В последнее время особой популярностью пользуются заборы, построенные из кирпича. Такое сооружение не только роскошно смотрится, но многое говорит о материальном состоянии хозяев.
Конечно забор, построенный полностью из кирпича весьма затратное мероприятие. Но всегда есть возможность снизить затраты, если подойти к этому процессу творчески.
Такой выход комбинированный забор, в котором только столбики выкладывают кирпичными, а вставки (наполнение) могут быть любыми – профлисты, деревянные пролеты или кованные металлические.
Заборные столбы чаще всего выполняются из облицовочного кирпича и в этом случае несут помимо эстетической функции еще и опорную. Такие комбинированные заборы, использующие кирпичные столбы, являются прочными и долговечными сооружениями.
Кирпичные колонны из кирпича для забора выполняются в несколько этапов :
Чтобы построить столбы из кирпича для забора, нужны специальные инструменты, без которых невозможно обойтись:
Технология установки кирпичных столбов — схема
Очень часто, выполняя строительные работы по возведению кирпичных колонн для забора, любителями и опытными строителями допускаются грубые ошибки. Они основаны на особой технологии возведения заборных конструкций.
Столбики для забора из кирпича подвергаются в основном боковым нагрузкам. Наибольшее значение для таких конструкций имеют переменные нагрузки, а не вертикальные. Поэтому более важно армирование столба по всей длине (особенно опор для ворот и калитки), чем перевязка кирпичей, которая обеспечивает равномерное распределение вертикальной нагрузки.
Рассматривать способ укладки с точки зрения технологии строительства кирпичного забора не совсем верно. Необходимо, прежде всего, изучить кладку кирпичных сооружений, в соответствии с их назначением.
Существует два принципиально отличающихся друг от друга метода :
Первый метод применяют в том случае, если столб будет служить опорой, которая несет на себе основной вес конструкции. При сравнительно небольшой площади поверхности такой столбик, опираясь на фундамент, должен будет выдерживать огромные вертикальные нагрузки.
Второй метод имеет специальное назначение. В основном это кирпичные столбики для различных секций в комбинированном типе забора, а также опора для ворот и калитки.
Визуально они абсолютно ничем не отличаются. Однако фундамент для них выполняется по-разному, а также есть конструкционные различия. Сама же технология выполнения кладки кирпича и ее схема будет одинаковой.
При строительстве кирпичных опор особое внимание уделяют фундаменту. Степень нагрузки на кирпичные колонны напрямую зависит от его надежности и качества.
Яму под столбики роют глубиной до 1.2 м (до глубины промерзания грунта). Но если они будут служить опорой под ворота, то оптимальная глубина фундамента будет равняться ½ высоте столба.
Ширина внизу основания в два раза должна быть больше размера самой опоры, а на уровне поверхности грунта – соответствовать его размерам. При возведении такого фундамента исключаются какие-либо перекосы и проседание земли.
Для защиты кладки колонн от разрушения обычно сверху устанавливаются колпаки. Их изготавливают из металла, черепицы или бетона. Выглядит столбик с колпаком намного эстетичнее.
Чтобы увеличить прочность столбов, не дать им возможности разрушаться под нагрузками, их возводят вокруг металлической трубы. Это особенно актуально для столбиков, являющихся опорой под калитку или ворота.
Расстояние между столбами кирпичного забора может быть любым от 2 до 8 метров. Это зависит от многих обстоятельств и условий:
Не стоит возводить колонны очень редко, так как это в значительной степени повлияет на качество забора и сроки его эксплуатации. А кроме того, смотрится это менее привлекательно. Наиболее оптимальное расстояние между опорами 2,5 – 4 м.
Расстояние между опорами для калитки и ворот рассчитывается очень тщательно, чтобы в последствии не пришлось ничего подгонять. Идеально, когда размеры ворот и калитки известны до строительства кирпичного забора. Так можно будет избежать множества ненужных проблем, связанных с подгонкой расстояния.
Наполнитель крепят к столбикам только после того, как они некоторое время отстоятся. Для этого обычно требуется 2-3 недели.
Столбы из облицовочного кирпича обязательно обрабатывают специальной пропиткой, которая покроет его пленкой и будет служить защитой от появления высолов (белесых разводов), и последующего разрушения.
