Автор: Шеренцис А.А.  

Теги: строительство  

Год: 1945

Текст
                    в ПОМОЩЬ МАССОВОМУ СТРОИТЕЛЬСТВУ
I
А. А. ШЕРЕНЦИС
ТОНКИЕ
КИРП И ИНЫЕ
СВОДЫ
Издательство Академии Архитектуры СССР
Москва 1915

В п О М О Щ Г> М А € С О В О М У С Т Р О И Т Е Л I. С Т В У А. А. ШЕРЕН ЦИС Т О И К И Е Издательство Акаюмив Архитектуры СССР Москва 1345
к пом О т !> М АССО НО М У СТРОИТЬЛЬС1НУ A. A. JJIEPEHI1 И С U ТОНКИЕ. При чтении книги необходимо исправить следующие опечатки: Стр. Строка 31 7 сверху 32 3 сверху 32 2 снизу 57 6 сверху Напечатано = -64 Тип Следует __ П 12 ~""64 Тип свода Uk 13,2 . 150 \ 16 . 3 / 13 . 2 . 150 16 . 3 60 И сверху 61 8 снизу 61 5 снизу 1,03 см \ 4,332 /3.0,5 “ \ 4,332 / 2 “ 1,03 см* \ 4’332 / 8.0,5 Тонкие кирпичные своды
ПОМОЩЬ МАССОВОМ У СТРОИТЕЛЬСТВ У А. А. ДПЕРЕНЦ И С ТОНКИЕ. КИРПИЧНЫЕ СВОДЫ и А ИЗДАТЕЛЬСТВО АКАДЕМИИ АРХИТЕКТУРЫ МОСКВА 1945 Р
ПРЕДИСЛОВИЕ Колоссальный объем восстановительного строительства на западе СССР и бурное развитие промышленного и гражданского строительства на востоке его, поставлен- ные в жесткие рамки экономических условий, вызванных Великой Отечественной войной, заставляют строителей не ограничиваться известными приемами и искать новые пути. Особенное значение приобретают вопросы экономии дефицитных материалов и использования местных ре- сурсов. К числу последних в ряде районов прежде всего относится кирпич, используемый для возведения вер- тикальных конструкций — стен и столбов. Естественно возникшая мысль о широком применении кирпича для устройства перекрытий и покрытий уже дала весьма эффективное решение покрытий больших пролетов сводами двоякой кривизны < Сообщения Инсти- тута Строительной Техники Академии Архитектуры СССР, вып. 11). Одновременно архитектор М. С. Туполев, работник Узбекской группы Академии Архитектуры СССР, 'ко- торой Президиум Академии поручил разработку этого вопроса, выдвинул предложение об использовании отече- ственного и зарубежного опыта устройства тонких кир- пичных сводчатых перекрытий и покрытий малых про- летов. Настоящая работа освещает опыт, накопленный в строительстве тонких кирпичных сводов малых проле-
v « и выпускается с целью популяризации и внедрения -тих конструкций, которые, несомненно, вследствие своей экономичности, найдут широкое применение в практике в<ч<тановительно(0-и нового строительства, поскольку в них сведено до минимума применение таких дефицитных материалов, как дерево и сталь. Институт Строительной Техники Академии Архитек- торы СССР ведет дальнейшую работу по изысканию совершенных типов конструкций и материалов для лег- ких каменных перекрытии и покрытий, рационализации методов возведения, исследованию и проверке стати- ческих условий их работы. Директор Института Строительной Техники .л коор Академии Ар итсктчры СССР Г. Ф. КУЗНЬЦОР ______— - Уквзаммя, отмосягци^'Я к ковструпщим и способу возведения г,- а*рувеммых гомгиутых сводом, е>киьвлеиы по материалам, пр*Д°* >-га»лемиым М, С. I у по левым, им ж** яоди< .<# глава <Опви возвг' деяия СВОДОВ', Я
ВВЕДЕНИЕ Тонкие кирпичные своды в 4 кирпича могут служить основной несущей конструкцией перекрытии' и псжрч- тий. Необходимые прочность и устойчивость тонкой • на- личной оболочки, образующей свод, обеспечиваются 't собственной жесткостью, без применения усиливающих арок и других элементов каркаса. Тонкие кирпичные своды образуют гладкое огнестой- кое перекрытие, в котором путем соответствующих ме- роприятий могут быть достигнуты необходимые пока- затели теплопроводности и звукопроводности. Пределом применения тонких кирпичных сводов описан- ной ниже конструкции при обычных нагрузках следует считать пролеты в свету до 6 м, хотя известны случаи устройства сводов и на большие пролеты. Поскольку кирпич и раствор являются почти един- ственным необходимым материалом для возведения тон- ких кирпичных сводов, последние имеют данные лля широкого распространения в строительстве ряда соорх д'с- ний в районах, где эти материалы имеются на честе. Основным преимуществом тонких кирпичных сводов перед обычными массивными является меньший расход кирпича и раствора как на самый свод, так и на чоддю.»" живающие его конструкции. Последние могут быть осу- ществлены не столь массивными, вслед' твие меньншх * тикальных давлений и горизонтальных распоров от г > лее легких перекрытий из тонких кирпичных вводов. Кроме того, трудоемкость возведения здания при лт-м
значительно уменьшается, а кладка сводов может быть выполнена с помощью простейших приспособлений вме- сто сложных опалубки и подмостей, требующих большого расхода дерева и металла. Тонкие кирпичные своды получили широкое распро- странение в народном зодчестве ряда стран (Италия, Испания), в разнообразных отраслях строительства- сельскохозяйственном, жилищном и общественном. При- водимые ниже фотографии иллюстрируют различное при- менение и стадии кладки сводов из кирпича толщиной от 3,5 до 5 см. I. ФОРМЫ И ПРИМЕНЕНИЕ СВОДОВ Применение различных форм и типов сводов опреде- ляют следующие условия: 1) план перекрываемого помещения, 2) объемное решение здания, 3) горизонтальное членение (этажность), 4) назначение свода, 5) величина перекрываемых пролетов, 6) тип опорных конструкций, 7) технические возможности возведения. В отдельных случаях некоторые из этих условий являются решающими. План помещения иногда полностью предопреде- ляет целесообразную форму перекрытия. Например, при ясно выраженном продольном решении, когда один из размеров плана значительно меньше другого, естествен- ными формами являются цилиндрический и бо- чарный своды. Наличие центрального квадратного за- мкнутого помещения подсказывает перекрытие типа к у- пола, шатра или сомкнутого свода. В последнем случае существенное влияние на выбор формы перекрытия окажет соответствующее объемно^ решение здания, от которого зависят вопросы осве- щения внутреннего пространства и выразительность со- оружения в целом.
