Кирпичная кладка стен, столбов, арок, парусов и сводов
Кладка кирпичных стен храмов>> в целом не отличается от других сооружений, однако должна выполняться сплошной, без вставок с утеплителем ввиду 1-го класса по долговечности здания храма>> . Толщина стен определяется расчетом в зависимости от вида конструкции покрытия (учитывая распорные усилия, создаваемые кирпичными арочными и купольными конструкциями), высоты стен, типа кирпича, климатического района и выполнения условий энергосбережения. В кирпичных храмах>> с кирпичными сводами общей площадью 300-750 м 
толщина стен обычно составляет в четверике 3-4 кирпича (770-1030 мм), в трапезной части и алтаре — 2,5-3 кирпича (640-770 мм), в нижнем ярусе колокольни — 4-6 кирпичей (1030-1550 мм). При монолитных сводах, не создающих распорных усилий, стены выполняются, как правило, из глиняного кирпича марки 100, на растворе марки 75 толщиной 640-900 мм. Кладку углов выполняют с армированием сеткой через каждые 5 рядов кладки. Кладка стен из кирпича должна выполняться по многорядной или однорядной (цепной) системе перевязки швов, а кирпичная кладка столбов и узких простенков шириной не более 1 м — по трехрядной системе перевязки. Кирпичные столбы и простенки шириной 
кирпича и менее следует выкладывать из отборного целого кирпича. При наличии распора сводов во избежание появления трещин в местах угловых соединений стен рекомендуется закладывать связи из стальной сетки длиной около 1 м в каждую сторону через каждые 2 м, а в пятах сводов для снижения распора следует размещать металлические связи или монолитные пояса. Связи должны входить в каждую из примыкающих стен не менее чем на 1 м, считая от внутреннего угла, образованного этими стенами, и заканчиваться крюками. Связи не должны пересекать вентиляционных каналов. Невысокие стены пристроек притворов, папертей и тамбуров с собственными фундаментами во избежание появления трещин в местах стыков из-за разности нагрузок следует возводить или присоединять к основным массам здания храма>> только после осадки последних. Кладка лицевой стороны неоштукатуриваемых и необлицовываемых фасадных стен производится из лицевого или отборного целого кирпича с правильными ребрами и углами. Рисунок перевязки должен быть указан в проекте. Для перекрытия проемов в стенах, как правило, должны применяться арочные перемычки, укладываемые по ходу кладки. Под нижний ряд кирпича в рядовых перемычках укладывается в слой раствора стальная арматура из расчета по одному стержню сечением 0,2 см 
на каждые 
кирпича толщины стены, если по проекту не требуется более сильное армирование. Клинчатые перемычки, выкладываемые из обыкновенного кирпича, выполняются с клинообразными швами толщиной не менее 5 мм внизу и не более 25 мм вверху. Кладка таких перемычек производится с двух сторон, в направлении от пят к середине. Применение рядовых и клинчатых перемычек не допускается при пролетах более 2 м, а также в зданиях, где возможна неравномерная осадка стен. Свес каждого ряда кирпичной кладки в карнизах допускается не более 
длины кирпича, а общий вынос кирпичного неармированного карниза допускается не более половины толщины стены. Карнизы с общим выносом более половины толщины стены следует устраивать из армированной кирпичной кладки, из белокаменных и других подобных элементов, заанкериваемых в кладке. Конструкция таких карнизов должна быть указана в проекте. Карнизы с большим выносом выполняются с защемлением сплошной плиты в кладке или с опиранием на металлические элементы, заложенные в стену. Во время устройства карниза его временно удерживают деревянными подпорками. В кладке стен из многодырчатого и пустотелого кирпича открытые свешивающиеся ряды карнизов, поясков, парапетов, а также части стен, требующие тески, выкладываются из обыкновенного (полнотелого) или специального (профильного) лицевого кирпича. Для крепления мауэрлата основания главы в кладке карниза закладываются вертикальные металлические штыри. Обрез кирпичного цоколя и другие выступающие части кладки должны быть надежно защищены от атмосферных влияний согласно проекту. Отделка фасадов облицовочными материалами выполняется, как правило, одновременно с кладкой стен. При реконструкции и реставрации стен наружный выветренный слой кирпичной кладки приходится докомпоновывать. Докомпоновка может осуществляться двумя способами: домазкой (для восполнения незначительных утрат поверхности кирпичной кладки в пределах 3-5 см) и вычинкой (при значительных утратах кирпичной кладки). Для домазок используется состав, состоящий из портландцемента М500, кирпичной крошки, суперпластификатора С-3 и воды. Для соответствия цвету реставрируемой кладки в состав добавляют пигменты железного и свинцового сурика. Подбор растворов для докомпоновки осуществляется на основе физических характеристик кладки, определяемых путем испытаний отобранных проб. Вычинку следует выполнять, используя реставрационный кирпич, соответствующий старому, и обязательно на растворе, содержащем известь. После докомпоновки можно использовать обмазочную известково-цементную смесь, наносимую кистью или рукавицей на поверхность кладки.
Кладка столбов и пилонов
Площадь сечения кирпичных столбов, несущих барабан главы, определяется расчетом и в храмах>> вместимостью 600-1000 человек может быть до 4 м
. Ширина их составляет ориентировочно 
от пролета арок. Форма сечения столбов зависит от расположения сводов и чаще всего бывает крестообразной. Через 7-8 рядов кладку следует перевязывать металлической сеткой. Кирпичная кладка столбов должна выполняться в перевязку на всю толщину, а не только по краям с забутовкой середины. Пилястры, поддерживающие пяты арок, для предотвращения отслаивания от массива стены должны иметь выступ не более 1 кирпича. Под пятами арок следует укладывать «ступенные» камни — песчаник, доломит, белый камень или устраивать монолитный участок.
Кладка арок и парусов
Кирпичные арки выкладываются по кружалам, устанавливаемым строго по горизонтали и по отвесу. Для устройства арок следует использовать камень или кирпич клиновидной формы, который укладывается строго по направлению к центру, сверяясь по шнурку или бруску, конец которого закреплен в центре арки (рис.46). При отсутствии готового лекального кирпича затесывают обычный полнотелый кирпич, придавая ему клинообразную форму. При кладке арок следует строго следить за качеством кирпича, направлением и толщиной швов, которая не должна быть больше допустимой по проекту.
Рис.46. Кладка арок (из руководства В.Р.Бернгарда, 1901 г.)
Арки, выкладываемые из обыкновенного кирпича, выполняются с клинообразными швами толщиной не менее 5 мм внизу и не более 25 мм вверху. Кладка таких арок производится с двух сторон, в направлении от пят к середине. Арки, как правило, выкладывают в два слоя равной толщины, причем оба слоя следует выполнять и «запирать в замках» в верхней части одновременно. После этого кружала сразу же опускают, поочередно вынимая клинья из-под стоек, не допуская перекосов. При небольших размерах столбов пяты второго слоя могут быть приподняты. Кружала следует изготавливать чуть более выпуклыми, завышая проектную отметку с учетом будущей осадки кирпичной кладки. Для пролета в 6 м завышение должно составлять около 2 см, для пролета в 10 м — около 7 см. Главные арки в нижней части на высоту половины высоты арки следует выкладывать напуском горизонтальными рядами вместе со столбами (рис.47). Для придания аркам прочности применяется армирование сеткой с шагом около 50 см.
Рис.47. Кладка парусов и сводов
Для обеспечения равномерности напряжений в больших арках необходимо возводить их так быстро, чтобы раствор не успевал полностью затвердеть во всех частях арок до момента ослабления кружал. Для соединения арок парусами и сводами в нижней их части на 20-27 см по высоте в одном слое по всей длине делают пяты для упора парусов в 2 уступа по 6-7 см в каждом. Только в средней части арок у самого замкового камня на их длины вместо уступов делают напуски под плоскость парусов, которые заменяют продолжение парусов по направлению к замковым камням арок. При кладке верхнего слоя арок делается уступ в 6-7 см, и так же делаются пяты для парусов. На каждые 70 см длины арки приходится две пяты шириной 6-14 см. Паруса следует возводить одновременно с кладкой арок. В нижней части на высоту около 35 см кладка ведется вместе с арками горизонтальными рядами, а дальше — сводчатой кладкой и горизонтальными рядами. Однако до начала второго слоя арок у замка удобнее выкладывать горизонтальными рядами с проходом кладки паруса по столбу между арками и с подъемом к верхней части этой кладки паруса на высоту 18-26 см под перемычки и далее — сводчатой кладкой или перемычками. Паруса так же, как и арки следует делать на известковом растворе с добавлением цемента для замедления схватывания раствора. Кладка парусов укрепляется металлическим полосами, идущими горизонтально в нескольких уровнях по высоте паруса.
В практике строительства православных храмов>> наибольшее распространение получили следующие виды сводов (рис.48):
полуцилиндрические, представляющие собой 
цилиндра; коробовые, представляющие в сечении 
эллипса; сомкнутые, состоящие из двух пересекающихся цилиндров с одинаковым подъемом и опирающиеся на четыре стены; крестовые, состоящие из двух пересекающихся цилиндров, представляющие четыре распалубки и опирающиеся на четыре угла; парусные, представляющие собой невысокий купол, обрезанный по краям вертикальными стенами; купольные, представляющие в сечении 
сферы; купольные, опирающиеся на арочные тромпы; бочарные, представляющие собой вспарушный цилиндрический свод; крещатые, состоящие из двух пар пересекающихся под прямым углом арок со световым барабаном на парусах.
Рис.48. Основные типы сводов 1 — коробовый; 2 — четвертьцилиндрический; 3 — купольный; 4 — купольный на парусах без барабана; 5 — купольный на барабане; 6 — конха; 7 — двухскатный; 8 — крестовый; 9 — шатровый; 10-12 — ступенчато-арочный; 13 — вспарушенный крестовый; 14, 15 — сомкнутый на распалубках, сходящихся к углу; 16, 17 — сводчатое перекрытие на распалубках, сходящихся к углу; 18 — сомкнутые на распалубках, отступающие от угла; 19 — сомкнутые со свободным расположением распалубок; 20 — сомкнутый на граненом основании («граненый купол»); 21 — парусный; 22 — купол на тромпах; 23 — крещатый с горизонтальными шелыгами распалубок; 24 — крещатый с наклонными шелыгами распалубок; 25 — крещатый со ступенчатыми распалубками; 26 — сомкнутый без распалубок; 27 и 28 — полулотковый и лотковый; 29 — сводчатое перекрытие распалубок; 30 — лотковый на распалубках; 31 и 32 — варианты светового пятиглавия бесстолпного храма>>
В кирпичных храмах>> своды выкладываются по опалубке, опирающейся на кружала и стены или на пониженные по отношению к ним подпружные арки (рис.49, 50). После твердения раствора кружала удаляются и опалубка снимается.
Рис.49. Кладка сводов (из руководства В.Р.Бернгарда, 1901 г.)
Рис.50. Своды (из альбома А.Красовского, 1894 г.)
При выполнении кирпичных сводов их толщина определяется расчетом, а по практике дореволюционного строительства в верхней точке составляет для нижних перекрытий 6 см на каждые 2 м пролета, а для верхних — 4,5 см. Общая толщина определяется с учетом размеров целого кирпича. Своды покрытия храмов>> пролетом до 5,5 м делаются в полкирпича, кроме гуртов (утолщенных ребер), которые в крестовых сводах делают в один кирпич. При пролетах от 6 до 12 м своды должны быть толщиной в один кирпич, а в гуртах — в 1,5 кирпича. При выкладке ребер распалубок кирпичи, подходящие с двух сторон к ребру, не составляют единого ряда, привязываясь на углу. На ребро выпускаются кирпичи только с одной из сторон, подтесываясь по индивидуальному шаблону по двум плоскостям. Кружальные формы для сводов делают из досок толщиной 6-9 см в один или несколько рядов в зависимости от размеров свода, располагая их с интервалом около 0,7 м при толщине обшивки опалубки в 2-3 см или с интервалом 1-1,4 м при толщине опалубки 5 см. С учетом последующей осадки свода при устройстве кружал их делают несколько выше из расчета 1 см на 0,7 м длины погонного метра образующей, считая от пят. При кладке коробовых сводов ряды клиновидных кирпичей ведут непрерывно по всей длине свода, а стыки — в перевязку. В крестовых сводах кладку ведут обычными рядами, а в парусных — косой кладкой. В полном парусном своде его нижняя часть, как и в куполе, выкладывается вместе со стенами горизонтальной кладкой, причем кладка ведется со всех сторон одновременно, постепенно приближаясь к замку на вершине свода. Забутовка пазухов (заполнение бутом — битым кирпичом или камнем пространства между сводом и стеной) ведется одновременно с кладкой свода. По окончании кладки сводов их ослабляют, равномерно выбивая клинья из-под опор опалубки, и оставляют на кружалах до полного затвердения раствора. При устройстве сводов, опирающихся на 8 арок, кладку арок, поддерживающих свод, выполняют в три ряда кирпичей.
Арки следует класть на известково-песчаном растворе и в каждом ряду связывать поперечными металлическими связями. Между арками кладка столбов должна армироваться. Выше арок кладка ведется горизонтальными рядами вместе с нижней частью свода с образованием пят для сводчатой части. В большепролетных сводах сводчатая часть поднимается на высоту 0,7 м толщиной в 3 кирпича, далее на высоту 0,9 м — в 2,5 кирпича, вверху — в 2 кирпича. Конструкция опалубки для кладки тонкостенных сводов двоякой кривизны, цилиндрических сводов и арок должна обеспечивать возможность равномерного опускания опалубки при раскружаливании посредством клиньев, песчаных цилиндров и других устройств. Отклонения размеров опалубки сводов двоякой кривизны от проектных не должны превышать: а) по стреле подъема в любой точке свода — 
величины подъема; б) по смещению опалубки от вертикальной плоскости в среднем сечении — от стрелы подъема свода; в) по ширине пролетов сводиков — 10 мм. Указанные допуски не распространяются на передвижные шаблоны, применяемые на кладке волн свода. В состав проектов сводов двоякой кривизны должны входить рабочие чертежи опалубки. Кладка сводов двоякой кривизны, цилиндрических сводов и арок производится от пят одновременно с обеих сторон. Сомкнуто-вспарушенные своды выкладываются рядами, замкнутыми по контуру. Кладка сводов двоякой кривизны должна начинаться не ранее чем через 7 дней после окончания устройства пят (верхних частей стен), если температура наружного воздуха в это время была выше 10 °С. При температуре от 10 до 5 °С срок удлиняется в 1,5 раза, а при температуре от 5 до 1 °С — в 2 раза. При железобетонных пятах, сквозь которые пропускаются затяжки сводов, кладка сводов может начинаться немедленно после устройства пят. Натяжение затяжек в сводах двоякой кривизны и цилиндрических сводах должно производиться немедленно после окончания кладки до снятия опалубки. Верхнюю поверхность сводов двоякой кривизны и цилиндрических сводов при толщине менее 90 мм следует затирать в процессе кладки слоем раствора толщиной около 5 мм того же состава, на котором ведется кладка сводов. При толщине сводов 90 мм и более затирка не производится. Места примыкания смежных волн сводов двоякой кривизны одна к другой должны выдерживаться на опалубке не менее 12 ч с момента окончания кладки. Распалубку волн свода следует производить после окончания кладки в пределах ширины передвижного шаблона. При температуре ниже 10 °С сроки выдерживания сводов на опалубке увеличиваются. Распалубка цилиндрических сводов и арок пролетом до 4 м допускается немедленно после окончания кладки и установки затяжек, если они предусмотрены проектом. При устройстве в сводах двоякой кривизны проемов, превышающих 
ширины волны свода, порядок перемещения опалубки должен быть указан в проекте. Торцовые стены, расположенные выше пят сводов двоякой кривизны, должны выкладываться после распалубки волн свода, примыкающих к этим стенам, и передвижки опалубки. Кирпичи и камни, применяемые для кладки сводов, перед укладкой увлажняются. Верхняя поверхность тонкостенных сводов, выложенных на цементных растворах, должна защищаться в жаркую погоду от воздействия солнца и увлажняться в течение первых трех суток после окончания кладки. Загрузка распалубленных сводов двоякой кривизны и цилиндрических сводов утеплителем и кровлей при температуре воздуха выше 10 °С допускается не ранее 7 суток после окончания кладки. Своды и арки при загружении в более ранние сроки должны выдерживаться в опалубке. При укладке утеплителя односторонняя временная нагрузка сводов не допускается.
Кирпичный купол, технология возведения!
Находясь в Египте обратил внимание, что местная архитектура предполагает возведение крыш в ввиде куполов и арочных сводов. Почитав доступную литературу, и учитывая сложность создания опалубки под купол — все эти конструкции выкладываюся без опалубки. Возникает вопрос а как? На поледнем снимке рядовое здание, а на первых четырех потолок в каждом из помещений. 1,3 по одной технологии кладка, 3 совершенно другая. Кладка везде выполнена достаточно аккуратно, и зачастую используется без дальнейшей штуратурки! Хотелость узнать технологию возвезведения таких куполов!
На 4 фотографии вид купола с наружи
Последний раз редактировалось Victor_spb_423, 10.01.2011 в 23:40 . Причина: изменена фотография
Просмотров: 29714
| Victor_spb_423 |
| Посмотреть профиль |
| Найти ещё сообщения от Victor_spb_423 |
Регистрация: 16.12.2005
Сообщений: 2,182
Самое простое — устроиться там на стройку подмастерьем, увидишь собственными глазами.
Сообщений: n/a
Обычно кирпичные купола устраиваются по опалубке (кажется кружало называются).
Регистрация: 07.01.2011
Санкт-петербург
Сообщений: 7
Сообщение от MasterZim
Самое простое — устроиться там на стройку подмастерьем, увидишь собственными глазами.
Если бы бы все так просто: Вы видели что бы у нас выкладывали купола?
ЛИС
Обычно кирпичные купола устраиваются по опалубке (кажется кружало называются) — правильно, арки да но купола явно без опалубки. По трудоемкости опалубка получится дороже кладки .
Последний раз редактировалось Victor_spb_423, 10.01.2011 в 23:20 .
| Victor_spb_423 |
| Посмотреть профиль |
| Найти ещё сообщения от Victor_spb_423 |
Регистрация: 20.12.2007
Щелково МО
Сообщений: 7,470
Сообщение от Victor_spb_423
но купола явно без опалубки
и откуда такая уверенность?
| Forrest_Gump |
| Посмотреть профиль |
| Найти ещё сообщения от Forrest_Gump |
Регистрация: 07.01.2011
Санкт-петербург
Сообщений: 7
Сообщение от Forrest_Gump
и откуда такая уверенность?
По виду кладки, если посмотреть на сам купол с наружи, то раствор не подрезан. А внутри все достаточно гладко и иногда использутся без отделки. Обратите внимание на 4 фото.
Последний раз редактировалось Victor_spb_423, 10.01.2011 в 23:41 .
| Victor_spb_423 |
| Посмотреть профиль |
| Найти ещё сообщения от Victor_spb_423 |
Регистрация: 26.10.2008
Рідна ненька — Україна, Харків
Сообщений: 5,705
Сообщение от Victor_spb_423
Если бы бы все так просто: Вы видели что бы у нас выкладывали купола?
У меня в Чернигове строили церковь — купол выкладывали (делали опалубку из досок куполом).
ЗЫЗЫ Тут, наверное, Огурец больше всех расскажет.
Сообщений: n/a
Сообщение от Victor_spb_423
купола явно без опалубки. По трудоемкости опалубка получится дороже кладки .
Вы совершенно не правы.
Опалубка для кладки довольно проста — это не монолит.
Регистрация: 07.01.2011
Санкт-петербург
Сообщений: 7
Сообщение от ЛИС
Вы совершенно не правы.
Опалубка для кладки довольно проста — это не монолит.
Возможно, но таковой для купола я не видел. Для арок да сделать не вопрос.
| Victor_spb_423 |
| Посмотреть профиль |
| Найти ещё сообщения от Victor_spb_423 |
Сообщений: n/a
Сообщение от Victor_spb_423
Возможно, но таковой для купола я не видел. Для арок да сделать не вопрос.
Из обычных досок
Регистрация: 02.03.2008
Russia, Moscow
Сообщений: 799
Уважаемый Victor_spb_423.
Выполнить кирпичный купол без опалубки (кружал) или каркаса — практически невозможно. Даже если предположить, что возводится сиё сооружение без кружала — то как Вы объясните факт удержания кирпича хотя бы под собственным весом в наклонном положении на растворном пластичном шве?
Вместо опалубки египтяне, возможно, используют ожиревшего одногорбого верблюда .
Хотя отчасти есть истина в ваших подозрениях — если предположить, что купол выполнялся по каркасу (например, деревянному). Технология возведения во многом будет зависеть от параметров купола.
Вот некоторые факты из теории и истории:
1. Купол — оболочка, образованная поверхностью вращения. При равных толщинах конструкции им можно перекрыть в несколько раз большие пролеты, чем плоскими плитами. Структура — пространственная стержневая система, образуемая на основе многократно повторяющихся элементов. Трубчатые стержневые элементы структур работают на растяжение или сжатие.
2. 125 г. н.э. D = 43,4 м. Рим. Бетонный (!) кессонированный купол (opus caementium) Римского пантеона — самый прославленный, самый величественный, самый совершенный, лучше всех сохранившийся, чаще всех копируемый, грандиознее всех перекрытый — обилие превосходных степеней характерно для всех его описаний. Построен 1880 лет назад и до сих пор стоит — лучшего примера надежности не найти (!). Пролет купола в 43,4 м был превзойден только через 1800 лет. Бетон заливался вокруг деревянных кессонных форм, в основании слой бетона достигает 6 м, а наверху его толщина всего 1,5 м. Общая масса купола около 5 тыс. т. Полусферический купол имеет в центре круглое, обрамленное бронзовым бордюром отверстие диаметром 9 м — единственный источник освещения. Купол поднимается над ротондой на 22 м. Архитектор этого грандиозного сооружения неизвестен.
3. 1462 г. D = 42 м. Флоренция. Купол Санта-Мария дель Фьоре. Архитектор-инженер Филиппе Брунеллески. В отличие от купола Пантеона известна практически вся информация о проектировании и строительстве этого уникального сооружения. Сохранилось множество документов с описанием хода строительных работ, которые к настоящему времени проанализированы и частично опубликованы. Флорентийский купол возведен из естественного камня и кирпича, причем строился он без деревянных арок и кружал. Свод подобного пролета никогда не был повторен. Подробные документальные сведения о проектировании и возведении строительных конструкций известны в основном со второй половины XIX века, однако сооружение во Флоренции в этом отношении является исключением. Его автор Ф. Брунеллески так и не раскрыл, в чем же заключается секрет возведения кирпичного купола без кружал.
Немалую роль играет еще и требуемое время возведения купола. Без сомнения, возведение купола по кружалам будет быстрее, чем без них. В любом случае, при строительстве изнутри должны были применяться какие-либо поддерживающие конструкции (пусть не кружала, а допустим достаточно широкие кольца различного радиуса из тех-же досок с определенным шагом по высоте).
__________________
С уважением, StudioSerg.:)
Последний раз редактировалось studioserg, 11.01.2011 в 01:16 . Причина: внесение дополнений
| studioserg |
| Посмотреть профиль |
| Найти ещё сообщения от studioserg |
Строительство куполов из кирпича
Так как римляне усовершенствовали строительство арок из клиновидных кирпичей, можно предположить, что при строительстве куполов они пользовались похожими приемами. И действительно, имелись сложенные из обожжённых кирпичей купола, однако наиболее ранние римские купола отливались из бетона и не имели ничего общего с кирпичными арками, появившимися в то же время в других местах. Самым интересным из куполов был купол Пантеона, построенный между 118 и 128 гг. после Р.Х. при цезаре Адриане.
Пантеон представляет собой гигантское помещение высотой 50 м и шириной 43 м, которое поддерживает купол диаметром 43 м. Крепкие ограждающие стены образуют цилиндр, прерываемый через регулярные промежутки нишами, а сам цилиндр накрыт составленным из кессонов (кассет) куполом. Окна отсутствуют, правда, имеет круглый проем (окулус) в центре купола. Купола такого диаметра больше не строились в течение последующих 1500 лет. Купол Пантеона больше по размеру, чем купол собора св. Петра и церкви Ая-София (собор св. Софии) и любые другие купола, сооружавшиеся до изобретения конструкции железного скелета. Пантеон до наших дней является одним из великолепнейших сооружений человечества.
Его купол сделан не из обожжённого кирпича, а из бетона, хотя играл значительную роль при строительстве барабана, сооружения под куполом. Видимые снаружи кирпичи за небольшими исключениями не прямоугольные, как это кажется; скорее прямоугольные кирпичи резались на треугольники и клались длинной стороной наружу. Стены также не такие массивные, как это кажется. Толщиной 6,05 м (20 римских футов), стенная кладка на основе выбранных ниш и на основе высоких, недоступных пустот между нишами сужается к низу; тем самым, уменьшая вес и нагрузку на фундамент. Вес купола передается через разгрузочные арки на массивные опоры между пустотами. Эти разгрузочные арки сложены из кирпичей – из двух колец кирпичей бипедалис и одного кольца из бессалес. В то время как вершина этих арок и их основание на внутренней и внешней сторонах находятся на одном уровне, своды, которые они образуют, значительно сложнее, чем это кажется с первого взгляда – они сходятся на конус. Разгрузочные арки, хотя и кажется, что они произвольно встроены с структуру стен, имеют огромное значение для статики. Они являются единственными массивными кирпичными элементами кладки.
После сооружения Пантеона бетонные купола, очевидно, вышли из моды. Новая тенденция привела к сооружению массивных, сложенных из кирпича куполов византийской эпохи. В начале этого развития стояло добавление ребер из обожжённого кирпича внутри бетона, которые можно сравнить с ребрами римских бетонных арок. Одним из наиболее ярких примеров этого типа конструкций является купол храма Минервы Медика середины III века. Эти ребра служили, скорее всего, для устойчивости купола, а не для экономии на кружалах. Насколько эффективным был этот метод строительства, показывает то, что купол не разрушился даже тогда, когда уже разрушилась большая часть заполнителей между ребрами.
При строительстве куполов в более позднее время вместо бетона все больше применялся керамический кирпич, скорее всего под влиянием византийской архитектуры. Шуази приводит в своем произведении «Строительное искусство римлян» многочисленные примеры куполов из обожжённого кирпича, среди них мавзолей Диоклетиана в Сплите и мавзолей Галерия в Салониках. Кирпичи мавзолея в Сплите накладывались слой за слоем над арками для повышения устойчивости. В других случаях для уменьшения веса куполов применялись глиняные кувшины и пустотелые трубы — метод, который был типичным для византийской эпохи.
Кирпичная кладка арок, сводов и перемычек
Строительство любого здания не возможно без сооружения перемычек.
Перемычка — это перекрытие дверного или оконного проема. В строительстве чаще всего применяются железобетонные перемычки, поскольку они могут перекрывать длинные пролеты и справляться с высокими нагрузками. Кирпичные перемычки не обладают для этого достаточной прочностью, поэтому в современном строительстве используются только для несущих стен.
Рядовые (обычные) кирпичные перемычки возводятся с помощью арматуры. Именно она и поддерживает кирпич. Арочные, клинчатые, лучковые, коробковые, стрельчатые, полуциркулярные перемычки – популярные архитектурные детали фасадов на протяжении многих десятков и даже сотен лет.
Многообразие перемычек зависит от конфигурации верхней части дверного или оконного проема. Так, например, своды-перекрытия зданий сооружаются по технологии строительства арочной перемычки.
До конца XIX века проемы сооружали только из кирпича. Устройство кирпичных перемычек было не только данью красоте. Главным их предназначением было то, что они удерживали высокую нагрузку от стены за счет распора, который обеспечивал веерное расположение кирпича в кладке.
Возведение арок и сводов при строительстве храмов изначально было лишь способом перекрытия кирпичных зданий. Со временем они стали неотъемлемой частью и даже каноном церковного зодчества. Сегодня арочные перемычки из кирпича являются лишь дизайнерским решением.
Практически во всех загородных домах возводятся печи и камины. Для их декорирования часто используют арочные, клинчатые перемычки, возводят цилиндрические своды.
Рядовые перемычки
Рядовые перемычки сооружаются так же, как и обычная кирпичная кладка, с перевязкой и четкой линией швов. При работе необходимо учитывать следующие особенности:
1) швы кирпичной кладки должны быть тщательно заполнены;
2) рядовые перемычки не имеют опоры в проеме, поэтому могут сжиматься под тяжестью вышележащей стены;
3) размер перемычки определяется из расчета ее работы в проеме на изгиб;
4) высота составляет около 5-6 рядов кладки, длина рассчитывается по ширине проема и предполагает запас по 500 мм в каждую сторону от него.
Поскольку кирпичное перекрытие конструкции должно выдерживать достаточно большие нагрузки, кирпич стоит использовать отборный, а марка раствора должна быть не ниже 25. Усиление рядовой перемычки производится с помощью армирования. Расчет его зависит от величины нагрузки на проем. При небольших нагрузках арматура устанавливается конструктивно из круглой стали. Ее диаметр составляет 4-6 мм, количество – один стержень на половину кирпича стены. Арматура должна заходить в кладку за грань проема минимум на 250 мм, при этом ее концы загибают вверх вокруг кирпича.
Технология выполнения рядовых перемычек
- Инструмент. Для устройства рядовой перемычки потребуется тот же самый инструмент, с помощью которого выполняется обычная кладка кирпичных стен.
- Для создания армированной опоры кирпичу необходима установка опалубки. Для ее изготовления потребуются доски толщиной 40-50 мм.
- Перед началом работ желательно защитить доски полиэтиленовой пленкой либо рулонной гидроизоляцией. Это позволит не допустить протекания кладочного состава и придать нижней части перемычки более ровный вид. Следует учесть тот факт, что любые неровности на поверхности опалубки могут негативно отразиться на внешнем виде сооружаемого проема.
- На опалубке расстилается растворная смесь. Арматурные стержни укладываются на нее, а затем втапливаются в этот состав.
- Затем арматура покрывается вторым слоем раствора. Его толщина не должна быть меньше 3 см, поскольку этот слой обеспечивает защиту металлических изделий.
- Чтобы обеспечить устойчивость опалубки, из кладки выпускают кирпичи. После того, как раствор наберет полную прочность, снимают доски и срубают выступающий кирпич. Можно воспользоваться другим вариантом — сделать в кладке борозду, поместить в нее опалубку, а после ее удаления установить туда кирпич с устройством кладочного шва. Опорные доски в этом случае для жесткости можно установить на ребро.
Клинчатые перемычки
Кладка клинчатых перемычек не требует сооружения опоры из армированного раствора. Их устойчивость и несущая способность обеспечиваются за счет распора в клинообразной установке кирпича.
Клинчатые кирпичные перемычки имеют два варианта:
- клинообразный вертикальный шов кладки;
- клинообразная форма кирпича.
В первом случае толщина шва снизу не должна быть менее 5 мм снизу, а сверху – не более 25 мм. Если же используется клинчатый кирпич, толщина кладочного шва не должна превышать 10 мм. Клинчатая перемычка устанавливается при помощи опалубки с кружалами.
Если кладка оконного или дверного проема осуществляется с четвертями, для сооружения перемычки потребуется три кружала. Одно — более короткое, устанавливается на уровне четвертей, два других — внутри проема. На более длинные кружала настилается опалубка, ее можно сделать из досок.
Стену возводят c устройством опоры до уровня верхней части перемычки. Угол наклона края перемычки (кирпичей) относительно вертикали определяется сразу. Затем необходимо сделать разметку всех рядов на опалубке будущего перекрытия. Их количество обязательно должно быть нечетным. Важно при расчете устройства каждого ряда учитывать толщину шва.
Центральный кирпичный ряд вставляется вертикально и является замком. Благодаря ему в нижней части перемычки создается сжатие, что позволяет выдерживать вышележащую нагрузку без армированного усиления.
Клинчатые кирпичные перемычки выполняются от опоры к середине с двух сторон, чтобы подойти к центральному кирпичу – замку. Точное направление каждого шва определяется по точкам пересечения линий направления обеих опор. В это место на опалубке вбивается гвоздь, и с помощью привязанной к нему веревки обозначается линия каждого шва.
Арочные перемычки, арки и своды
Кирпичная арочная перемычка по принципу устройства не отличается от кладки клинчатых перекрытий проемов. По форме арки могут быть лучковыми, стрельчатыми, полуциркулярными, коробковыми. Их отличие заключается в выборе центра, размера сегмента и радиуса окружности.
В независимости от вида, центральная линия шва всегда будет перпендикулярна внутренней поверхности перемычки или арки. Кривая линия создается благодаря клиновидному кирпичу или фигурной форме шва. Кладка арочной перемычки предполагает центральную линию шва как продолжение радиуса кривой.
Толщина швов такая же, 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 кирпичных перемычек будет зависеть от внешнего вида проема. Проверка радиального направления швов и правильности кривизны арок осуществляется с помощью верёвки, привязанной к центру окружности каждого участка перемычки.
Арки выкладывают по той же технологии, что и арочные перемычки.
Своды популярны в современном строительстве общественных зданий, храмов, церквей. Для их возведения изготавливают сплошную опалубку необходимого очертания. Часто использующийся прием – выкладывание цилиндрических сводов «елкой». Кладка выполняется одновременно параллельно оси свода под углом в 45°.
Под опалубку подкладываются клинья, которые затем постепенно вынимаются, обеспечивая ее равномерное опускание. Свежая кладка обладает высокой чувствительностью к нагрузкам. На нее недопустимо помещать емкости с раствором или кирпич, это может привести к искажению формы перекрытия и нарушению сцепляемости кирпича с кладочной смесью.
Кирпичное перекрытие, имеющее достаточно простую конфигурацию, можно возвести самостоятельно. Необходимо лишь изучить технологию и тщательно соблюдать последовательность действий. Арки и своды сложной формы лучше доверить специалисту, имеющему высокую квалификацию.
Кирпичные перемычки, арки и своды, украшали здания еще сотни лет назад. И сегодня они не утратили своего значения, продолжая украшать фасады современных зданий, камины, печи, создавая неповторимый интерьер и экстерьер на любой вкус.