м между несущими стенами преимущественно в нижних этажах домов, где меньшее значение имеет распор.

Своды применялись разных видов (рис. 74). Наиболее распространен был простой вид свода — цилиндрический. Им перекрывались помещения с любыми соотношениями сторон, тогда как другие формы сводов пригодны для перекрытия помещений, близких по форме к квадрату, в особенности крестовый и сомкнутый.

Толщину сводов в верхнем участке (ключе) назначали от 7г ДО 1 кирпича при пролете порядка 6 м и очертании по «третной» дуге, т. е. по шестой части окружности. К пятам толщина сводов увеличивалась до 1,5—2 кирпичей. Дефекты сводов в виде трещин появляются обычно от неравномерной осадки стен; если же осадка прекратилась, то даже разделившийся на отдельные участки свод сохраняет устойчивость.

В конце XIX в. начали широко применять перекрытия над подвальными и нежилыми этажами жилых домов, в общественных и промышленных зданиях, из кирпичных сводиков, бетонных и железобетонных (в более позднее время), по металлическим балкам (см. рис. 76, п). Расстояние между балками принималось: при кирпичных сводах — 1,1 —1,4, бетонных— 1,1—2,2 и железобетонных 1,1—2,9 м. Толщина кирпичных сводиков была У2 кирпича, бетонных— 100—140 мм, железобетонных — от 45 до 150 мм. При просадках несущих элементов здания иногда обрушались отдельные участки таких перекрытий, но на прочных грунтах они весьма надежны.

Рис. 74. Кирпичные своды: а — основные формы: 1 — цилиндрический; 2 —сомкнутый; 3 —крестовый; б — производные формы: 4 — бочарный; 5 — вспарушенный сомкнутый; 6 — вспарушенный крестовый; 7 —парусный; в — устройство основания для пола по сводам

Деревянные перекрытия были распространены широко — до 80% в домах традиционных конструкций с давних времен и до начала 40-х годов нашего столетия. Пролеты деревянных балок до 90-х годов прошлого столетия достигали 6—8, а в отдельных случаях 11 м (см. рис. 24). Среднее расстояние между балками—-1,1 м (1,5 аршина). Однако это расстояние допускалось увеличивать до 1,6 м и уменьшать до 0,5 м (рис. 75) для устройства в стенах дымовых и вентиляционных каналов или чтобы не опирать балку на оконную перемычку.

Количество необходимых балок определяли по правилу: «Число балок в помещении (между двумя капитальными стенами) получим, если ширину его в саженях умножим на 2 и прибавим единицу». По правилам того времени глубина заделки должна иметь столько вершков, сколько саженей в пролете плюс 1,5 вершка. При заделке балок обязательно обеспечивался доступ воздуха к их торцам (см. рис. 76, к).

Рис. 75. Расположение деревянных балок перекрытия: I — обрешетка по балкам; 2 — то же, между балками

Конструкции деревянных перекрытий были весьма разнообразны, но в них всегда можно различить основные функциональные составные части. Деревянные балки в наиболее старых постройках вытесывались вручную из бревен диаметром порядка 350 см с «черепами» для укладки заполнения между ними (рис. 76,а). Позднее балками служили брусья из бревен диаметром 30 см с прикрепленными к ним черепными брусками (рис. 76,6). Балки из двух и одной доски применялись только в пролетах до 2,5 м.

Для приблизительного определения высоты балок применяли правила: «Толщина (высота) балки должна иметь вдвое больше вершков, чем длина саженей»; «Толщина балки должна быть не менее ‘/24 междустенного расстояния».