Э т а жн ос т ь здания вызывает стремление к умень- шению конструктивной высоты перекрытий и максималь- ной экономии внутреннего объема, что приводит к пре- дельному уменьшению стрелы подъема сводов. Назначение свода не только влияет на выбор того или иного типа конструкции, но и определяет в ряде случаев его характерную форму. Например, в за- висимости от того, является ли перекрытие междуэтаж- ным или верхним покрытием, решается вопрос об обра- зовании наружной поверхности: горизонтальной плоско- сти в первом случае или поверхности с уклоном во вто- ром. Применение сводов для устройства лестничных пло- щадок и маршей целиком диктует их форму. Величина перекрываемых пролетов часто лимитирует применение некоторых типов сводов. Напри- мер, цилиндрические своды, вследствие относительно не- большой их жесткости, могут быть использованы лишь для перекрытий сравнительно небольших пролетов до 4 Л1. Тип опорной конструкции является для боль- шинства форм сводов неотъемлемой частью их основной статической схемы и составляет принципиальный при- знак, которым приходится руководствоваться при выборе системы перекрытия. В основном, по этому признаку можно разделить все своды на три группы: 1) опирающиеся по всему периметру, например, обыч- ные сомкнутые своды, куполы; 2) опирающиеся на некоторые из параллельных (про- дольных или поперечных) стен перекрываемого поме- щения— цилиндрический и частично бочарный своды; 3) опирающиеся в отдельных точках крестовый, па- русный своды. Приведенное разделение, впрочем, не следует рассма- тривать как абсолютное, так как в зависимости от варьи- рования формы и способа кладки условия опирания и передача реакций существенно меняются. Например, вспа- рушивание сомкнутого свода при сохранении опирания в 7
одном уровне увеличивает распор на углы, уменьшая распор на стены, а цилиндрический свод при кладке в елку оказывает давление на торцевые стены. Отирание перекрытия, его объемное решение, плац помещения все эти условия в совокупности создаю] архитектурный образ сооружения. Например, для сомкну- тых сводов характерно разделение пространства па от- дельные замкнутые объемы; сочетание крестовых сводов дает впечатление общего объема широкого открытого пространства; парусный свод в этом отношении является промежуточной формой. Вспарушивание сводов, т. е. наклон или искривление образующих распалубок, смягчает характерные особенно- сти основных типов сводов и приводит к созданию пе- реходных форм. Очертание поперечных сечений свода существенно от- ражается на конструкции и должно гармонировать с архи- тектурными формами здания. Геометрической стороне вопроса об образовании разно- образных форм сводов и их начертанию ' посвящена обширная литература, в которой находят свое полное отражение различные формы существующих и возмож- ных комбинаций сводов. Применительно к тонким кирпичным сводам ограни- ченные возможности материала, главным образом в ча- сти эффективных методов возведения, уменьшают мно- гообразие приемлемых в современном строительстве форм. Рис. 1. Основные типы сподсв 8
ЗиО Рис. 2. Перекрытип и покрытие и> сомкнуть‘ О
Разрез Рис. 3. Перекрытие над подвалом 10
Рис. 4. Перекрытие из цилиндрических или крестовых сводов над проездом Поэтому дальнейшее изложение ограничено примене- нием наиболее простых типов сводов: цилиндрического и его производных — сомкнутого и крестового для пе- рекрытия помещений, имеющих в плане прямоугольную или квадратную форму (рис. 1). Пространственная жесткость сводов наиболее полно сказывается в перекрытиях помещений квадратных в плане. Поэтому при перекрытии прямоугольных поме- щении не рекомендуется принимать отношение сторон их менее чем 1:2. При перекрытиях более удлиненных помещений требуется дополнительное увеличение жест- кости кирпичной оболочки, которое может быть достиг- нуто введением усиливающих арочек. Возможной областью применения тонких кирпичных сводов являются: 1) междуэтажные перекрытия и покрытия в малоэтаж- ных жилых и общественных зданиях (рис. 2); 2) перекрытия над подвалами в многоэтажных жилых и общественных зданиях, при условии устройства допол- нительных опор, обеспечивающих необходимые пределы пролетов (рис. 3); 3) перекрытия над проездами, проходами, коридорами (рис. 3, 4); И

Рис. 6. Промышленное здание с покрытием из крестовых сводов 4) конструкции лестничных площадок и маршей (рис. 5); 5) перекрытия и покрытия складских и производствен- ных помещений с малыми пролетами (рис. 6); 6) перекрытия каналов, резервуаров (рис. 7) и т. п. Экономическая эффективность применения тонких кир- пичных сводов в основном определяется дефицитом даль- не-привозного леса и стали, а также наличием кирпича и быстросхватывающегося вяжущего, что является в на- стоящее время характерным для большого количества географических районов Союза ССР. 13
Рис. 7. Перекрытие резервуара сомкнутым сводом II КОНСТРУКЦИЯ сводов Кладка тонких кирпичных сводов выполняется из обык- новенного кирпича стандартных размеров (рис. 8). Воз- можно применение облегченного, пористого или пустот- ного кирпича необходимой прочности и долговечности. Расход кирпича для устройства сводов описанных ниже типов и форм составляет около 35 штук на 1 лР перекры- ваемой площади. Кладка тонких кирпичных сводов может быть выпол- нена на любых растворах. Однако применение медленно схватывающихся растворов вызывает4, в большинстве слу- чаев, необходимость устройства тех или иных приспособ- лений, сложность которых зависит от типа конструкции, а количество — от заданных темпов строительства. По- 14 х
этому наиболее эффективные методы возведения тонких кирпичных сводов возможны при применении быстро- схватывающихся гипсовых, портландцементных и других растворов, позволяющих вести кладку сводов без при- менения кружал, опалубки и других сложных поддержива- ющих приспособлений, ограничиваясь лишь простейшими. Марки кирпича и раствора назначаются в соответ- ствии с необходимой прочностью кладки, определяемой в результате статического расчета. Опорами свода могут служить, в зависимости от его геометрической формы, стены здания или столбы. Конст- руктивно опирание сводов выполняется двумя способами: на уступы в ’/< или i/о кирпича, в зависимости от толщи- ны кладки пят свода (рис. 8, слева), или же на вынос- ные пяты, образуемые напуском горизонтальных рядов кладки, поддерживающей конструкции (рис. 8, справа). Высота борозды, образующей уступ в первом случае, или же профиль выпускной пяты во втором определяют- ся запроектированным очертанием свода. Рис. 8. Два типа конструкции свода (разрез)
Возникающие в сводах распоры воспринимаются устой- чивостью поддерживающих опорных конструкции сын и столбов-или же погашаются стальными затяжками, либо армированной кладкой. Для восприятия распоров, распределенных по длине опорных стен, например, в цилиндрических или сомкну- тых сводах, вместо затяжек может быть устроен железо- кирпичныи пояс (рис. 8, слева). Этот пояс воспринимает изгибающие моменты, которые возникают в горизонталь- ной плоскости от действия распределенного распора, и нормальные растягивающие силы от распора элементов свода, опирающихся на примыкающие к углу стены пер- пендикулярного направления. Распоры сводов, перекрывающих смежные пролеты, большею частью взаимно уравновешиваются, поэтому на средних стенах, служащих опорами этих сводов, обычно нет необходимости в устройстве специального пояса. Однако при неравных пролетах или при возможности неравномерного расположения временной нагрузки может возникнуть избыток одностороннего распора, который по- требует устройства пояса и на средней стене. Своды, опирающиеся не по контуру, а в отдельных ме- стах, например, крестовые, вызывают сосредоточенные вертикальные и горизонтальные реакции. Поэтому кладка нижних рядов этих сводов у пят ведется утолщенной — в полкирпича (рис. 9). Горизонтальные сосредоточенные распоры в этих слу- чаях должны быть восприняты устойчивыми конструк- циями опор или специальными затяжками (см. Приложение I, рис. 42). Передача натяжения затяжек на кладку опор производится через анкеры из обрезков балок. Для предотвращения коррозии затяжек, части их, ко- торые соприкасаются с кладкой забуток, стен и свода, ведущейся на бесцементных растворах, покрываются це- ментным молоком или асфальтовым лаком. Открытые ча- сти затяжек окрашиваются. ГП
Засыпка Смазка Забутка f (пароизоляция) Кладка столба Рис. 9. Пята крестового свода е,5 < Свод в. к. Утолщенная часть в % к. К Неподвижность опор является существенным факто- '“хром, обеспечивающим прочность и устойчивость свода. Поэтому ей должно быть уделено достаточное внимание - при проектировании и возведении здания. ' Швы между кирпичами в кладке свода направляются Ч параллельно основным осям помещения. В зависимости от принятого способа производства работ кладка может f вестись горизонтальными рядами (рис. 22 и 24), в елку ,j или арочками (рис. 32). Примером кладки в елку с нормальными швами явля- ются тонкие своды для лестниц в общественном здании, * изображенные на рис. 10, 11, 12 и 13. Пролет сводов под маршами доведен до 7,8 л при ширине 1,3 .и; кладка велась на весу из кирпича толщиной в 5 см на быстро- схватывающемся цементном растворе. При испытании сво- дов нагрузкой в 650—800 кг/м- были замерены прогибы от 1,7 до 2,85 мм, которые после разгрузки уменьши- лись на 0,1—0,3 мм. Кладка рядами или в елку с изменением направления швов (рис. 14) меняет распределение внутренних сил в своде. Вследствие этого величина и приложение реак- ций свода на поддерживающие конструкции отличаются от величины и приложения их в своде нормальной клад- 2 Л. Л. Шереицис ]7
Рис. 10. Примыкание косоурного свода к площадочному своду Рис. 11. Сопряже ие сводов пло- щадки с косоуриым СВОДОМ 18
Рис. 12. Испытание ле<тнтччой плошки и нагрузкой Рис. 13. Испытание лестницы aarj узг и 2*
швами ки, метод расчета которого приведен ниже. Своды, сло- женные с изменением направления швов, оказывают сосредоточенные распоры в середине пролетов, что не дает им преимуществ перед сводами нормальной кладки. Для улучшения зрительного впечатления от свода ре- комендуется придавать прямолинейным образующим рас- палубок строительный подъем в пределах 0,01 от пролета. Для увеличения общей устойчивости перекрытия ниж- няя часть пазух у опор должна заполняться, примерно на высоту - стрелы подъема свода, забуткой из кирпич- ного боя на растворе марки „8“ — известковом, гипсовом, шла конементном и т. п. (рис. 8). Связь забутки с кирпичной оболочкой и жесткость последней могут быть увеличены введением в кладку свода тычковых кирпичей, выступающие части которых входят в забутку. Арх. М. С. Туполев предложил оригинальную кон- струкцию ненарушенного сомкнутого свода, имеющую следующие отличия от описанной выше. 20
Рис. 15. Геометрическая схема ненарушенного сомкну- того свода Лоткам сомкнутого свода придан подъем (вспарушен- ность), образующий выпуклую бочарную поверхность. Геометрически эта поверхность получается скольжением параболической образующей по диагональным ребрам сомкнутого свода. Подъем образующей у опор свода предложен равным 0,10—0,15 от полной стрелы подъема свода в шелыге (рис. 15). Общий подъем свода принимается в пределах 0,10—0,15 длины диагонали D перекрываемого помещения. Очертание свода принято по квадратной параболе. Кон- струкция свода показана на рис. 16. Опорами свода служат консольно выступающие ряды кирпича кладки стены или опорного пояса, образующие внутренний карниз. Первый ряд кирпича кладки свода, между горизонталь- ной опорой свода на стене и ненарушенным крае i лот- ков, образуется тычками, укладываемо ми по виновен по-
Рис. 16. Конструкция ненарушенного сомкнутого свода верхнее™. В остальном конструкция этого свода ничем не отличается от конструкции обычных сомкнутых с К достоинствам вспарушенных сводов следует "отлети зрительное впечатление большей легкости г амелии и увеличение жесткости лотков. Последнее обстоят *^,ЬПИЯ 22
приобретает особое значение в процессе кладки свода так как отдельные вспарушенные ряды кладки обладают до момента замыкания свода большей по сравнению с плоскими рядами устойчивостью, что уменьшает зависи- мость метода кладки от быстроты схватывания раствора. Поверхность средней части свода, в пределах между забуткой, обычно затирается тонким слоем раствора, на котором ведется кладка оболочки. В случаях, когда это но вызывается специальными требованиями, например, выравниванием поверхности для укладки изоляции, мож- но^ не делая сплошной обмазки, ограничиться разравни- ванием избытка раствора, выжимаемого из швов кладки. По верху кирпичной оболочки укладывается слой, кото- рый образует поверхность нужной формы и является в перекрытиях балластом, распределяющим нагрузку от чистого пола, который на нем устраивается. В покрытиях этот слой служит одновременно тепло- изолятором. Балластный слой делается из легких сыпучих материалов: котельного или доменного шлаков, пемзового песка, а в случаях отсутствия их — из обычного песка или строительного мусора, причем он может быть связан рас- твором. Толщина слоя должна быть не менее 6 см в шедыге свода (рис. 8, слева). Взамен балластного слоя возможно применение тонких кирпичных стеночек, служащих опорами для элементов полового настила (рис. 8, справа). Эти стеночки, из кир- пича на ребро, выкладываются на выстилке из кирпича плашмя, шириной в кирпич. Выстилка и стеночки кла- дутся на растворе без перевязки их как между собой, так и со сводом. z Расстояние между стеночками определяется жесткостью конструкции настила, но расстояние это нс должно пре- вышать 1 л во избежание концентрированной передачи больших сосредоточенных нагрузок на кирпичную обо- Л°Чистые полы перекрытий, о зависимости от строительных материалов и назначения помещении, дела- 23
ются либо монолитными, либо из настила по лагам обыч- ного типа. При наличии повышенной влажности или возможности разлива воды в помещениях следует для предотвращения замачивания конструкции перекрытия применять гидро- изоляцию и обеспечивать отвод воды с перекрытия. В термоизоляции покрытий перечень приведенных выше легких материалов для устройства ьалластно1о (.лоя пере- крытий может быть дополнен плитными утеплителями—• фибролитом, камышитом и т. п. В некоторых случаях тер- моизоляция может совершенно отсутствовать. В ^покрыти- ях отапливаемых помещений по верху кирпичной оболоч- под утеплителем делается пароизолирующий слой КИ ПОД утеплителем делается парии JUAnpytviu.nn. taun из битумной обмазки (рис. 2). Профиль покрытия, обеспечивающий наружный или вну- тренний водоотвод, обычно характеризуется незначитель- ным уклоном (ри!а. 2 и 6), определяющим выбор1 кровель- ного материала. Кровли можно применять большинства известных ти- пов: дегтебетойные, асфальтовые, глиносоломенные и ру- лонные; выбор их определяется формой покрытия, кли- матическими условиями и наличием материалов на месте. В своде возможно устройство отверстий, которые должны быть учтены при проектировании конструкции, так как для восприятия неуравновешенных распоров по контуру отверстия могут потребоваться специальные меропри- ятия жесткие рамки или стеночки. При расположе- нии отверстий в углах помещений, перекрытых сомкну- тыми сводами, или в центре крестои^лх сводов неурав- новешенные распоры не возникают. Отделка внутренней поверхности свода должна соот- ветствовать назначению перекрываемого помещения. Она может быть выполнена со сплошной щтукатуркой (рис. 17) или ез нее - расшивкой или затиркой швов кладки и промывкой или окраской кирпичной поверхности л ° ‘ ™ Рис- 19 и 20 показаны различные способы обработки швов открытых поверхностей свода. 24
Рис. 17. Внутренний вид оштукату- ренного свода Рис. 18. Внутренний вид открытого свода
Рис. 19. Фрагмент поверхности свода РИС‘ 20, Фрагмент поверхности свода
III. ПРОЕКТИРОВАНИЕ И РАСЧЕТ КОНСТРУКЦИИ Очертание свода определяется, кроме архитектурных соображений, распределением и величиной нагрузок, а также взаимодействием свода с поддерживающими кон- струкциями. Обычно основная нагрузка от собственного веса пере- крытия, вследствие кривизны поверхности свода и не- обходимости устройства забутки пазух, неравномерна и возрастает от шелыги к пятам свода. Поэтому для при- ближения кривой давления к оси свода целесообразно принять очертание последнего по кривой с увеличиваю- щейся кривизной у опор, например, по эллипсу. Для упрощения можно заменить эллипс трехцентровой коробовой кривой, средняя пологая часть которой мало отличается от пологой квадратной параболы, но будет подъемистее в четвертях пролета (рис. 21). Стрела подъема свода назначается, в соответствии с устойчивостью опор и соотношением временной и по- стоянной нагрузок, в пределах от J/7 до 1 u пролета. Рис. 21. Очертание снода и схема нагрузок о
При увеличении стрелы подъема свода горизонталь ный распор уменьшается. Относительно большая величина временной нагрузи может вызвать необходимость уменьшения стрелы под^ ема для уменьшения эксцентриситета нормальной силь в сечении при несимметричной загрузке. В этом случа< горизонтальный распор увеличивается. Следует иметь в виду, что своды, особенно пологие весьма чувствительны к горизонтальному смещению опор поэтому* достаточное внимание должно быть уделено обес- к< п< ж ч о Д с г печению неподвижности впор. г Статический расчет свода состоит из двух частей: i 1) определения коэфициентов запаса прочности и ; устойчивости или, при заданных коэфициснтах запаса, < марок материалов в сводчатой оболочке; 2) определения сил, передающихся сводом на под- i держивающие конструкции, и проверки прочности и устойчивости последних. , Для расчета свода в распалубках выделяются элемен- тарные арочки, чем пространственная задача расчета при- водится к плоскостной. С достаточной для практики точ- ностью эти элементы свода могут* быть рассчитаны как пологие параболические арки постоянного поперечного с.ечения с жесткозаделанными пятами. За опоры арок принимаются точки поверхности свода, касательные к которым образуют угол около 30' с го- ризонтом и которые удобно совмещать с местами изме- нения кривизны очертания свода, что определяет рас- четный пролет и стрелу подъема (рис. 21). Эти арки проверяются на действие постоянной И вре- менной нагрузок. Загружение последней принимается по двум схемам: при равномерном распределении нагрузки-! в полном объеме на всем пролете и при расположении некоторой части нагрузки - на половине пролета свода. В последнем случае, при определении Изгибающих мо- ментов, действующих в сомкнутых и не учитывается дополнительная прост/н °ВЬ1Х сводаХ’ Нространственная жест- 8
кость оболочки, поскольку она идет в счет увеличения за- паса прочности. В удлиненных цилиндрических, менее К| жестких сводах эти дополнительные запасы отсутствуют 71 что требует соблюдать при применении их достаточную осторожность в назначении пролетов и учитывать про- дольный изгиб при проверке на сжатие средних сечений В соответствии с общей условностью метода, расчет е свода можно вести без учета податливости опор и упру- p. того удлинения затяжки. В выделенных элементарных арках, при полном рав- номерном загружении, проверяется на центральное сжа- тие опорное сечение. При расчете цилиндрических сво- и дов, кроме того, проверяется с учетом продольного изги- I, ба еще и сечение в четверти пролета. При загружении половины пролета временной нагрузкой . проверяются на внецентренное сжатие опорные сечения. ! Для определения расчетных усилий в сводах нормаль- ной кладки, т. е. с направлением швов параллельно . основным осям перекрываемого помещения, можно поль- зоваться приведенным ниже приемом, обеспечивающим достаточную для нужд практики точность. Постоянная нагрузка элементарных арок слагается из равномерно распределенного по пролету веса части кон- струкции, расположенной выше шелыги свода £, веса единицы кирпичной оболочки gc и веса остальной части конструкции, принимаемого распределенным по параболе. Опорная ордината g последней составляющей равна сумме веса балласта go, заполняющего пазухи до уровня шелыги свода, и увеличения веса кирпичной оболочки вследствие наклона ее: S i (cos cf»o 1)’ где о — угол наклона к горизонту касательной к свода в опорном сечении (рис. 21). гпгт 1645— Временная нагрузка р принимается^ по 1С н 42 „Нагрузка полезная и ОН снеговая**, соответственно назначению перекр
Расчетные усилия при действии постоянной нагрузки полного загружсния временной нагрузкой могут г, " определены по следующим формулам: 7 “1Ть горизонтальный распор /2 вертикальная составляющая опорной реакции Va = Ив = V= (g+ < 4^)4 = Qo; нормальная сила в сечении N = Q sin у + /7cos <р; поперечная сила в четвертях пролета Q-i. = (g + f2+p)4’ где: I — расчетный пролет свода, f — стрела подъема расчетного свода. При учете влияния продольного изгиба в расчете пролетных сечений цилиндрических сводов расчетная дли на свода принимается равной /0 = 0,7 Расчет на действие постоянной нагруЗКи тричного загружения половины пролета Час ” Несимме* ной нагрузки, равной пр, производится по ни'ж вРемеН щим усилиям: ^еследуЮ' горизонтальный распор 30
вертикальные реакции = g- I \ 3 16 7 "2 VnB = f^4-^--i-^\ 1 • соответствующие нормальные силы Л/п = Vn sin cpo + Hn cos ?0; изгибающий момент = — Мй —— 64 . Введением величины и, принимаемой в пределах от 0,66 до 1,0, учитывается дополнительная пространст- венная жесткость сводов, обладающих, вследствие опи- рания по торцам, большими запасами прочности и устой4 чивости, чем расчетная арочка. После проверки речений свода на действие усилий, определенных по приведенным выше формулам, присту- пают ко второй части расчета. Реакции, передающиеся в расчетных пятах свода на поддерживающие конструкции, и нагрузка от веса кон- струкций в пределах пят определяются по формулам, приведенным в табл. 1 (стр. 32), где: / — расчетный пролет свода, L — пролет перекрываемого помещения в свету, f—стрела подъема расчетного свода, ширина грани опоры крестового свода, b = —~_1 — вынос пяты, с—высота пяты, 7 — средний объемный вес нижней части пя3^’ Размеры в направлении, перпендикулярном расе ваемому пролету, отмечены индексом (ц, о о 1/' Опорные конструкции сомкнутых и ’ перекрывающих прямоугольные в плане по веряются расчетом по обоим направлениям. 31
Таблица ’ Реакции от сводов Реакции от сводов Вес пят Наимено- вание реакции Приложение реакции Вертикальная ТПП Цилиндриче- ский Сом кнутый Крестовый Иц = V Ус =0,5 V . Zj ук = Г оризонтальная Нс = 0,4 Н /, нк Gw — GK b ь (А + М на единицу длины свода на ВСЮ стену на одну грань опоры V 3
Расчет вспарушенно-сомкнутого свода описанной выше конструкции производится как обычного сомкнутого, если вспарушенность распалубок не превышает 0,05 от полной стрелы подъема. При большей вспарушенности расчет может быть про- изведен двумя способами: как обычного сомкнутого с уменьшением стрелы подъема на величину вспарушен- ности, или же как сомкнутого с полной стрелой подъема, но с увеличением горизонтальной реакции от свода в углах стен в 3,5 раза, т. е до величины Н, = -^-3,5 Я-7, =0,7 HZ.. При устройстве отверстий в шелыге сводов следует иметь в виду, что в шелыгах цилиндрического и кресто- вого сводов распор постоянен и равен соответственно Нл и Нк ; в сомкнутых сводах распор от 0 в углах уве- личивается к середине свода по закону н. = нУу* достигая величины Н в середине. Проверка сечений производится по „Указаниям по проектированию и применению каменных и армокир- пичных конструкций в условиях военного времени*’ (У 57—43) Наркомстроя. Если, при невыгоднейшем расположены временной на- грузки, распоры взаимно не погашаются сводами, распо- ложенными в смежных пролетах, и не воспринимаются затяжками, опорйые конструкции здания должны быть спроектированы с учетом воздействия горизонтальных сил от распора сводов. Это следует иметь в виду при проектировании плана здания, *так как при соответ- ствующем расположении примыкающих стен можно на них передать эти распоры. Приведенный выше способ расчета основан на выде- лении из являющегося пространственной конструкцией , ' 33 3 А, А, Шеренцис
. |)асСматрнваемых работающими лишь в свода элементов, I * сложная пространственная одной плоскости ЭТИМ простой-плоскостной, задача п₽'™ тшаТельно разработанная и успешно Такая метод Щктир(>вании МОСТОвых и других применяемая ПР₽ ивная схема которых достаточно арок и свод , я расчетным предпосылкам, Не соответствуетоднако, статической схеме сводов, имею- X пространственную геометрическую форму. В послед. STx при этом не учитывается работа конструкции, свя- ванная с жесткостью, двоякой кривизной, взаимным опи- ранием и опиранием по контуру стен распалубок, обра- зующих сводчатую оболочку. Эти элементы пространственности вызывают перерас- пределение внутренних сил в своде и изменение вели- чин и направления реакций свода, действительные зна- чения которых отличны от определяемых для свода, со- ставленного из плоскостных элементов. Непосредственное применение к расчету тонких кир- пичных сводов теории упругих оболочек затруднительно вследствие отсутствия данных, достаточно полно харак- теризующих упругие свойства тонкой кирпичной кладки свода в сочетании с массивными поддерживающими кон- струкциями. Совместная работа их, усложняемая пла- стичностью кладки и малым сопротивлением ее растя- гивающим и сдвигающим усилиям, существенно отли- чается от предпосылок, положенных в основу теории расчета упругих оболочек. Кроме того, при приложении этой теории к относительно сложным геометрическим “МКНу™х и крестовых сводов, неизбежно воз- пооядка ск 1 аначительных трудностей математического порядка, связанных с характером этого метода. ЩимисяУс1одами6Лв^шеыЕИа” "ад сУЩествующими и строя- они дают меньшие гориэонтяПРеАП°ЛО!КеНИе ° ТОМ’ ЧТ° деляемые обычным способом Д™® ₽аспоРы> чем опРе' Ьом- А величина распора ока-
зывает существенное влияние на сложности частей здания, поддерживающих свод конструкиии Точно так же этот способ не дает v/in ного ответа на вопрос о действительномД'В''епгворитель- усилий от действия временной нагрузки Р Пределении загружении свода. Попыткой внестиУНРкпТРИ частичном ку в существующий способ расчета в этой часта введение величины п, т. е. уменьшение раТчетно" "'/ меннои нагрузки при одностороннем загружении ₽ Недостаточная изученность пространственной работы тонких кирпичных сводов лишает возможности дата » настоящее время более близкий к действительности ме“ тод их расчета. ме Опыт длительного существования сводчатых конст- рукции, выполненных в соответствии с изложенным выше обычным методом расчета, позволяет рекомендовать ето как способ, обеспечивающий достаточную надежность конструкции. Не следует, однако, упускать из виду что этот способ, в приложении к расчету пространственных тонких кирпичных сводов, весьма условен и не выяв- ляет истинных запасов прочности и устойчивости соору- жения. IV. ВОЗВЕДЕНИЕ СВОДОВ Конструкция и условия работы тонких кщ ‘'’^способах дов имеют свои особенности, отражающи v-чтена и их возведения. Эта специфика должна оы _ ц. пои подготовке соответствующих *^р с проектом Опоры свода выполняются в соо и столбов конструкции перекрытия при клади случаях здания. На уровне пят сводов в не а илц делается опорный, обычно железокирп1 кирпичный укладываются затяжки с анкерами. ‘ 59“. арматура пояс кладется на растворе марки не ннж^ь’’вае1^я в швах из круглого или полосового железа укла_ ч стены, кладки, у наружной и внутренней пов р 3*
Скрываемая дальнейшими работами поверхность з?1 тяжек и анкеров должна быть, во избежание коррозии? обмазана цементным молоком или асфальтовым лаком После устройства пят приступают к кладке кирпич ной оболочки свода. Работы по кладке стен и стол- бов выше, пят свода могут производиться независимо от возведения перекрытия: допустимо сначала вывести стены выше перекрытия, приступит^ затем к кладке сео- да, но можно возводить стену вышележащего этажа после окончания кладки свода. Кладка свода производится изнутри перекрываемого! помещения, для чего обычно устраивается по перенос-1 ным козелкам легкий деревянный помост. На нем стоят рабочие и -складывается необходимый для текущей ра-| боты запас материала. В зависимости от конструкции свода и свойств приме-1 няемых строительных материалов, глазным образом рас-! твора, кладка сводов ведется одним из четырех опи- санных ниже способов, характеризуемых употреблением' различных приспособлений. Первый способ — с применением лишь простейших устройств, фиксирующих правильное положение кирпичей во время кладки и осуществляющих частичную поддержку их в кратковременный, следующий за укладкой, период- Самая же кладка кирпича при этом производится на весу- Этот способ основан на использовании свойства даже свежеуложенного раствора обладать некоторой сцепляю- щей силой и требует применения быстросхватываюших- ся растворов. Необходимые приспособления, в этом случае простей- шие, ограничиваются: шнуром с грузом, который опр’* деляет правильное положение отдельных рядов кладки (рис. 22), и противовесом для временного придерЖивзнИя кирпичей (рис. 23). \ Контур наружной поверхности свода вычерчивается на продолжении плоскостей стен, образующих переКрЬ1Вае- мое помещение, или же получается путем УстрО£ства 36
Рис. 22. Кладка ряда по шпур' ^Ис- 23. Применение противовеса
пе кружал, устанавливаемых по периметру или диагонадя перекрытия. Вычерчивание контура свода в натуре производите примитивным циркулем из проволоки или Деревянно^ рейки, или же соединением плавной кривой точек, коор. динаты которых даются проектом. Кладка свода производится звеном, состоящим из ма. стера и одного или двух подсобных рабочих. Последние приготовляют небольшими порциями рас. твор, непосредственно идущий в дело, с тем чтобы время использования каждого замеса раствора не пре- вышало его срока схватывания, по истечении которого он теряет свои механические свойства. Перед началом кладки ряда мастер натягивает кон- трольный шнур. Один конец надевается на гвоздь, за- Рис. 24. Применение шнура при кдадке сомкнутого cwas 3 i
Рис. 25. Схема кладки цилиндрического свода горизонтальными рядами биваемый по контуру очертания свода в кружало, или в шов кладки стены, на которой нанесено очертание. Дру- гой конец, с грузиком, перекидывается через другое кружало или через правильно установленные, подсечен- ные угловые кирпичи (рис. 24). Вместо шнура можно для этой цели пользоваться деревянной рейкой. Кладка цилиндрических сводов производится ря- дами кирпича, параллельными продольной оси свода (рис. 25). Начинается кладка свода с углов у одной из торцо- вых стен и ведется с наклонной штрабой вдоль пере- крываемого помещения до его второго торца, причем укладывается по одному кирпичу в каждый из горизон- тальных рядов. Торцовые края кирпичной оболочки укла- дываются с опиранием на борозды или обрезы ограждаю- щих торцевых стен, что увеличивает общую устойчи- вость свода. 39
Кладка сомкнутых и крестовых сводов ведется ложковыми горизонтальными рядами от опор к шелыге с направлением швов, нормальным к главным осям по- мещения. Процесс кладки протекает следующим образом. Под- собный рабочий накладывает кельмой раствор на две узкие грани кирпича, разравнивает его и передает ма- стеру, который укладывает его на место, прижимая плот- но к ранее выложенной кладке. Избыток раствора вы- жимают, образуя швы толщиной в 0,5—1,0 см, и раз- равнивают на поверхности свода. Левой рукой мастер придерживает свежеуложенный кирпич до момента уклад- ки следующего кирпича. Операции повторяются в том Рис. 26. Сопряжение *! ривчей в углах 40
Рис. 27. Кладка сомкнутого свода с распалубкой же порядке, пока не будет закончен ряд кирпича, устой- чивость которого обеспечивается возникающим распором. Для увеличения устойчивости свежеуложенных кирпи- чей в процессе работы применяется противовес из про- волочной скрутки с кирпичом (рис. 23). Перевязка швов в смежных рядах производится с дви гом их на часть длины кирпича (рис. 22 и 25). В ребрах, образующихся взаимным примыканием по верхностей распалубок сомкнутых и крестовых сводов, швы могут быть сделаны с перевязкой в елку, или л.< без нее, с подсечкой углов кирпичей и ооразованием диагонального ребрового шва, заполненного раствором. Оба типа угловых швов ясно видны на своде (рис. - Выпуски из тычковых кирпичей для увеличения забутки с кирпичной оболочкой производятся ВО I кладки оболочки и входят в ее состав. плир|||Р. Для крепления электропроводок к потолку ПОМе‘^ ния при кладке свода закладываются деревянные пр ки, в которые затем ввинчиваются шурхпы. 41
Рис. 28. Кладка угла крестового свода Отдельные стадии процесса кладки сомкнутого, кре* стового и парусного сводов, производимого описанным способом на гипсовом растворе, показаны на рис 27 28 и 29. . Этот способ применяется в Италии при возведении сводчатых перекрытий и лестниц в зданиях различ- ного назначения. Второй способ —с применением приспособлений, поддерживающих часть возводимого свода. Примером такого приспособления является устройство временной стеночки из кирпича насухо (рис. 30) или дВух пересекаю- щихся кружал (рис. 31), на которые опираются б распалубок крестового свода. 1 * Кладка кирпича в рядах производится подобно вому способу — на весу и теми же приемами. ТТо окон-
Рис. 29. Кладка угла парусною свода чании кладки овода поддерживающие приспособления немедленно убираются. Применение второго способа по сравнению с первым несколько упрощает процесс кладки, так как поддер- живающие устройства дополнительно фиксируют правиль- ное очертание свода и увеличивают устойчивость неза- конченной кладки. Особенно пригоден этот способ при устройстве распалубок в сомкнутых сводах и при возве- дении крестовых сводов. Третий способ —с применением приспособлений, которые позволяют производить кладку отдельных рядов кирпича на передвижную секцию опалубки или кружал. Эти приспособления не только фиксируют правиль- ное положение отдельных кирпичей и рядов, но служат также для поддержки ряда кладки до момента, когда 43
Рис. 30. Поддерживающая стеночка под распалубкой его устойчивость начнет обеспечиваться возникновением распора. Цилиндрические своды по этому способу кладутся с помощью передвижной опалубки (рис. 32). Кладка ве- дется" отдельными арочками шириной в полкирпича с перевязкой горизонтальных швов между кирпичами смеж- ных арочек. Между арочками перевязка швов отсутствует что несколько снижает пространственную жесткость свода по сравнению с жесткостью свода, сложенного горизон- тальными рядами. Опалубка принимается шириной достаточной для уклад- ки в один прием 2-3 арочек, после чего опалубка оса- 44

Рис. 33. Расположение комплекта приспособлений при производстве работ
•кивается расклиниванием и перемещается в новое по- ложение. Передвижка опалубки производится по дере- вянным брусьям или выпускам горизонтальных рядов кирпича, предусмотренным при кладке поддерживающих стен. Поверхность опалубки образуется фанерой или досками и может быть обита жестью. Для возведения вспарушенных сомкнутых сводов арх. М. С. Туполевым предложен комплект инвентарных при- способлений, позволяющий производить укладку кирпич- ного ряда на подвесную железную или фанерную полосу. Комплект приспособлений состоит из двух пар легких дощатых кружал, четырех направляющих реек с двумя наборами подвесок и четырьмя наборами прижимных крючков шести различных длин и восьми пружинных ползунков (рис. 33). Кружала попарно равны по длине размерам в свету перекрываемого помещения. Профиль их соответствует очертаниям осевого сечения свода (рис. 15). Они уста- навливаются на опорных стенах или, в случае если сте- ны выведены выше перекрытия, на консольных выпусках кладки, образующих пяты свода. Одна пара кружал должна быть установлена на 20 с.и выше другой. По- этому при установке всех кружал в одном уровне опор- ной четверти свода, ножки этой пары кружал делаются на 20 см длиннее ножек другой (рис. 34) или же под них подкладываются кирпичи насухо. В верхней кромке кружал делают зарубки для упора ползунков. Крайние зарубки делают так, чтобы обес- печить правильное положение направляющих реек при кладке первых рядов свода. Дальше расстояние между зарубками равно ширине ряда, т. е. 12,5 < к. Поверх кружал укладывают направляющие рейки из досок шириной от 10 ДО 20 е.м, нижний край которых вырезан по профилям вспарушенности поперечных и про- дольных лотков свода (рис. 35). Длина реек принимается на 50—60 см больше соответствующего размера помеще- ний в свету. Вдоль нижнего края каждой направляющей 47
Рис. 34. Конструкция кружал Рис. 35. Конструкция направляющей рейки рейки с помощью прижимных крючков укрепляется же- лезный прут диаметром в 8—10 мм, выгнутый по профит лям вспарушенности. На этот прут навешиваются крюки- подвески, изготовляемые из полосового железа сечением 3 X 30 л.м. На нижние отгибы подвесок укладываются тонкие железные или фанерные линейки шириной в 80 мм, поддерживающие кирпич при кладке свода. Так как пары параллельных кружал, а следовательно, и направ- ляющих реек устанавливаются на разных уровнях для кладки рядов свода, образующих один замкнутый ве- нец, то крюки-подвески изготовляются двух типов, разной длины (рис. 36). 48
Рис. 35. Подвески Кладка свода ведется замкнутыми венцами от стен к Шелыге свода (рис. 33). После выкладки каждого венца направляющие рейки должны быть передвинуты к цен- тру свода на ширину одного ряда. Для передвижки рейки — ее надо предварительно осадить. Осадка реек обеспечивается опиранием их на специальные пружинные ползунки (рис. 37). Станина ползунка имеет снизу паз, образующий под шарнирным концом упорный выступ, входящий в зарубки кружал. 4 Л. Л. Шереицис 49
Процесс кладки свода при применении приспособле- ний аналогичен описанному выше и облегчается уклад- кой кирпичей на поддерживающий элемент, что обеспе- чивает правильное положение и устойчивость их до замыкания ряда. Подобные приспособления могут быть использованы также для кладки цилиндрических (рис. 38) и крестовых.(рис. 39) сводов. Комплекты описанных приспособлений были приме- нены в 1944 г. на восстановительном строительстве по- селка Пантелеймоновка (Донбасс) для возведения по- крытий жилых и общественных зданий. Для возведения обычных (невспарушенных) сводов при- способления могут быть соответственно упрощены. На рис. 40 показаны такие приспособления, состоящие из четырех кружал без зарубок и рейки с крючками-под- держками. Верхняя кромка рейки подтесывается дЛЯ обра- 50
Рис 39 П|ИМ<меяис «окплехти приспо- соблений для кл-Д«н «Готового с., д,
Рис. 40. Приспособление для кладки невспарушенных сводов зования строительного подъема рядов кладки. Крючки изготовляются из полосового железа и надеваются на рейку на расстоянии в 25 с .и друг, от друга. По мере возведения свода крюки сдвигаются к середине РсИ ки или снимаются с нее. Рейка устанавливается с по мощью прикрепленных к ней деревянных колодок или железной полосы; с обращенной к кладке стороны рей- ка опирается на деревянную колодку, неподвижность ко, торой вдоль кружал обеспечивается неглубокой забивкои конца гвоздя. Для осадки рейки при ее перестановке колодка по- ворачивается на гвозде, рейка наклоняется и перестав-
лявтся в новое положение. Для кладки следующего ряда колодка передвигается по кружалам на свою длину. Одной рейки достаточно для кладки сводов и над прямоугольными помещениями разных пролетов, так как величина строительного подъема может быть принята одинаковой. В этом случае, чтобы удобнее было работать, к рейке прикрепляются дополнительные упоры для раз- ных пролетов, или же кружала расставляются на ных расстояниях. Четвертый способ — кладка на сплошной лубке. । В применении к тонким кирпичным сводам этот соб ничем не отличается от обычного способа кладки массивных каменных сводов, но предельно упрощает опе- рации по кирпичной кладке. Экономически он оправды- вает себя лишь при многократном использовании опа- лубки для возведения большого количества одинаковых секций сводов. рав- опа- спо- * * * Выбор того или иного способа производства работ или применение комбинированных методов зависит от наличия материальных ресурсов и квалификации испол- нителей. Опыт возведения сводов с применением приспособле- ний показал быстрое усвоение каменщиками необходимых *ехнических приемов и появление специальных навыков, °беспечивающих высококачественное выполнение работ 11 Достаточную производительность труда. При возведении отдельных секций многопролегзых сводчатых перекрытий следует принимать меры для вое- приятия неуравновешенных распоров путем установки в1’еменных затяжек или распорок. ° окончании кладки свода производят зало •’-** паз) х забуткой их кирпичным боем на растворе стоном с кирпичным щебнем. -3
Дальнейшие работы по укладке балласта и устп u ству полов или кровель выполняются в соответствии проектом конструкции, не имеют специфических особз^ костей и должны удовлетворять требованиям техниче- ских условий на производство и приемку отдельных видов строительных работ. ПРИЛОЖЕНИЕ 1 ПРИМЕРЫ РАСЧЕТА ТОНКИХ КИРПИЧНЫХ СВОДОВ I. Расчет основных элементов сомкнутого свода Свод являйся несущей конструкцией междуэтажного перекрытия над помещением размером 5,0 X 5,0 .и в плане. Геометрические элементы свода Приводим основные данные для построения очертания свода по трехцентровой коробовой кривой, характери- зуемой углом наклона касательной к кривой к горизонту в месте изменения кривизны к 30'. .□0 — 26 (рис. 41), близким Пролет в свету L = 500 с.и; стрела подъема /=50 с.и. Радиус кривизны средней части свода J 50 , п. 1 - cos ” 1^-0.8988 ~ 494 СМ‘ Расчетный пролет Z = 2sin ?0 = 2 • 500 • 0,4384 = 433 см. Радиус кривизны в пределах пят L—l _ 5С0-433 2(1- sin <р0) 2 (1 - 0,4384) — 0У’Ь СМ’ Высота пяты с = г cos (р0 = 59,4.0,8988 = 53,3 см. 54