Технология кладки кирпича зависит от типа забора. Важно будет ли он полностью кирпичным или с каким-либо наполнителем.
По способу укладки столбики подразделяют на конструкции с кладкой в полтора или два кирпича. Это наиболее распространенные методы. Кирпич для столбов забора должен быть качественным и целым, без сколов. Фундамент нужно покрыть слоем изоляционного материала. Это отразится на качестве и долговечности всей конструкции.
Аккуратная и главное прочная кладка кирпича для заборных столбов получается только при условии полного соблюдения всех правил.
Рассмотрим подробно, как технологически правильно выполнить столбы для забора из кирпича своими руками:
В общем, никакой особой сложностью кладка не отличается. Если нет достаточного опыта выполнения таких работ, то лучше всего начинать с самого дальнего столбика. Чтобы качество повышалось по мере приближения к калитке и воротам.
Чтобы увеличить прочность и продлить срок службы, заборные столбы из кирпича лучше возводить вокруг арматуры, металлического профиля или трубы. Причем она должна располагаться по всей высоте колонны. Если это опорный столб, то арматура обязательно должна быть цельной. В остальных случаях она может быть сварена из отдельных кусков.
Чтобы исключить повреждение столбов следует усилить конструкцию. Это можно выполнить с помощью внутреннего или наружного усиления.
Внутреннее усиление достигается за счет комбинации бетонирования и армирования. Лучше всего забетонировать металлическую трубу или швеллер в фундамент. Внутреннее пространство заполняется раствором. Получается очень прочная конструкция, которую сложно сломать.
Внешнее усиление столбиков можно выполнить с помощью обустройства металлической обоймы. Для этого на углы столбика надеваются металлические уголки и прочно стягиваются арматурой.
Можно выполнить железобетонный каркас. На колонну одевается металлическая армированная сетка, стягивается и бетонируется слоем не менее 4-5 см.
Чем тяжелее будет забор, тем глубже и прочнее должен быть фундамент. Его глубина зависит и от высоты всей конструкции.
Усилить прочность конструкции можно, используя четырехрядную перевязку швов. При такой системе используется только целый кирпич, с перекрытием швов один раз в четыре ряда. Что позволит выполнить конструкцию необходимой прочности.
Для нижних трех — четырех рядов конструкции столба необходимо обязательно использовать полнотелый кирпич. Что также позволит увеличить прочность. Остальные ряды можно выкладывать из кирпича с щелевыми отверстиями. Главное, чтобы при этом консистенция раствора не была слишком жидкой. Чтобы ускорить процесс кладки раствор обычно раскладывают сразу под весь ряд.
Чтобы опора могла надежно выдерживать любой вес полотна вставки забора лучше сделать металлические закладные. Тогда поперечные лаги можно будет к ним приварить, что только дополнительно усилит конструкцию.
На втором и третьем рядах кладки снизу и сверху на столбе делают зазор в месте крепления полотна. В кирпиче пропиливают болгаркой отверстие на ½ высоты закладной пластины. Она будет располагаться между двух рядов кирпичей. Длина ее должна быть такой, чтобы доставала до трубы, расположенной в середине столбика. Если забор не очень высокий (2-2,5 м), то достаточно двух таких пластин. Если выше, то можно расположить еще одну пластину посредине столба.
Наверное, ни один материал не подвергался такой модернизации и различным экспериментам, как кирпич. Двадцать лет назад были известны только силикатный и огнеупорный вид этого материала. А сейчас можно со счета сбиться, перечисляя все существующие виды этого популярного материала. А способы кладки и приспособлений для нее мы не успеваем отслеживать.
Всевозможная конфигурация, цветовая гамма, фактура и структура материала позволяет его применять в различных областях строительства, например, забор с кирпичными столбами ни для кого не диковинка. Причем ни форма, ни кладка столбов не ограничивается одним вариантом.
Многие из нас наблюдали неудавшиеся кирпичные ограждения, что совершенно не говорит о невозможности применения кирпича в целях создания массивных оградительных сооружений или опорных элементов. Скорей всего, виной недолговечности могло быть только нарушение строительных технологий или неоправданная экономика. Чтобы избежать такой участи и избавить себя от лишней головной боли, следует провести точные расчеты и закупить качественный материал.