Второй составной частью деревянных перекрытий являются заполнения между балками. Эту часть перекрытия выполняли из накатника (подтоварника)—тонких бревен толщиной 11—14 см (рис. 76,6), из пластин (половин бревен диаметром порядка 22 см, рис. 76,а), а в более поздние времена — из двух рядов досок толщиной 40 мм с прокладкой войлоком или толем (рис. 76,г). Третьей частью перекрытия была смазка или слой пластичной глины толщиной около 2—3 см, иногда по войлоку. Четвертой его частью служила засыпка строительным мусором или выстилка битым кирпичом толщиной 60—80 мм с обязательной воздушной прослойкой До верха балок (низа лаг или обрешетки) в 2—5 см.
По верху балок устраивали конструкцию пола. На балки укладывались лаги толщиной 6 см с расстояниями 0,7 м или обрешетки (рис. 76, а, в) или сплошной настил из одного или двух слоев (рис. 76, г). На такой так называемый черный пол укладывались щиты паркета или доски пола.

Составной частью перекрытия являлась и отделка потолка, которую выполняли в виде штукатурки по драни, нередко с прокладкой под дранью слоя войлока для повышения качества потолка и изолирующих свойств перекрытия.

Кроме описанных выше типичных конструкций применялись многие другие варианты, в особенности в тех зданиях, где производили те или иные ремонтные работы. Общая толщина перекрытий достигала обычно 45 см (10 вершков), но наблюдались колебания в большую и меньшую стороны. Деревянные перекрытия по металлическим балкам начали применять в строительстве с последних десятилетий XIX в. (рис. 76, к, л, м). Их основывали на двутавровых балках порядка 22—27 номеров с расстояниями между ними 1,1 —1,4 м. Состав и конструкции заполнений между балками были те же, что и у деревянных балок; обязательно укладывали изоляционные прокладки. В местах опирания деревянных составных частей перекрытия на металлические балки обязательно укладывали изоляционные прокладки. Толщина перекрытий обычно несколько меньше 35 см.

В 20—40-х годах перекрытия по деревянным и металлическим балкам устраивали значительно более экономичные (рис. 76, е). Деревянные балки изготовляли обычно из досок размером 50X200 или 60×240 мм. Укладывали их через 600, 800, 1000 мм. Иногда вместо накатов делали подшивку (рис. 76,и). Общая высота перекрытий сократилась до 25—30 см. Пространство между балками заполняли также легкобетонными и гипсовыми плитами и блоками.

Деревянные перекрытия 20—30-х годов предельно экономичны по своей конструкции, но иногда не удовлетворяют требованиям по вибрации и зыбкости. Пролеты балок в полностью деревянных перекрытиях в эти годы были уменьшены до 3,5—4,5 м введением в конструкцию перекрытий прогонов. Прогоны опирали на дополнительные столбы и располагали в продольном или поперечном направлениях к длине здания.

Рис. 76. Перекрытия зданий (включая конструкции пола) традиционной постройки конца XIX — начала XX в.:
а—перекрытие по деревянным балкам с черепами, обрешетка на балках, накат из пластин; б — то же, балки с черепными брусками, подбор |из накатника; в — то же, обрешетка между балками; г — то же, балки с жуковинами, накат (подбор) из двух слоев досок, Йбдшив- ной потолок, пол из двух слоев досок (черный и чистый); д — то же, балки круглые, подбор в пазах, пол из шпунтованных досок, подшивной потолок. Перекрытия 1920—1930 гг.: е — балки из брусьев, щитовой накат (доски внизу, рейки сверху), пол из шпунтованных досок по лагам; ж —дощатый накат, подшивной потолок, пол из двух слоев досок по лагам; и — подшивной накат, дощатый пол; к—п — перекрытия по металлическим балкам; к — с деревянным заполнением; л —с кирпичными сводиками; м — с бетонным заполнением; к — опирание деревянных балок на наружную стену; о —чердачное перекрытие при деревянных балках; п — то же, при металлических балках; р —рельс; 1 — балка; 2—Черепной брусок; 3 — накат; 4 — глиняная смазка; 5 — выстилка кирпичом, засыпка строительным мусором, легкий бетон; 6 — обрешетка; 7 —щит основания паркета; 8 — паркет; 9 — штукатурка; 10 — лага; 11 — пол черный дощатый; 12 — то же, чистый; 13— тощий бетон; 14 — пол из керамических плиток на цементном растворе; 16 — подшивка потолка