15000 Схема нагрузок р*150 11111П1Ш1|ИНП1Н1111»ш»1 41.7_ Зв,Г 555 4ф6^М только в &^26 крайней 1 • 'у^ cmeHS-'12750 0=33.5 I ' 1 .d=50 а=25 балласт Чистый пол ;-----1/2 расчетный пр. лет =-433- \/й/г а свету пролет : 500 Н.___ Расчетная пята \ВыЧосная Забутка Крайняя стена \ /Средняя ' стена \ Пол $• Рис. 41. Очертание, расчетная схема и конструкция сомкнутого свода Вынос пяты b =_ L~l = 500= 33,5 см. П о с т о я’н н а’я нагрузка: вес чистого пола . . вес слоя балласта • • вес„ смазки раствором вес с.___________ оболочки ...... 51 0,04 • 500 = 20 KtiM- 0,06 - 900 " ____ _ 0,01 . 1700= 17 единицы кирпичной 0,065 • 1700=112 g=203 кг/м* 55
Вес балласта в пазухах б.оЭ • 9Q0 ~ 450 Kij )£.> Увеличение веса оболочки . П2 0£9е8 ~ ~ 12 к^лС- £1 — 462 кг/м*. Временная полезная нагрузка принята в 150 кг м2 = р. Проверка элементарной арки шириной в 1,0 м при полном загружении временной нагрузкой: „ г г Z ig1! \ ЛQHQ I 462 । 1 4,33- Распор H = (g+— + РЩ -^203 + -7- + 150J 8^0,5~ = 1960 кг. Вертикальная сила = <203 + “2 +15СЛ \ о /л = 1100 кг. Нормальная сила N= Г sin cos ?0 = 1100 • 0,4384 4- 1960- 0,8988 = = 2242 кг. Расчетный предел прочности при сжатии кладки из кир- пича марки „75“ на растворе марки „15“ /? = 24 кг/см* (Указания по проектированию и применению каменных и армокирпичных конструкций в условиях военного вре- мени). Проверяем сечение на центральное сжатие с трехкрат- ным запасом прочности kN=3 • 2242 = 6726<77?? = 6,5-100 • 24,1 = 15600 кг. Проверка арки при загружении половины пролета 9 f 2 \ — временной нагрузки (л =-д-). 56
распор / , пР \ 12 — /9П7 । 462 1 2 • 150\ 4-332 Нп = (£+ V + 2 ) 8/ 6 h 7 ( 3 . 2 ) 8 • 0,5( » 1495 кг. Вертикальные реакции -(»»+?+ V„B=(aJ- SL .?_2£\ 1 _ Лт 463 4. 3 • 2 • 150\МЗ l"B Vb ' 3 1 16 ) ~2 - V03 + У + Тв~3 )~ = 813 кг. Нормальные силы Ma = 14а sin <р0 -р Яп cos <?0 = 950 • 0,4384 -р 4- 1495-0,8988 = 1760 кг. Кв sin?0+//n cos?0 =813 • 0,4384 4 1495 • 0,8988= = 1700 кг. Изгибающий момент Л7а = — AfB = — пр l- = — -2 ‘ L50^-—- = - 29130 кг‘м’ л 7 в 64 3 • 64 Проверяем опорные сечения на внецентренное сжатие. На загруженной опоре: эксцентриситет нормальной силы е -4^ =2930= 1,67 = 0,51 5 • ^М5л, где:а расстояние от оси до наиболее сжатого края се- чения, коэфициент 7 = 2^1-^-^ = 2^1 — —5 =0,07, 57
разрушающая нагрузка kN » 3 • 1760 = 5280 <Г —т?- = • 0,97 . i ' 1 I *0 . , 1.Н7 - = 10000 кг. На незагруженной опоре: разрушающая нагрузка £/V=3 • 1700= 5100 < — * 100 ' 24 ;q0,93 ' 1 = 9470 кг. 1_____L1*__ * ' 6,5—3,25 Проверка стен крайней угловой секции Полный распор на поддерживающую стену при пол- ном загружении свода временной нагрузкой (см. табл. 1): Нс =0,4 ^ = 0,4 • 1960 • 4,33=3400 кг. Полная вертикальная реакция от свода на линии пят: Vo = 0,5 V/x = 0,5-1100 4,33 = 2380 кг. Собственный вес пят (рис. 41): (g +я') b (Zt + bj =; (203 + 462) 0,335 (4,33 + 0,335) = = 974 кг-, ъ(ц + &Л =1500 д0-’— 0,335 (4,33 + 0,335)= 557 кг ' ' Ос =1531 кг Собственный вес стены ниже свода Gc-, = dh Lx = 0,5 - 3,0 - 1700 : 5,0= 12750 кг. 58
Нагрузка от верхнего этажа и вес части свода 15000 кг. ™ стены вь™е Определяем „часть распора Н„, которая может быть воспринята устойчивостью поддерживающей стань,], опрокидывание, с коэфициентом запаса, равным 1 67 вращении около наружной грани нижнего сечения П™ этом коэфиииенте запаса устойчивости зкспентриситег равен 0,6, поэтому: ^*"-й^цриситет д, 0,6 д откуда /7СТ = ------------- Остаток распора, если не учитывать сопротивления кладки стен растяжению при изгибе и связи ее с попе- речными стенами, воспринимаемый изгибом армокирпич- ного пояса в горизонтальной плоскости: Нг = Нс — Н„, где: h — плечо горизонтального распора (высота по- мещения), -N—вертикальная сила в нижнем сечении, -/И — момент всех вертикальных сил относительно центра тяжести нижнего сечения стены. Подставив цифровые значения, получаем: 1/с 4- (7с 4- -Сст = 2380 + 1531 + 12750 т-15000 = ' =31661 кг, 2380.0,585 4-974 - 0,417-4557. 0,362 = 1999 кг. и. Н„ =0.6-0.25 - 31661 -Г .999 =2250 кг Н< = 3400 — 2250 = 1150 кг. Момент, изгибающий пояс в горизонтальной плоскости, в предположении распределения распора по треуголь-' нику в пределах расчетного пролета, уменьшенный вдвое 59
с учетом упругой заделки пояса в примыкающих стенах, можно принять равным: /г Л \ 11 50 (г лл 4,33\ к 1 э Л»г = ?' (L, —J-J = -8 - (^5,00 - -j-J - 513 ю.м. Усилие, растягивающее пояс Z = ^L = 11^ = 575 кг. Армированный пояс кладется из кирпича марки ,,/5‘ на растворе марки „50“ с /? = 32 кг/см2. Сечение арматуры, укладываемой с каждой стороны пояса, приближенно равно: = ^77^^48 =0.82+0,21 = 1,03^ \ 32 у ставится по 4 диам. 6 .и.и с Fa =1,13 c.w2 с каждой сто- роны пояса (рис. 41). Если бы лотки свода были вспарушены, то сечение арматуры следовало бы увеличить за счет роста растя- гивающей силы: 5а =0,82 4-3,5 0,21 = 1,555 см', что потребовало бы установки 6 диам. 6 и и с Л, = 1,70 см2. 2. Расчет освоввых элементов крестого свода Свод является несущей конструкцией покрытия и опи- рается на столбы сечением 0,50 x 0,50 м, расположенные по квадратной сетке, на расстоянии 5,00 ,м в свету (рис. 42). 60
Рис. 42. Разрез крестового свода по оси опор I еометрические элементы свода совпадают с вычислен- ными в примере 1. Аналогично нагрузка принята равной g =200 л-г/л2 g' = 460 „ р = Ю0 „ Горизонтальный распор ^=(зи>4-«?+ ioo)3^= — 1715 кг. Вертикальная реакция 4+/)4 = f^0 + ^4-100)<:l3I = c80 кг. Прочность средней части оболочки проверяется ме- тодом, показанным в примере 1. Полный распор средней секции свода (см. табл. 1) /Ук - H(LX 1715(5,00 -0,50;- 9440 кг.
Полная вертикальная реакция по линии пяты: 2^+</Л=98о(^ + 2.0,335 + 0,50 = 3240 кг. f 9140 г 7t? - Сечение затяжки Fz = рр = HQ- = о,/о сыч, прини- мается 2 диам. 22 .ии с Fz =7,60 ели. Нормальная сила у опоры N=VK sin <?0 + Я,, cos<?0 = 3240 - 0,4384 + 9440 • 0,8988 = = 9910 кг. Приближенно длину образующей X в месте перехода к утолщенной кладке в полкирпича на растворе марки „30“ определяем, по предельному сжатию кладки тол-< шиной в ij, кирпича, из уравнения: jfe2V=/?F = /?.6,5 х, откуда у kN 3-9910 ru x = ejR= ад^28=163 см- Утолщенную кладку пят в полкирпича нужно вести на расстоянии х d___163 50 ,-/? г г ло\ 2 ——о— =оо,5 см от поверхности опоры (рис. 42). ПРИЛОЖЕНИЕ П ОПЫТ ВОЗВЕДЕНИЯ СВОДОВ Для испытания тонкого кирпичного вспарушен- ного сомкнутого свода и проверки приспособлений, предложенных для его возведения, летом 1942 г. в г. Беговате было *построено опытное здание размером 3,0 X 4,0 л« в плане (рис. 43)% 62
Разрез Рис. 43. Опытное здание Стены здания толщинок в 1,5 кирпича были выложены на глиняном растворе до опорного пояса. Опорный пояс состоял из пяти рядов кладки на сложном растворе
марки „60“, показавшем временно» сопротивление таю-37,5 кг/см*. с*а- Стрела подъема свода была принята равной 60 с т. е. около '/т большего размера Помещения в свету- вспарушенность лотков у пят равнялась »/30 этого па? мера. Кладка свода велась на местном гипсовом растворе с водогипсовым фактором 0,4—0,5, показавшем на образ- цах временное сопротивление сжатию /?19=11 кг см*. Применение инвентарных приспособлений подтвердило их полную пригодность и способствовало быстрому освое- нию этого вида работ малоквалифицированными камен- щиками. Испытание свода было произведено равномерной загрузкой его кирпичом, с доведением полной нагрузки (с учетом собственного веса) до 410 лг/.и2 поверхности свода, причем никаких внешних признаков деформаций не было обнаружено. В производственном масштабе тонкие кир- пичные своды были применены в Донбассе на работах по восстановлению поселка динасового завода им. Карла Маркса в Пантелеймоновке. По проекту Горстройпроек-i та одноэтажное здание общежития площадью за- стройки в 780 м2 и кубатурой в 3200 ж8, состоящее из ряда помещений, соединенных коридорами, было вере" крыто тремя типами тонких кирпичных сводов (рис. *х4). Над коридорами шириной в 2,2 м были выложены ци- линдрические своды параболического очертания со стре- лой подъема в 44 с.и, т. е. в *Д пролета. Над жилыми помещениями размером 2,7 X 5,2 и 3,5 X 5,2 м — вспа- ру шейные сомкнутые своды со стрелой подъема в 70 с.и V в полусуммы сторон). Над красным уголком разме- ром 6/10 м, расположенным в центре здания,— цилин- дрический свод, усиленный арочным каркасом, замкну- гыи с одной стороны лотком и состоящий из двух диаго- нальных и одной поперечной нервюры, заполненных трз- я ненарушенными лотками, одной секцией вспарушен- нои распалубки и секцией бочарного свода. 61
Рис. 44. Общий вид кладки сводов на здании общежития Рис. 45. Кладка цилиндрического свода 5 Л. А. Шеренцис 65
Рис. 46. Внутренний вид цилиндрического свода Кладка цилиндрических сводов осуществля- лась с помощью передвижного шаблона из легкого де- ревянного кружала с жестко прикрепленной к нему на железных подвесках железной полосой сечением 3 X Х*120 и.я, на которой выкладывались ряды кирпича (рис. 45). ' Концы кружал передвигались на ползунках по двум зубчатым рейкам, уложенным на стены. Каждый арочный ряд возводился в направлении от пят к замку. Кладка велась на сложном растворе марки „30“. Работа по клад- ке сводов выполнялась каменщиками третьего и четвер- того разрядов. Интерьеры коридоров, перекрытых цилиндрическими сводами, показаны на рис. 46. Кладка ненарушенных сомкнутых сводов ве- лась на гипсовом растворе с применением инвентарных приспособлений, описанных выше (рис. 47). Кирпичи укла- 66
Рис. 47. Расположение оборудования при кладке вспа- рушенного сомкнутого свода Рис. 48. Кладка сомкнутого свода 67
дывались на фанерные полоски сечением 5 х 80 и.и, ЛЛ1, ной 1,5 и 1,7 л (рис. 48). Концы фанерных линеек удобно подгибались под край- ние кирпичи перпендикулярно расположенных рядов клад- ки (рис. 49), обеспечивая мягкую, округленную форму диагональных ребер смыкания распалубок (рис. 50). Прутья для навешивания крюков-подвесок были при- креплены к направляющим рейкам не прижимными крю- ками, а костыликами (рис. 49). Для пропуска дымовых труб в своде оставлялись отверстия размером 40x52 c.w, обрамленные железными уголками сечением 40 x 60 .им (рис. 51). В процессе возведения сводов эти отверстия удобно использовались бригадой кладчиков для подачи им кирпича, воды и гипса. На строительстве работало несколько бригад камен- щиков. Кладка соседнего свода велась с помощью обще- Рис. 49. Выкладка кирпича на линейки 68
Рис. 50. Внутренний вид кладки ненару- шенного сомкнутого свода го кружала, по которому двигались ползунки, обслу- живающие оба свода (рис. 51). Для закладки шелыг сводов один из кладчиков выхо- дил наверх и, сидя на направляющих рейках, подтесы- вал и загонял на место последний кирпич, после чего оборудование переносилось на следующий пролет. На 1 поверхности свода расходовалось 34 кир- пича и 12—16 кг гипса. Бригада кладчиков состояла из двух каменщиков и двух подсобных рабочих, один из которых подавал каменщикам раствор, а другой — кир- пич, обмокнутый в воде. Кладка велась каменщиками ше- 69
Рис 51. Одновременная кладка сводов и соседних пролетах Рис. 52. Вид жолсвокириичных перемычек 70
Рис. 53. Внутренний вид ряда сводов на перемычках Рис. 54. Внутренний вид вспарушениого лоткового свода
Рис. 55. Вид нервюр каркасного свода стого разряда. На обучение их специфическим особен- ностям кладки сводов было затрачено 3 рабочих дня. Средняя выработка всей бригады составляла 2 2,3 м в час, что дает 1,0-1,2 м» в час на одного каменщика Желая проверить норму выработки на своем ли опыте, автор, став на рабочее место, выложил ’ свода в смену, что составляет 1,9—2,0 в ча% °Э v__ следует полагать, что средняя норма выра ментика может быть повышена. __ Часть сводов была запроектирована с опир н продольные стены и железокирпичные ендовы пролетом в 5,2 м, расположенные по осям сг р регородок (рис. 52). Пе^мычки ар^ы^о низу тремя стержнями диаметром 1о мм у пЫггеПы лк>ж»енными через 26 см. Своды опер» mc»iv кирпичей в середине высоты перемычки. - У сводами и перемычками забетонированы. 72
Рис. 56. Пята заполняющей распалубки Сл возниеЛ>СТ °,ТМеТИТЬ’ что односторонний распор от сводов, восп }Кавши^ в процессе производства работ, хороню лил *>ИНИМаЛСЯ перемычками, что впоследствии позво- • вовсе отказаться от первоначально предусмотрен- р распорок между ними. еремычки, выступающие внутрь помещений только а " Рядов кладки, не кажутся тяжелыми (рис. 53). Боль- Ши® помещения, перекрытые двумя иди несколькими вспа- РУШенными сомкнутыми сводами с перемыика>гн уемду Кими, производят впечатление богатых по форме ку- Польно-сводчатых палат, родственных по характеру скод- Чатым помещениям старых памятников русской архиттк- туры. Комнаты, перекрытые ненарушенными сомкнутыми сво- дами, имеющие горизонтальную линию внутреннего кар- низа, обладают спокойной пространственной формой и легко поддаются архитектурно-художественному оформле- 73
Рис. 57. Кладка треугольных заполняющих распалубок нию. Небольшой подъем вспарушенного свода создает впечатление легкости, не присущей в такой степени обыч- ным плоским потолкам (рис. 54). Нервюры каркасного свода были выложены по кружалам на сложном растворе марки „30“ (рис. 55). По ребрам были выгнуты тонкие деревянные реечки, заменившие опорные кружала, по которым при кладке передвигались ползунки. Пяты заполняющих распалу- бок каркасного свода осуществлялись рядом кирпичей, уложенных на гипсовом растворе перпендикулярно при- мыкающим поверхностям свода (рис. 56). Треугольные распалубки выкладывались также на гипсовом растворе с помощью приспособлений и методом, описанным выше (рис. 57). Кладка прямоугольного заполнения бочарного свода шириной в 2,4 м. между наружной стеной и поперечной аркой производилась аналогично кладке цилиндрических сводов (рис. 58). Для придания устойчивости шаблонам, которые могли бы опрокинуться, при кладке нижних круто наклонных рядов на ручки ползунков были наколочены обрезки газовых труб, служившие противовесами. Для обеспе- 74
чения устойчивости всего оборудования при кладке ниж- них рядов, середина направляющей рейки подтягивалась к центру свода бечевкой. Кладка заполнения каркасного свода не вызвала осо- бых затруднений. На выкладывание всех распалубок это- го свода общей площадью в 65 л<2 было затрачено 56 чел [час каменщиков, что дало среднюю выработку в 1,16 л!2 в час. Внутренний вид сводов показан на рис. 59 и 60. Кроме описанного выше здания, на той же площадке ОСМУ — 4 ОСМЧ „Сталинметаллургстрой“ было вос- становлено аналогичным способом еще два четырехквар- тирных жилых дома, площадью по 450 м- каждый, изоб- Рис. 58. Кладка прямоугольного заполнения 75
Рис. 59. Внутренний вид каркасного свода Рис. 60. Внутренний вид каркасного свода 76
Рис. 61. Вид дома до восстановления раженных до начала работ по восстановлению на рис. 61. Помимо этого намечена широкая программа при- менения тонких кирпичных сводов при восстановлении разрушенных зданий. 1 олько на восстановлении указанных выше трех зданий строительство съэкономило до 190 w лесоматериалов, что составляет до 0,11 м3 на 1 м- площади застройки одноэтажного здания. Таков первый практический результат применения тон- ких кирпичных сводов, широкое внедрение которых по- может значительно сократить расход дефицитной дре- весины на устройство междуэтажных перекрытий и по- крытий зданий.
СОДЕРЖАНИЕ Стр. з Предисловие.................................... Введение....................................... I. Формы и применение снодоп................ 6 II. Конструкция СВОДОВ..................... 14 III. Проектирование и расчет конструкции... 27 IV. Возведение сводов...................... 35 Приложение I. Примеры расчета тонких кирпичных сводов 54 Приложение II. Опыт возведения сводов ....... 62
Находятся в печати работы Института Строительной Техники Академии Архитектуры СССР; Типовые конструкции малоэтажных каменных домов Технические указания по производству и применению груито- блоков. Технические указания по изготовлению бытовой керамики. Метод расчета однослойных и многослойных ограждающих кон- струкций на теплоустойчивость.