Сэкономить в этом случае можно только на здравом отношении к выбору материала и виду конструкции. А сделать забор с кирпичными столбами оригинальным помогут фантазия и элементарные навыки строителя.
Кирпичные столбы для забора только с виду кажутся простыми. Вплотную столкнувшись с возведением, становится понятным, что, как и для дома требуется разметка, фундамент, гидроизоляция и отделка. И ни одну из этих работ нельзя исключить, иначе разрушения самых важных элементов ограждения не избежать.
Кирпич подбирается не только по цвету, хотя и это немаловажный аспект. Кроме цвета, важна фактура, соответствующая главному строению участка и особенностям ландшафта.
Устройства опорных конструкций различаются способами возведения и могут иметь толщину в два или полтора кирпича. Можно, конечно, класть и другими способами, но оригинальные виды кладок доступны профессионалам с наличием специальных приспособлений.
Неважно, каким способом будет проводиться возведение, важно правильно просчитать нагрузку на колонны забора, продумать их внутреннюю часть (в том случае, когда обустраивается освещение и закладные) и способ защиты от влаги.
Возведение ограждения начинается с чертежа, где учитываются характер грунта, размер огораживаемого участка и перепад высот. На чертеже указывается шаг заборных колонн, чтобы обеспечить равномерную нагрузку. Расстояние может колебаться от 2 до 5 м.
Устройство фундамента для столба может быть совместное с основанием забора, а может быть, и отдельно стоящей конструкцией. Но в любом случае лучше место установки столба расширить книзу, то есть сделать трапециевидную форму. Такое устройство предохранит колонну от выталкивания во время пучения грунта. Далее, все по плану:
После всех, перечисленных выше действий, начинаются основные работы с кирпичом, где понадобятся навыки каменщика.
Кладочные работы столбика из кирпича для забора требуют соблюдения равномерности, порядка кладки и обязательного участия уровня и отвеса. Чтобы получались ровные швы между рядами, используются металлические или пластиковые рейки толщиной 8 мм. Они укладываются по краям каждого положенного ряда, а после кладки очередного ряда, аккуратно вынимаются и протираются от остатков раствора.
Чтобы сделать конструкцию более устойчивой, каждый положенный ряд нужно обвязать кусками проволоки, а пустоты, образовавшиеся между кирпичом и металлической опорой заполнить раствором. Кладка в обязательном порядке сопровождается замером вертикальности с помощью отвеса. Уровнем проверяется горизонтальность каждого уложенного ряда.
В зависимости от применяемого вида кирпича, проводятся отделочные и защитные мероприятия. Если материал был выбран из более новых серий, например, клинкерный кирпич, то в отделке он не нуждается. Более простой и дешевый материал, придется обработать специальными пропитками или оштукатурить.
Готовое устройство следует покрыть крышкой для защиты от попадания внутрь влаги. Защитные колпаки можно приобрести в строительных магазинах или изготовить самостоятельно из металла, оцинковки или бетонной смеси.
Многие застройщики отказываются от возведения кирпичных конструкций только потому, что имели неосторожность наблюдать соседские разрушенные или накренившиеся через несколько лет столбы. Но, как уже говорилось, такой участи можно ожидать только при несоблюдении технологий или при использовании некачественного материала.
Обсудим некоторые ошибки:
Конечно, у начинающих каменщиков может возникнуть масса вопросов, поэтому рекомендуется первые работы проводить с участием специалистов. Малейшие недочеты исправляются сиюминутно и больше не допускаются.
Соблюдая все правила и используя качественный материал, да еще и прислушиваясь к советам специалистов, можно возвести долговечные кирпичные столбы самостоятельно.
При возведении колонных сооружений, навесов, заборов высокая нагрузка накладывается на саму конструкцию. Для этого при строительстве кирпичных колонн следует предъявлять высокие требования к прочности, устойчивости конструкции и качеству. При возведении колонн рекомендуется использовать только цельный кирпич без механических дефектов. Могут подойти и половинки кирпичей, но также без видимых разрушений.
Кладка колонн из кирпича выполняется без многорядной обвязки, так как такая конструкция не обеспечивает монолитность и прочность. Обвязку выполняют при использовании в конструкции цельных кирпичей, если колонна в сечении составляет 2 х 2.
В конструкции может предусматриваться дополнительное армирование при помощи стального прута или трубы внутри строения.