В наиболее старых зданиях жесткость деревянных перекрытий, выполненных с большими запасами, достаточно высока — в них не наблюдается вибрации и зыбкости. Появление металлических балок с их большей несущей способностью позволило увеличивать пролеты до 7—11 м, но это привело к появлению прогибов и вибраций перекрытий. Для увеличения жесткости и неизменяемости перекрытий начали устраивать деревянные несущие перегородки. С течением времени наличие их приводило к обратному результату, так как перегородки скорее разрушались и деформировались, чем перекрытия.

Для повышения жесткости балочно-накатных перекрытий балки связывали со стенами при помощи металлических анкеров.
Дефекты деревянных перекрытий, изменение последних во времени главным образом объясняются свойствами или особенностями дерева как органического материала. Дерево в конструкциях перекрытий разрушается чаще всего от гниения, а иногда от грибков, плесени и реже дереворазрушающими насекомыми. Эти дефекты могут возникать и действовать отдельно или в различных сочетаниях друг с другом. Наиболее часто в перекрытиях подгнивают концы балок у наружных стен, а также различные их участки, находящиеся под помещениями с повышенной влажностью. Кроме того, нередко подвергаются разрушениям перекрытия чердачные и расположенные над сырыми подвалами и подпольями.

Арочные своды из кирпича: технология кладки и особенности строительства, которые не боятся землетрясений

Как известно, сводчатые потолки более прочные и могут выдерживать даже сильные землетрясения. Эти слова подтверждают сохранившиеся практически в идеальном состоянии памятники архитектуры, которые насчитывают не одну сотню лет. И самое главное, что такого рода конструкции возводились из специального кирпича высококлассными зодчими без единой капли какого-либо раствора. Современные же методы строительства радиусных перекрытий позволяют создавать настоящие шедевры, глядя на которые даже не верится, что такое чудо возможно.

Много веков подряд сводчатое или купольное перекрытие являлось самым надежным и крепким. | Фото: sdelaipotolok.com.
Как показывает практика, именно сводчатые или радиусные потолки и перекрытия не только эстетичней выглядят, но и более долговечны, что доказывают старинные храмы, арочные мосты и другие постройки, дожившие до наших дней.

Современные мастера создают не менее шедевральные сооружения используя лишь кирпич и раствор. | Фото: fishki.net.
Если в старые времена такого рода конструкции возводились из специального кирпича и без применения связующего раствора, то сейчас благодаря инновационным стройматериалам появилась возможность создавать и вовсе уникальные сооружения. В это сложно поверить, но теперешние каменщики не используют никаких особых приспособлений или арматуры – только кирпич, форма и специальный раствор.

Удивительной красоты арочный потолок сделан современными мастерами. | Фото: fishki.net.
На данный момент известны шесть разновидностей арочных потолочных конструкций, а также разработан еще один способ создания сверхпрочных потолочных перекрытий, применяемых для строительства огромных промышленных помещений и общественных зданий – метод двоякой кривизны.

Сводчатый потолок в современном дизайне. | Фото: samstroy.com.

Ведь именно радиусные конструкции не требуют установки дополнительных опор, как при создании плоского потолка. А это значит, что внутреннее пространство не будет загромождено огромным количество колонн. И еще один плюс в пользу криволинейных потолочных перекрытий – для их возведения можно использовать все виды кирпича (и даже пустотелого!), природные камни и даже облегченные бетонные блоки.

Современный стиль кладки сводчатых сооружений из кирпича. | Фото: fishki.net.
Специалисты Novate.Ru обращают внимание на единственное требование к выбору перечисленного стройматериала – любой из блоков должен иметь правильную геометрическую форму.

Благодаря современным строительным материалам сводчатые потолки могут иметь невероятные архитектурные формы. | Фото: kamtehnopark.ru.
Такие требования имеют значение лишь в том случае, если используется жидкий связующий раствор (портландцемент), вода из которого впитывается в кирпич и сразу же схватывается. Благодаря этому современные мастера могут создавать просто невероятные конструкции, которые отличаются великолепными архитектурными формами и сверхпрочностью.

