несущие и ограждающие конструкции зданий и сооружений из каменной кладки (фундаменты, стены, столбы, перемычки, арки, своды и др.).
Для К. к. применяют искусственные и естественные каменные материалы: Кирпич строительный, керамический и бетонные камни и блоки (сплошные и пустотелые), камни из тяжёлых или лёгких горных пород (известняка, песчаника, туфа, ракушечника и т.п.), крупные блоки из обычного (тяжёлого), силикатного и лёгкого бетонов, а также Растворы строительные. Материал для каменной кладки выбирается в зависимости от капитальности сооружения, прочности и теплоизоляционных свойств конструкций, наличия местного сырья, а также исходя из экономических соображений. Каменные материалы должны удовлетворять требованиям прочности, морозостойкости, теплопроводности, водо- и воздухостойкости, водопоглощения, стойкости в агрессивной среде, иметь определённую форму, размеры и фактуру лицевой поверхности. К растворам предъявляются требования прочности, удобоукладываемости, водоудерживающей способности и др.
Строим Дом Каменное строительство часть2 из 2 ух
К. к. — один из наиболее древних видов конструкций. Во многих странах сохранилось большое количество выдающихся памятников каменного зодчества. (см. Архитектура). К. к. долговечны, огнестойки, могут быть изготовлены из местного сырья, это обусловило их широкое распространение и в современном строительстве.
К недостаткам К. к. относятся сравнительно большой вес, высокая теплопроводность; кладка из штучного камня требует значительного затрат ручного труда. В связи с этим усилия строителей направлены на разработку эффективных облегчённых К. к. с применением теплоизолирующих материалов. Стоимость К. к. (фундаменты, стены) составляет от 15 до 30% общей стоимости здания.
В современном строительстве К. к. (главным образом стены и фундаменты из кирпича и камня), являются одним из распространённых видов строительных конструкций (только в больших городах преобладает строительство из крупных панелей). Практика строительства из камня значительно опередила развитие науки о К. к. При проектировании К. к. применялись эмпирические правила и недостаточно обоснованные методы расчёта, не позволяющие использовать в полной мере несущую способность К. к. Наука о прочности и методах расчёта К. к., основанная на обширных экспериментальных и теоретических исследованиях, была создана впервые в СССР в 1932—39.
Её основоположником был Л. И. Онищик. Были изучены особенности работы каменной кладки из различных видов камня и раствора, а также факторы, влияющие на её прочность.
Установлено, что в каменной кладке, состоящей из отдельных чередующихся слоев камня и раствора, при передаче усилия по всему сечению возникает сложное напряжённое состояние и отдельные камни (кирпичи) работают не только на сжатие, но и на изгиб, на растяжение, срез и местное сжатие. Причиной этого являются неровности постели камня, неодинаковые толщина и плотность горизонтальных швов кладки, что зависит от тщательности перемешивания раствора, степени разравнивания и обжатия его при укладке камня, условий твердения и др.
Каменное строительство: 5 причин падения забора, подпорной стены
Кладка, выполненная квалифицированным каменщиком, прочнее (на 20—30%), чем выполненная рабочим средней квалификации. Др. причина сложного напряжённого состояния кладки — различные упруго-пластические свойства раствора и камня. Под действием вертикальных сил в растворном шве возникают значительные поперечные деформации, которые ведут к раннему появлению трещин в камне.
Наибольшей прочностью при сжатии (при использовании камней правильной формы) обладает кладка из крупных блоков, а наименьшей — из рваного бутового камня и кирпича. Более высокие камни имеют и больший момент сопротивления, что значительно увеличивает их противодействие изгибу. Прочность вибрированной кирпичной кладки при оптимальных условиях вибрирования примерно вдвое выше прочности ручной кладки и приближается к прочности кирпича. Это объясняется лучшим заполнением и уплотнением растворного шва и обеспечением тесного контакта раствора с кирпичом.
В каменных зданиях важнейшие элементы — наружные и внутренние стены и перекрытия — связаны между собой в одну систему. Учёт их совместно пространственной работы, обеспечивающей устойчивость здания, позволяет наиболее экономично проектировать К. к. При расчёте К. к. различают две группы каменных зданий: с жёсткой или с упругой конструктивной схемой.
К первой группе относятся здания с частым расположением поперечных стен, в которых междуэтажные перекрытия рассматриваются как неподвижные диафрагмы (См. Диафрагма), создающие жёсткие связи для стен при действии на них поперечных и внецентренных продольных нагрузок.
Такая схема принимается при расчёте стен и внутренних опор многоэтажных жилых и большинства гражданских зданий. Вторую группу составляют здания большой протяжённости, со значительными расстояниями между поперечными стенами. В этих зданиях перекрытия также связывают стены и внутренние опоры в одну систему, но они уже не могут рассматриваться как неподвижные диафрагмы, вследствие чего при расчёте учитываются совместные деформации связанных между собой элементов здания. По такой схеме рассчитывается большинство промышленных зданий с несущими каменными стенами. Учёт пространственной работы стен при проектировании К. к. позволяет существенно снизить расчётные изгибающие моменты в стенах, значительно уменьшить толщину стен, облегчить фундаменты и повысить этажность.
В зависимости от конструктивной схемы здания каменные стены подразделяются на несущие, воспринимающие нагрузки от собственного веса, от покрытия, перекрытий, строительных кранов и др.; самонесущие, воспринимающие нагрузку от собственного веса всех этажей здания и ветровые нагрузки; навесные, воспринимающие нагрузки от собственного веса и ветра в пределах одного этажа. Каменные стены из штучного камня и кирпича подразделяются на сплошные и слоистые (облегчённые).
Толщина сплошных стен принимается кратной основным размерам кирпича: 0,5; 1; 1,5; 2; 2,5 и 3 кирпича. Расход материалов, трудоёмкость и стоимость возведения стен зависят от правильно выбранной конструкции и степени использования свойств материалов. Для наружных стен малоэтажных отапливаемых зданий нецелесообразно применять сплошные К. к. из тяжёлых материалов. В этом случае применяют облегчённые слоистые стены с термоизоляцией или стены из пустотелых керамических камней, а также камней из лёгких и ячеистых бетонов. Для зданий средней и повышенной этажности, возводимых из штучного кирпича и камня, предпочтительна конструктивная схема с внутренними поперечными несущими стенами, позволяющая применять наружные стены из облегчённых эффективных материалов (керамических, с утеплителями и др.).
Для повышения прочности кладки К. к. усиливают стальной арматурой (см. Армокаменные конструкции), применяют армирование железобетоном (Комплексные конструкции); армирование обоймами — включение кладки в железобетонные или металлические обоймы.
Лит.: Онищик Л. И., Каменные конструкции промышленных и гражданских зданий, М. — Л., 1939; Справочник проектировщика. Каменные и армокаменные конструкции, под ред. С. А. Семенцова и В. А. Камейко, 1968; Поляков С. В. и Фалевич В. Н., Проектирование каменных и крупнопанельных конструкций, М., 1966; Строительные нормы и правила, часть 2, раздел В, гл. 2. Каменные и армокаменные конструкции. Нормы проектирования, М., 1962.
Большая советская энциклопедия. — М.: Советская энциклопедия . 1969—1978 .
Источник: dic.academic.ru
КАМЕННАЯ КЛАДКА
КАМЕННАЯ КЛАДКА, кладка сооружений из природных или искусственных камней.
КЛАДКА ИЗ ПРИРОДНЫХ КАМНЕЙ
Благодаря красивому чередованию рядов кладки, а также естественной окраске природных камней кладка из таких камней дает архитектору более широкие возможности эстетического характера, нежели другие строительные материалы. Но, поскольку она требует в основном ручного труда, причем рабочих высокой квалификации, что связано с повышенными затратами времени и средств, ее роль в строительстве уменьшилась, и на смену природному камню приходят другие материалы, более подходящие для механизации строительных работ. Кладочный раствор, который применяется для крепления кладки и равномерного распределения нагрузки, представляет собой смесь цемента с песком и небольшим количеством гашеной извести, затворенную водой до пастообразной консистенции. Песок должен быть крупнозернистым и хорошо подобранным по гранулометрическому составу.
Свойства строительного камня.
Многие природные каменные материалы относятся к осадочным породам, естественная слоистость которых облегчает изготовление штучного камня. В декоративных целях могут применяться гранит и другие вулканические породы. Важнейшими свойствами строительного камня являются стойкость, легкодоступность, обрабатываемость, прочность, однородность, цвет и фактура. Требования, предъявляемые к строительному камню, зависят от характера сооружения.
Стойкость.
Стойкость (а следовательно, и долговечность) строительного камня зависит в основном от его пористости, так как замерзание воды в полостях приводит к образованию в камне сколов и трещин. Водопоглощение камня, характеризующее его пористость, составляет примерно от 0,2% (по массе) для гранита до 0,5% для мрамора и сланца, 2% для песчаника и 4% для известняка. Разрушение может происходить и из-за кристаллизации поглощенных солей, оказывающей такое же действие, как и замерзание воды. К растрескиванию могут приводить расширение и сжатие, связанные с изменениями температуры. Коэффициент теплового расширения камня составляет около 0,00001/°C.
Доступность.
Доступность камня зависит главным образом от удаленности карьера и условий транспортирования к месту строительства. Свежедобытый камень содержит «карьерную влагу», что облегчает его обработку.
Прочность.
Прочность каменной кладки зависит от камня, кладочного раствора, рода сооружения и качества выполнения работ. Прочность на сжатие (в МПа): песчаник 15–150, известняк 20–200, мрамор 70–150, гранит 70–300. Плотность (в кг/м 3 ): песчаник до 2600, известняк до 2700, мрамор 2500–2800, гранит и другие вулканические породы 2600–2700.
Однородность и цвет.
Однородность камня нужна для того, чтобы строение не выглядело пестрым. Цвет материалов из осадочных пород зависит от растворенных минеральных солей. В некоторых материалах из-за таких минеральных солей под действием погодных условий могут возникать пятна обесцвечивания.
Обработка камня.
Природные каменные строительные материалы используются в виде: а) штучного камня с обработанной поверхностью и б) бутового камня. Кладка из тесаного штучного камня, изготавливаемого, как правило, распиловкой, выполняется со швами (заполняемыми раствором) шириной не более 15 мм. Кладка из такого камня обычно ведется рядами, но может быть и бутовой.
Кладка из каменных блоков выполняется со швами шириной от 15 до 25 мм. Бутовый камень бывает трех видов: рваный (необработанный), постелистый (плитообразный) и булыжник (округлый). Кладка такого камня осуществляется с толстыми швами и может быть бутовой либо рядной. «Кладка насухо» производится без кладочного раствора, но применяется она редко.
Производство кладки.
При выполнении каменной кладки рекомендуется строго соблюдать следующие правила:
1) Самые крупные камни следует укладывать в нижние ряды.
2) Слоистые камни следует класть на их естественные «постели».
3) Для перевязки стены необходимо, чтобы швы верхнего ряда шли поперек швов нижнего и было правильное число «тычковых» камней, т.е. камней, выходящих на поверхность стены своей торцевой гранью.
4) Пористые камни необходимо смачивать перед укладкой, чтобы предотвратить поглощение воды из раствора.
5) Промежутки между внутренними торцами камней должны быть заполнены щебнем и раствором.
6) Если требуется сдвинуть уложенный камень, то следует снять его и после очистки уложить снова.
7) Кладку не следует производить при температурах ниже 0° C.
8) Облицовку из тесаного камня следует класть заодно со стеной или скрепляя ее со стеной так, чтобы компенсировались различия в тепловом расширении и сжатии.
9) Поскольку камни из осадочных пород наиболее прочны в направлении, перпендикулярном плоскости постели, их следует укладывать так, чтобы эта плоскость была горизонтальной.
КЛАДКА ИЗ ИСКУССТВЕННЫХ КАМНЕЙ
Стандартные размеры американского кирпича 206ґ102ґ62,5 мм (допускаются и нестандартные размеры). Английский кирпич несколько больше: 225ґ110ґ75 мм. По российскому стандарту размеры кирпича – 250ґ120ґ65 мм и средняя масса 3,6 кг. Прочность на сжатие лежит в пределах от 15 до 150 МПа. Ширина шва должна находиться в пределах 6–12 мм для обычного кирпича и меньше – для прессованного.
Кирпичи должны укладываться на полную постель раствора, а вертикальные швы – заполняться без пустот. Лицевая поверхность шва в зависимости от задуманной архитектором отделки может обрабатываться в пустошовку (под штукатурку), в подрезку (заподлицо со стеной) или расшивкой, придающей поверхности шва форму валика, выкружки и т.п.
При американской перевязке швов (по многорядной системе) после первого ряда тычковых кирпичей идут 4–7 рядов ложковых (со смещением вертикальных швов), при английской – ряды тычковых кирпичей чередуются с рядами ложковых, а при фламандской в каждом ряду тычковые кирпичи чередуются с ложковыми. При ложковой перевязке поверхность стены образуется только ложковыми (продольными узкими) гранями кирпичей, причем вертикальные швы ряда приходятся на середину кирпичей в соседних рядах.
Прочность кирпичной кладки на сжатие составляет 7–25 МПа, на растяжение – 0,18–0,7 МПа. Максимальное и минимальное напряжения в кирпичном столбе при внецентренной нагрузке рассчитываются по формуле S = P/A (1 + 6 e/d), где P – нагрузка, A – площадь поперечного сечения, e – эксцентриситет нагрузки, а d – боковой размер в направлении внецентренности. Если высота кирпичного столба примерно в 10 (и более) раз больше его наименьшего поперечного размера, то следует рассматривать его как колонну и снижать допускаемое максимальное напряжение, чтобы иметь запас прочности на случай внецентренного нагружения. При этом для расчета нагружения можно пользоваться формулой S/(1 + 0,002 R 2 ), где S – допускаемое удельное напряжение в кубе кирпичной кладки, а R – отношение высоты колонны к ее наименьшему поперечному размеру.
Выцветание, т.е. появление беловатых пятен на кирпичных стенах, обусловлено отложением солей на поверхности при испарении влаги из кладочного раствора и кирпича. Несмотря на неприглядный вид, выцветание безвредно и может быть удалено слабым раствором соляной кислоты.
Бетонные камни обычно изготавливаются из смеси 1 части цемента с 4 частями заполнителя. До 27% объема такого камня приходится на пустоты, так что плотность может составлять всего лишь 1000–1200 кг/м 3 . Стандартные размеры бетонного камня 200ґ200ґ400 мм, прочность на сжатие – около 7 МПа (в расчете на площадь поперечного сечения брутто). Керамические пустотелые камни выпускаются разных размеров, их прочность на сжатие составляет 15–30 МПа (в расчете на площадь поперечного сечения нетто).
БЕТОННЫЕ РАБОТЫ
Бетон – это искусственный каменный материал, состоящий из осколков природного камня (крупного заполнителя) и песка (мелкого заполнителя), связанных цементом, который активируется водой и затем «схватывается», т.е. переходит в камневидное состояние на воздухе (воздушный цемент) или в воде (гидравлический цемент). Цемент, затворенный водой, превращается в пластичную массу – вяжущее цементное тесто, которое обволакивает частицы заполнителя и заполняет промежутки между ними. Схватывание цемента обусловлено гидратацией и кристаллизацией некоторых соединений, таких, как силикаты и алюминат кальция.
ТИПИЧНЫЕ КАМЕННЫЕ СООРУЖЕНИЯ
Каменная кладка применяется в строительстве таких сооружений, для которых оправданны дополнительные затраты, а также при возведении сооружений, которые в ходе нормальной эксплуатации периодически подвергаются воздействию влаги и воздуха, – плотин, волноотбойных и подпорных стенок, мостовых устоев, пирсов и дымовых труб. В зонах с теплым и сухим климатом, например в Египте и Греции, каменные строения стояли веками, но в странах с влажным и холодным климатом они быстрее разрушаются из-за замерзания воды. Каменная кладка очень прочна на сжатие, но у нее низка прочность на растяжение, сдвиг и кручение. Поэтому каменные сооружения с арочными и оболочечными перекрытиями, такие, как церкви и зрительные залы, уязвимы для ураганов и землетрясений, если стены не армированы. Брандмауэры, возводимые поперек крупных зданий для разобщения смежных помещений, препятствуют распространению пожара, а здания, полностью выполненные из камня, огнестойки.
См. также СТРОИТЕЛЬСТВО ЗДАНИЙ; ПЛОТИНА; КОНСТРУКЦИОННЫЕ И СТРОИТЕЛЬНЫЕ МАТЕРИАЛЫ.
Источник: www.krugosvet.ru
Строительство частного дома из природного камня
В этой статье мы предлагаем вам поговорить про дома из природного камня, а также понять насколько целесообразным и выгодным будет являться для вас строительство жилого коттеджа именно из этого материала, по сравнению с домами, изготовленными, к примеру, из разных пород дерева.
Также расскажем и о том, какие весомые преимущества этот материал может дать вашему уютному частному дому.
Преимущества природного камня
Интерес к этому строительному материалу в наше время растёт изо дня в день. У камня есть довольно существенный плюс: дома не будут требовать никакого дополнительного ухода за ними, и на протяжении очень многих лет будут продолжать сохранять свой первоначальный безукоризненный вид без каких-либо существенных изменений.
Монтаж фундамента с использованием природного камня
Использование камня в совокупности с раствором бетона позволит построить своими руками очень прочный фундамент, который в дальнейшем не потребуется даже ремонтировать.
Такому каменному фундаменту абсолютно не страшны любые температурные колебания, а ваш дом при этом будет иметь очень привлекательный внешний вид, и проживать в нём будет более чем комфортно.
Утепление дома
Единственное, о чём не следует забывать при возведении подобного монолитного коттеджа, – это о довольно быстрой потере тепла стен каменных домов. Поэтому при строительстве такой усадьбы своими руками необходимо будет изначально позаботиться о дополнительной толщине утепления всех стен. Утепление частного дома должно быть продумано и выполнено максимально хорошо.
Звукоизоляция и огнеупорность
Отличительной чертой монолитных загородных коттеджей из камня являются их превосходная звукоизоляция, а также абсолютная не токсичность, в то время как дома из дерева могут выделять различные опасные для жизни химические соединения при случайном возгорании.
Несомненным плюсом станет надёжная защита от всех видов паразитов, которые очень любят селиться в деревянных домах, а также будете уверенными, что ваш прекрасный дом сможет отлично противостоять огню, не боясь даже очень высоких температур.
Настолько надёжный стильный коттедж будет стоить абсолютно всех вложений в него, он позволит вам жить в месте, которое будет для вас самой настоящей неприступной крепостью.
А ввиду особой прочности и гарантированной долговечности камня вы сможете построить не только превосходное жилище для себя и своей большой семьи, но и создать при этом целую семейную реликвию, которая будет переходить от одного поколения к другому.
Сочетание дома с наружным забором
В процессе строительства загородного особняка из камня можно возвести также качественный каменный забор из того же самого материала, чтобы он стал гармоничным дополнением к вашему дому.
Тут можно дать полную волю всей своей богатой фантазии.
Для забора можно использовать любые породы камня, применять любые формы и воплощать в жизнь все ваши самые смелые затеи. Это может быть как обычный каменный забор, так и некая авангардная постройка с необычными элементами дизайна – кованой решёткой, «башенками» и другими самобытными решениями.
К процессу строительства забора необходимо отнестись с предельной серьёзностью и ответственностью, поскольку он также будет нуждаться в наличии хорошего, добротного фундамента для забора и в надёжных опорных столбах.
В итоге по периметру своего дома вы получите не только благородную ограду, которая защитит вас и вашу семью от внешнего шума, придорожной пыли, любопытных взглядов прохожих и нежеланных гостей, но при этом такой забор станет прекрасным декоративным элементом.
Виды природного камня
Чаще используют гранит, пемзу или базальт. Последние два вида камня являются своего рода родственными граниту породами и прекрасно могут его заменить в процессе строительства загородных усадеб. В то время как сам гранит представляет собой магматическую горную породу, которая выглядит очень красиво, а дома из него смотрятся очень эффектно.
Строительство из гранита
Этот камень отличается невероятной прочностью и может иметь любые цветовые оттенки. Этот строительный материал подойдёт для отделки внутреннего убранства частного дома.
Если вы решили применить для строительства именно этот материал, то следует учесть один очень важный момент – гранит может быть привезён из мест, где его добыча запрещена и являться источником радиоактивных излучений. Чтобы обойти такой неприятный сюрприз, при покупке обязательно обращайте внимание на подробную сопроводительную информацию в техническом паспорте.
Источник: proekt-sam.ru