Возведение кирпичной колонны выполняется при соблюдении определенной технологии.
Она должна соблюдаться точно, так как любое нарушение может привести к проседанию кирпичной колонны или разрушению строения.
Для колонн выполняется индивидуально и зависит от назначения конструкции, хотя по внешнему виду ее типы не различаются. Кирпичная кладка колонн выполняется в виде трехрядной подвязки, так как использование однорядной вызывает большие затраты труда, а многорядная не отличается крепостью. Для работ рекомендуется использовать прочный раствор и полнотелый кирпич. Положение каждого кирпича контролируют и в вертикальной, и в горизонтальной плоскости. Для этого используют уровень и отвес. Для предания механической прочности и устойчивости конструкции используют армированную сетку, которая не должна выходить за пределы кладки.
Варианты конструкции колонн:
Кладка колонны осуществляется по следующей технологи. В первую очередь готовится расходный материал:
Необходимые инструменты:
Под колонну подготавливают фундамент, в который устанавливают арматуру или металлический столб. Вокруг столба возводят колонну.
Кладка выбирается из трех возможных вариантов: 2 х 1,5 кирпича, 2 х 2 кирпича, 2 х 2,5 кирпича.
Первый ряд — самый ответственный, сделать его нужно идеально, ведь от этого будет зависеть дальнейший ход работы.
Кладка кирпича 2 х 2 выполняется в определенной последовательности. Первый ряд выкладывается по 3 кирпича тычок в тычок. Второй ряд разворачивают на 90 градусов по горизонтали. Третий ряд выкладывают подобно первому и так далее до окончания работ.
Колонны кладут последовательно. После кладки первого уровня проводится контроль равномерности при помощи веревки.
При постройке нескольких рядом стоящих колон рекомендуется проводить последовательные действия. То есть первоначально выкладывают первые ряды всех колонн, после этого контролируют горизонт при помощи веревки и уровня. При необходимости проводят выравнивание, последующий контроль можно проводить при выкладывании 2-3 рядов. Несоблюдение технологии может привести к нарушению симметрии и неравномерной нагрузке на колонны.
Для облегчения работы предлагаются следующие рекомендации:
Рисунок 1 . Расчетная схема для кирпичных колонн проектируемого здания.
При этом возникает естественный вопрос: какое минимальное сечение колонн обеспечит требуемую прочность и устойчивость? Конечно же, идея выложить колонны из глиняного кирпича, а тем более стены дома, является далеко не новой и все возможные аспекты расчетов кирпичных стен, простенков, столбов, которые есть суть колонны, достаточно подробно изложены в СНиП II-22-81 (1995) "Каменные и армокаменные конструкции". Именно этим нормативным документом и следует руководствоваться при расчетах. Приводимый ниже расчет, не более, чем пример использования указанного СНиПа.
Чтобы определить прочность и устойчивость колонн, нужно иметь достаточно много исходных данных, как то: марка кирпича по прочности, площадь опирания ригелей на колонны, нагрузка на колонны, площадь сечения колонны, а если на этапе проектирования ничего из этого не известно, то можно поступить следующим образом:
Терраса размерами 5х8 м. Три колонны (одна посредине и две по краям) из лицевого пустотелого кирпича сечением 0.25х0.25 м. Расстояние между осями колонн 4 м. Марка кирпича по прочности М75.
При такой расчетной схеме максимальная нагрузка будет на среднюю нижнюю колонну. Именно ее и следует рассчитывать на прочность. Нагрузка на колонну зависит от множества факторов, в частности от района строительства. Например, Санкт-Петербурге составляет 180 кг/м 2 , а в Ростове-на-Дону - 80 кг/м 2 . С учетом веса самой кровли 50-75 кг/м 2 нагрузка на колонну от кровли для Пушкина Ленинградской области может составить:
N с кровли = (180·1.25 + 75)·5·8/4 = 3000 кг или 3 тонны
Так как действующие нагрузки от материала перекрытия и от людей, восседающих на террасе, мебели и др. пока не известны, но железобетонная плита точно не планируется, а предполагается, что перекрытие будет деревянным, из отдельно лежащих обрезных досок, то для расчетов нагрузки от террасы можно принять равномерно распределенную нагрузку 600 кг/м 2 , тогда сосредоточенная сила от террасы, действующая на центральную колонну, составит:
N с террасы = 600·5·8/4 = 6000 кг или 6 тонн
Собственный вес колонн длиной 3 м будет составлять:
N с колонны = 1500·3·0.38·0.38 = 649.8 кг или 0.65 тонн
Таким образом суммарная нагрузка на среднюю нижнюю колонну в сечении колонны возле фундамента составит:
N с об = 3000 + 6000 + 2·650 = 10300 кг или 10.3 тонн
Однако в данном случае можно учесть, что существует не очень большая вероятность того, что временная нагрузка от снега, максимальная в зимнее время, и временная нагрузка на перекрытие, максимальная в летнее время, будут приложены одновременно. Т.е. сумму этих нагрузок можно умножить на коэффициент вероятности 0.9, тогда:
N с об = (3000 + 6000)·0.9 + 2·650 = 9400 кг или 9.4 тонн
Расчетная нагрузка на крайние колонны будет почти в два раза меньше:
N кр = 1500 + 3000 + 1300 = 5800 кг или 5.8 тонн
Марка кирпича М75 означает, что кирпич должен выдерживать нагрузку 75 кгс/см 2 , однако прочность кирпича и прочность кирпичной кладки - разные вещи. Понять это поможет следующая таблица:
Таблица 1 . Расчетные сопротивления сжатию для кирпичной кладки (согласно СНиП II-22-81 (1995))
Но и это еще не все. Все тот же СНиП II-22-81 (1995) п.3.11 а) рекомендует при площади столбов и простенков менее 0.3 м 2 умножать значение расчетного сопротивления на коэффициент условий работы γ с =0.8 . А так как площадь сечения нашей колонны составляет 0.25х0.25 = 0.0625 м 2 , то придется этой рекомендацией воспользоваться. Как видим, для кирпича марки М75 даже при использовании кладочного раствора М100 прочность кладки не будет превышать 15 кгс/см 2 . В итоге расчетное сопротивление для нашей колонны составит 15·0.8 = 12 кг/см 2 , тогда максимальное сжимающее напряжение составит:
10300/625 = 16.48 кг/см 2 > R = 12 кгс/см 2
Таким образом для обеспечения необходимой прочности колонны нужно или использовать кирпич большей прочности, например М150 (расчетное сопротивление сжатию при марке раствора М100 составит 22·0.8 = 17.6 кг/см 2) или увеличивать сечение колонны или использовать поперечное армирование кладки. Пока остановимся на использовании более прочного лицевого кирпича.
Прочность кирпичной кладки и устойчивость кирпичной колонны - это тоже разные вещи и все тот же СНиП II-22-81 (1995) рекомендует определять устойчивость кирпичной колонны по следующей формуле :
N ≤ m g φRF (1.1)
где m g - коэффициент, учитывающий влияние длительной нагрузки. В данном случае нам, условно говоря, повезло, так как при высоте сечения h ≈ 30 см, значение данного коэффициента можно принимать равным 1.
Примечание : Вообще-то с коэффициентом m g все не так просто, подробности можно посмотреть в комментариях к статье.
φ - коэффициент продольного изгиба, зависящий от гибкости колонны λ . Чтобы определить этот коэффициент, нужно знать расчетную длину колонны l 0 , а она далеко не всегда совпадает с высотой колонны. Тонкости определения расчетной длины конструкции изложены отдельно , здесь лишь отметим, что согласно СНиП II-22-81 (1995) п.4.3: "Расчетные высоты стен и столбов l 0 при определении коэффициентов продольного изгиба φ в зависимости от условий опирания их на горизонтальные опоры следует принимать:
а) при неподвижных шарнирных опорах l 0 = Н ;
б) при упругой верхней опоре и жестком защемлении в нижней опоре: для однопролетных зданий l 0 = 1,5H , для многопролетных зданий l 0 = 1,25H ;
в) для свободно стоящих конструкций l 0 = 2Н ;
г) для конструкций с частично защемленными опорными сечениями — с учетом фактической степени защемления, но не менее l 0 = 0,8Н , где Н — расстояние между перекрытиями или другими горизонтальными опорами, при железобетонных горизонтальных опорах расстояние между ними в свету."
На первый взгляд, нашу расчетную схему можно рассматривать, как удовлетворяющую условиям пункта б). т.е можно принимать l 0 = 1.25H = 1.25·3 = 3.75 метра или 375 см . Однако уверенно использовать это значение мы можем лишь в том случае, когда нижняя опора действительно жесткая. Если кирпичная колонна будет выкладываться на слой гидроизоляции из рубероида, уложенный на фундамент, то такую опору скорее следует рассматривать как шарнирную, а не жестко защемленную. И в этом случае наша конструкция в плоскости, параллельной плоскости стены, является геометрически изменяемой , так как конструкция перекрытия (отдельно лежащие доски) не обеспечивает достаточную жесткость в указанной плоскости. Из подобной ситуации возможны 4 выхода:
например - металлические колонны, жестко заделанные в фундамент, к которым будут привариваться ригеля перекрытия, затем из эстетических соображений металлические колонны можно обложить лицевым кирпичом любой марки, так как всю нагрузку будет нести металл. В этом случае, правда нужно рассчитывать металлические колонны, но расчетную длину можно приниматьl 0 = 1.25H .
например из листовых материалов, что позволит рассматривать и верхнюю и нижнюю опору колонны, как шарнирные, в этом случае l 0 = H .
в плоскости, параллельной плоскости стены. Например по краям выложить не колонны, а скорее простенки. Это также позволит рассматривать и верхнюю и нижнюю опору колонны, как шарнирные, но в этом случае необходимо дополнительно рассчитывать диафрагму жесткости.
В конце концов древние греки ставили свои колонны (правда, не из кирпича) без каких-либо знаний о сопротивлении материалов, без использования металлических анкеров, да и столь тщательно выписанных строительных норм и правил в те времена не было, тем не менее некоторые колонны стоят и по сей день.
Теперь, зная расчетную длину колонны, можно определить коэффициент гибкости:
λ h = l 0 /h (1.2) или
λ i = l 0 /i (1.3)
где h - высота или ширина сечения колонны, а i - радиус инерции.
Определить радиус инерции в принципе не сложно, нужно разделить момент инерции сечения на площадь сечения, а затем из результата извлечь квадратный корень, однако в данном случае в этом нет большой необходимости. Таким образом λ h = 2·300/25 = 24 .
Теперь, зная значение коэффициента гибкости, можно наконец-то определить коэффициент продольного изгиба по таблице:
Таблица 2 . Коэффициенты продольного изгиба для каменных и армокаменных конструкций (согласно СНиП II-22-81 (1995))
При этом упругая характеристика кладки α определяется по таблице:
Таблица 3 . Упругая характеристика кладки α (согласно СНиП II-22-81 (1995))
В итоге значение коэффициента продольного изгиба составит около 0.6 (при значении упругой характеристики α = 1200, согласно п.6). Тогда предельная нагрузка на центральную колонну составит:
N р = m g φγ с RF = 1х0.6х0.8х22х625 = 6600 кг < N с об = 9400 кг
Это означает, что принятого сечения 25х25 см для обеспечения устойчивости нижней центральной центрально-сжатой колонны недостаточно. Для увеличения устойчивости наиболее оптимальным будет увеличение сечения колонны. Например, если выкладывать колонну с пустотой внутри в полтора кирпича, размерами 0.38х0.38 м, то таким образом не только увеличится площадь сечения колонны до 0.13 м 2 или 1300 см 2 , но увеличится и радиус инерции колонны до i = 11.45 см . Тогда λ i = 600/11.45 = 52.4 , а значение коэффициента φ = 0.8 . В этом случае предельная нагрузка на центральную колонну составит:
N р = m g φγ с RF = 1х0.8х0.8х22х1300 = 18304 кг > N с об = 9400 кг
Это означает, что сечения 38х38 см для обеспечения устойчивости нижней центральной центрально-сжатой колонны хватает с запасом и даже можно уменьшить марку кирпича. Например, при первоначально принятой марке М75 предельная нагрузка составит:
N р = m g φγ с RF = 1х0.8х0.8х12х1300 = 9984 кг > N с об = 9400 кг
Вроде бы все, но желательно учесть еще одну деталь. Фундамент в этом случае лучше делать ленточным (единым для всех трех колонн), а не столбчатым (отдельно для каждой колонны), в противном случае даже небольшие просадки фундамента приведут к дополнительным напряжениям в теле колонны и это может привести к разрушению. С учетом всего вышеизложенного наиболее оптимальным будет сечение колонн 0.51х0.51 м, да и с эстетической точки зрения такое сечение является оптимальным. Площадь сечения таких колонн составит 2601 см 2 .