При строительстве радиусного перекрытия нужно создать проект. | Фото: blog-potolok.ru.
Конечно же, если собираетесь создавать классический радиусный потолок или арку, то можно использовать старинный метод кладки. Отличительная особенность такой конструкции состоит в том, что сделать ее можно не применяя ни цемента, ни специального раствора. Для этого понадобятся лишь идеально правильный расчет, опыт в создании такого рода конструкций и клинообразной формы кирпич, который укладывается особым образом.

С помощью клиновидного кирпича или камня можно сделать сводчатый потолок и без цементного раствора. | Фото: pinterest.com.
Как ни странно, но такие «чудеса» происходят за счет того, что выполненная в виде полусферы кладка имеет центр окружности строго в середине. Для такого строительства достаточно будет использовать лишь клиновидный кирпич, имеющий наружную сторону больше чем внутреннюю. А все остальное сделают законы природы.

Используя подобную технологию можно построить купольный дом. | Фото: riadmar.livejournal.com.
Благодаря физическим законам каждый из кирпичей под действием силы тяжести плотно зажимается между соседними элементами и образовывает крепкую единую конструкцию, которой не страшны даже землетрясения. И ещё очень интересный факт — если плоские потолки уменьшают пространство, то радиусные — раздвигают его и зрительно увеличивают внутреннюю площадь.

Если же клиновидного или любого другого кирпича нет или решили строить из камня или бетонных блоков, то в обязательном порядке нужно использовать специальный цементный раствор, который позволит создавать нужной толщины распор, создавая клинообразную форму. Или выбрать другой способ кладки, который позволяет создавать разнообразные формы потолочных перекрытий.

Чаще всего сводчатые потолки делают при строительство подвалов. | Фото: moypodval.ru.
Какой бы вы способ не использовали всегда надо помнить, что главной задачей при создании радиусного потолка любой формы или витиеватой конструкции лестничного пролета является проектирование и идеальный расчет, ведь малейшая ошибка сведет все усилия на нет.

Помимо этого такую тонкую и сложную работу нужно доверять лишь профессионалам, даже несмотря на то, что глядя на процесс кладки со стороны кажется, что это совсем легко и просто.

Все работы по кладке радиусных сооружений должны выполнять профессионалы. | Фото: pinterest.com.
Ведь все этапы возведения нужно выполнять максимально быстро и синхронно с обеих сторон, чтобы сойтись в центре окружности и установить «замок».

Проверку на прочность арочные конструкцию проходят не только сотнями лет, но и природными катаклизмами. | Фото: pinterest.com.
Если при строительстве используется раствор, то все швы должны полностью заполнятся раствором и идеально затираться, не оставляя «наплывов» или полостей.

Большую роль для столь ответственного строительства играет температура и влажность воздуха. При минусовых температурах, равно как и при очень высоких создавать кирпичный свод уж точно не стоит. Используя тот же принцип, высококлассные и креативные мастера умудряются строить невероятной архитектурной формы кирпичную лестницу.

Из кирпича можно сделать удивительной формы лестницы. | Фото: fishki.net.
Но в этом случае не используются ни временные подпорки, ни арматура, только кирпич, быстросхватывающийся раствор и мастерство с творческой жилкой в придачу.

Витиеватая лестница из кирпича может украсить интерьер любого дома. | Фото: pinterest.com.
За этим невероятно захватывающим процессом можно наблюдать в следующем видеоролике, который наглядно покажет, что такого рода работы должны проводить только профи.

Используя подобную технологию, еще в советские времена неординарные архитекторы умудрились спроектировать и построить странной круглой формы многоэтажные панельные дома. О том, как же эти шедевры архитектурной мысли создавались и почему разрешили такое строительство, расскажет следующий материал.

Понравилась статья? Тогда поддержи нас, жми: