Армирование кирпичной кладки

Армирование кирпичной кладки

Актуальность повышения прочности зданий из кирпича и мелко блочных материалов заставляет строителей использовать традиционные способы усиления кладки, а также разрабатывать новые способы армирования несущих конструкций. Армирование кирпичной кладки стен, фундамента, опорных колонн позволяет существенно снизить риски образования в них трещин и разрушений. Необходимость в армировании конструкционных элементов может возникнуть по разным причинам:

• высокая вероятность движения грунта, существенная усадка строения;
• значительная нагрузка на несущие стены, которая часто возникает при эксплуатации многоэтажных зданий и промышленных объектов;
• строительство объектов в сейсмологически опасных регионах;
• для усиления стен с оконными и дверными проемами больших размеров;
• при необходимости осуществить пристройку к эксплуатируемому объекту;
• при возведении несущих опор и колонн с небольшим сечением.

В отдельных случаях армирование проводится для исправления технологических ошибок, например, если не выполнена перевязка кладочных швов.

Технологии усиления

Существуют несколько методов армирования кирпичной кладки. К самым распространенным видам относятся:

Горизонтальное армирование

Технология применяется при кладке перегородок и стен толщиной в один кирпич в области их соединения, а также зонах, испытывающих изменение внутренних напряжений. Продольное усиление позволяет существенно уменьшить риск появления трещин в местах:

• стыков наружных стен;
• соединения наружных и внутренних несущих стен;
• самонесущих стен и перегородок.

Это повышает не только прочность и локальную устойчивость кладки, но и ее теплоизоляционные характеристики. Если есть необходимость укреплять кладку стены по всей длине, усиление выполняется способом создания армопояса. При этом производится армирование кирпичной кладки по всей длине стены до верха, а расчет прочности определяет через сколько рядов необходимо выполнять усиление. Такой метод армирования позволяет существенно снизить риск растрескивания кладки при воздействии температурных и усадочных деформаций.

Горизонтальное усиление арматурой позволяет исключить деформацию стен новостроек при существенной усадке фундамента. В таких случаях кирпичная стена будет выполнять работу балки, а арматура в зоне деформации – работать на растяжение.

Поперечное армирование

Такое усиление применяется для армирования стен из кладки в 2 и более кирпича толщиной, а также отдельно стоящих колонн. Цель усиления – увеличить прочность кладки. Несмотря на то, что кирпич является материалом, хорошо работающим на линейное сжатие, кладка испытывает объемные напряжения.

Стена, выложенная из кирпича, является по своему составу композитной конструкцией, созданной из чередующихся рядов кирпича и кладочного раствора. Особенностями кирпичной кладки являются:

• разные характеристики упругости кирпича и кладочного раствора, что приводит к возникновению в зоне шва растягивающих напряжений;
• из-за отсутствия весовых нагрузок вертикальные швы кладки имеют меньшую плотность заполнения. Это приводит к тому, что площадь раствора, на которую действуют деформационные нагрузки, уменьшается.

Поэтому поперечная сетка для армирования кирпичной кладки, хорошо работающая на растяжение, снижает действие деформаций, позволяя стенам оставаться в своей изначальной форме. Также сетки, устанавливаемые через 3-5 рядов кирпича, выполняют функцию дополнительной перевязки, существенно увеличивая прочность кладки.

Вертикальное армирование кладки

Главная задача армирования - увеличение прочности неперевязанной кладки, отдельные кирпичи в которой работают на изгиб и срез. Здесь арматура, которая не снижает прочность при воздействии усилий растяжения, способна существенно снизить деформационные напряжения, возникающие в кирпичной кладке. Технология очень редко применяется в малоэтажном строительстве. Чаще всего метод используется для усиления кирпичных опор, столбов, колонн, позволяя сохранить неизменность геометрии их сечения.

Для вертикального армирования может использоваться проволочная арматура и металлопрокат любого профиля. Основное требование – надежная фиксация его на кладке.

Общие требования к проведению усиления

Процесс армирования кирпичной кладки регламентируется отраслевыми правилами, указанными в СНиП 3.03.01-87 (СП 70.13330.2012). Среди общих требований выделяют:

• ширина кладочного шва в конструкциях, требующих усиления, должна быть большое на 4 мм двух диаметров арматуры в зоне их пересечения, но не превышать 1.6 см;
• при проведении горизонтального усиления стен и столбов, укладывается сетка из 2-х и более арматурных стержней. Края прутьев выводятся за наружные стены или на две стороны опоры на 2-3 мм;
• при выполнении продольного усиления кладки стержни арматуры соединяются сваркой. Допускается применение несварной арматуры, на концах которой формируются крюки, которые затем перевязываются проволокой внахлест.

Если по кладочной технологии возводятся перегородки, не испытывающие несущих нагрузок, их можно не усиливать при соблюдении следующих размеров:

• высота до 1.5 м, толщина 9 см;
• высота до 1.8 м, толщина 12 см.

Расчет параметров сеточного армирования определяется для каждого типа строения и проводится в соответствии с требованиями СП 96.13330.2016.

Где применяется кладочное армирование

Свойство арматурных стержней сопротивляться растягивающим усилиям и препятствовать разрушению кирпича, испытывающего деформацию на изгиб, широко используется в строительстве. Применение технологии армирования увеличивает несущие способности конструкций и существенно продлевают их эксплуатационный резерв. Армирование кирпичной кладки производится для:

• усиления стен, простенков в зданиях на каждом 4 или 5 ряду кладки в соответствии с расчетами прочности;
• укрепления вентиляционных проемов в случае, если они размещены между отделочным кирпичом и непосредственно стеной;
• армирование стен, сложенных из разных материалов – кирпич и шлакоблок или пенобетон. Метод позволит избежать появления трещин в месте соединения разных кладок из-за различных показателей коэффициента температурного расширения. Сварная сетка из арматуры с периодическим профилем позволит укрепить кладку и обеспечит прочность ее отделки.

Процедура армирования с применением различных методов усиления обязательна к применению на строительных объектах. Ее использование обеспечивает равномерное распределение деформационных нагрузок на элементы строительных конструкций. Планируя использование технологий укрепления кирпичной, каменной или мелкоблочной кладки, необходимо предварительно сделать расчет, который позволит не только выбрать способ усиления, но и подходящую по прочности арматуру.