Крайние колонны в проектируемом доме не будут центрально сжатыми, так как на них будут опираться ригеля только с одной стороны. И даже если ригеля будут укладываться на всю колонну, то все равно из-за прогиба ригелей нагрузка от перекрытия и кровли будет передаваться крайним колоннам не по центру сечения колонны. В каком именно месте будет передаваться равнодействующая этой нагрузки, зависит от угла наклона ригелей на опорах, модулей упругости ригелей и колонн и ряда других факторов, которые подробно рассматриваются в статье "Расчет опорного участка балки на смятие ". Это смещение называется эксцентриситетом приложения нагрузки е о. В данном случае нас интересует наиболее неблагоприятное сочетание факторов, при котором нагрузка от перекрытия на колонны будет передаваться максимально близко к краю колонны. Это означает, что на колонны кроме самой нагрузки будет также действовать изгибающий момент, равный M = Ne о , и этот момент нужно учесть при расчетах. В общем случае проверку на устойчивость можно выполнять по следующей формуле:
N = φRF - MF/W (2.1)
где W - момент сопротивления сечения. В данном случае нагрузку для нижних крайних колонн от кровли можно условно считать центрально приложенной, а эксцентриситет будет создавать только нагрузка от перекрытия. При эксцентриситете 20 см
N р = φRF - MF/W = 1х0.8х0.8х12х2601 - 3000·20·2601 · 6/51 3 = 19975, 68 - 7058.82 = 12916.9 кг > N кр = 5800 кг
Таким образом даже при очень большом эксцентриситете приложения нагрузки у нас имеется более чем двукратный запас по прочности.
Примечание: СНиП II-22-81 (1995) "Каменные и армокаменные конструкции" рекомендует использовать другую методику расчета сечения, учитывающую особенности каменных конструкций, однако результат при этом будет приблизительно таким же, поэтому методику расчета, рекомендуемую СНиПом здесь не привожу.
Столбы из кирпича являются важными составляющими частями многих построек. К конструированию и сооружению подобных деталей необходимо подходить со всей ответственностью, поскольку от них нередко зависит качество и срок службы всего возведения в целом. Изготовить кирпичные колонны вполне возможно своими руками. Сегодня мы подробно рассмотрим, как это надо правильно делать, чтобы получить желаемый результат.
Колонны из кирпича являют собой вертикальные архитектурные сооружения, что требуются для поддержания навесных и дополнительного укрепления вертикальных оснований. Кроме того, к этим изделиям часто обращаются для придания строениям более интересного и стильного внешнего вида. Кирпичные колонны «на ура» справляются с ролью декоративных составляющих. Исходя из своего основного назначения, различают следующие разновидности этих конструкций.
Какой бы вариант кирпичных столбов вы ни запланировали соорудить, в любом случае вам понадобится учесть одну важную особенность – в подобных конструкциях не должно быть длинных рядов кладки. Кроме того, подобные изделия должны иметь квадратное или прямоугольное сечение с его заполненностью – это делает сооружения по максимуму устойчивыми, крепкими и надежными. Нередко указанные конструкции дополнительно укрепляют, чтобы они получились более качественными. Исходя из этих качеств выделяются изделия с армированием и без него.
Неважно, какие столбы вы собираетесь конструировать – для ворот, заборные или несущие, в любом случае вам понадобится прибрести высококачественные стройматериалы, отличающиеся хорошими эксплуатационными характеристиками и долгим сроком службы. Только из такой продукции колонны получатся действительно устойчивыми, надежными и привлекательными.
Кирпичи для подобных конструкций могут быть как полнотелыми, так и пустотелыми. Главное, учитывать свойства морозостойкости, влагопоглощения и износостойкости указанных стройматериалов. Необходимо подбирать такой кирпич, которому будут не страшны неблагоприятные внешние факторы, например, атмосферные осадки или температурные перепады. Кроме того, специалисты настоятельно рекомендуют отдавать предпочтение только экологически чистым и безопасным продуктам, которые не будут оказывать негативного влияния на окружающую среду или здоровье человека.
Для построения колонн нельзя покупать кирпич, масса которого менее 4,3 кг. Если же кирпичиками вы планируете отделать внешнюю поверхность столбов, то придется подыскивать стройматериалы с рельефной или гладкой поверхностью, равномерным окрасом.
Также важно учитывать и качество исполнения кирпича. На его поверхности ни в коем случае не должно быть каких-либо повреждений или дефектов – трещин, сколов, глубоких царапин или осыпающихся углов. От использования этих стройматериалов лучше отказаться – долго они не прослужат, да и надежных сооружений из них не получится. Качество кирпича должно быть идеальным. Только из такой продукции получатся хорошие и качественные столбы.
Прежде чем приступать к самостоятельному изготовлению красивых и качественных кирпичных столбов, желательно рассчитать, стройматериалы в каких объемах вам понадобится приобрести. Специалисты утверждают, что при использовании полнотелого кирпича от дополнительных расчетов можно отказаться. Однако нередко возникает потребность в выявлении самого маленького сечения, которого будет достаточно для хорошей прочности и устойчивости конструкций.
Дабы определить все необходимые параметры, очень важно иметь всю требуемую информацию о марке приобретенных стройматериалов, периметре опоры ригелей на столбы, площади сечения и объеме передаваемой нагрузки. Следует иметь в виду, что все нюансы подсчета кирпичных столбов или стеновых основ детально описаны в соответствующих СНиПах (например, СНиП II-22-81 (1995).
Кроме того, при расчете необходимых продуктов надо опираться на заранее определенные размерные параметры будущих колонн (следует иметь в виду их высоту и сечение). Подсчет обычно ведут исходя из количества кирпичиков в ряду, учитывая шов в 10 мм. Специалисты рекомендуют брать в учет следующие исходные данные:
Количество рядов обычно зависит от параметра толщины кирпича с учетом прибавки размеров шва. Одинарные стандартные кирпичи изготавливаются с шириной 65 мм (со швом 75 мм), а полуторные – 88 мм (со швом 98 мм). Если поделить параметр высоты кирпичного столба на указанные значения, то удастся выявить требуемое количество рядов. А если умножить его на число отдельных кирпичиков в каждом ряду, то станет известна общая потребность в стройматериалах.
Дабы получить итоговое количество, потребуется добавить примерно 10-15% на бой, возможный брак и мусор (в этом вопросе также рекомендуется брать в учет и опытность мастера, который будет проводить работы).
Для установки кирпичных колонн обязательно нужно сначала соорудить качественные фундаментные основы. К примеру, варианты для забора, относящиеся к классу Люкс, особенно нуждаются в надежном фундаменте (на примере этих сооружений мы и рассмотрим все рабочие этапы). Конструировать его нужно следующим образом.
Далее под фундамент роется котлован. Если грунт на участке пучинистый, то сначала опорные детали понадобится хорошенько защитить от влияния воды в почве. Для этого нижняя часть колонн бутируется. После подготовки котлована для столбов можно будет переходить непосредственно к конструированию фундамента. Предусматриваются следующие этапы:
Самостоятельно выложить колонны из кирпича можно своими руками. При этом важно придерживаться определенной схемы, чтобы проведение работ было понятным, а результат – ожидаемым.
Чтобы самостоятельно соорудить подобные конструкции, понадобится запастись следующими требуемыми инструментами:
Уровень прочности колонны из кирпича во многом зависит от грамотного исполнения перевязки отдельных рядов, что предусматривает особую кладку. Рассмотрим наиболее популярные варианты.
Если размер составляет 2х1,5 кирпичика (6 деталей в одном ряду), то кладку требуется проводить следующим образом:
После этого делают перевязку.
Если размер составляет 2х2 кирпича, то есть 8 блоков в одном ряду, то последовательность действий будет следующей:
Описанная усложненная связка, состоящая из четырех кирпичных рядов, будет гарантировать высочайшие прочностные характеристики столбов. Дабы дополнительно укрепить подобные основания, после каждого перевязочного цикла потребуется зафиксировать армирующую сетку. Если имеют место даже небольшие нагрузки, на несущие столбы из блоков по центру кладки ставят специальные армирующие стержни.
