Что класть в кирпичную колонну. Как осуществляется кладка колонн из кирпича своими руками

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.

Виды конструкций

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.

• Несущие. Указанные виды кирпичных столбов играют роль надежных и крепких опор, отведенных для поддержания навесных систем. Несущие колонны принимают на себя всю нагрузку от указанных оснований. В дальнейшем эта нагрузка передается непосредственно на фундаментную основу постройки.

• Заборные. Столбы этого типа представляют собой незамысловатые конструкции, в которых все отдельные элементы соединяются друг с другом, а между ними остаются секции. В основном, единственная нагрузка, которую переносят эти сооружения – их собственный вес. Если между указанными опорами устанавливаются какие-либо дополнительные составляющие, то на колонны начинают действовать и разного рода горизонтальные нагрузки (в большинстве ситуаций незначительные).

• Воротного типа. На указанные опоры из кирпичей вешают элементы внушительного веса, которые также являются подвижными (то есть двигаются относительно самих кирпичных столбов). Эти сооружения выдерживают нагрузку и от собственной массы, и горизонтальные нагрузки от повешенных на них конструкций. Стоит учесть, что горизонтальные нагрузки в этой ситуации могут изменять направление приложения.

• Декоративные. Эти привлекательные конструкции из кирпича соединяются с несущими стеновыми основаниями. Механически они почти ничем не «нагружены». Такие детали играют роль эстетичных декораций, украшающих собой возведение.

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.

Как рассчитать количество материала?

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:

• если столбы имеют сечение 30х30 см, то в одном ряду понадобится выкладывать по 4 простых кирпичика;
• если сечение 40х40 см, то в ряду будет уже 6 элементов;
• при сечении 60х60 см расчет объема кирпичей следует делать как на 4 отдельные колонны с сечением 30х30 см;
• если сечение достигает 80х80 см, то сначала подготавливают колонну 60х60 см, а потом облицовывают ее кирпичной кладкой.

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).

Создание фундамента

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.

• Сперва проводят разметку территории, на которой планируется установка кирпичных колонн. Делается это точно так же, как и при монтаже деревянных или металлических конструкций. Надо учитывать, что тот же забор из кирпичных столбов должен размещаться на участке в соответствии с кадастровым планом.
• Сначала понадобится отметить участки, на которых станут находиться угловые опоры. Для этого в нужных точках потребуется вбить небольшие деревянные колышки и протянуть между ними шнурок.
• Потом понадобится выявить шаг между опорами. Он будет зависеть от полотен, которые планируется устанавливать между отдельными столбами. К примеру, для профлиста подойдет шаг не более 2,5 м.

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:

• на дно вырытой выемки надо уложить подушку из щебенки и песка в 10-15 см;
• затем по центру фиксируют ось опорной детали;
• параллельно оси ставят 2-3 стержня (арматуры) 90 см в высоту;
• затем надо уложить подушку из песка и щебенки, параллельно проверяя вертикальность опорного элемента;
• расширив отверстие, надо уложить 5-сантиметровую подушку из щебня и песка по всей площади;
• понадобится постоянно проверять горизонтальность оси;
• далее будет нужно залить бетон заподлицо с уровнем почвы;
• бетон должен до конца высохнуть в течение 7-10 дней.

Схема кладки

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:

• кельмой (мастерком);
• шпателем;
• молотком-киркой;
• расшивкой;
• ковшиком;
• отвесом;
• строительным пузырьковым или лазерным уровнем;
• угольником;
• железной линейкой.

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:

• 1 ряд будет состоять из четырех кирпичей, уложенных между собой ложками; а два понадобится класть поперек ложками к тычкам предыдущих деталей;
• 2 ряд выкладывается таким же способом, но при этом надо делать оборот в 180 градусов;
• 3 ряд будет состоять из 3 кирпичиков, расположенных параллельно в центре с обкладкой двумя по бокам, углы при этом потребуется заполнить отдельными половинками кирпичей;
• 4 ряд осуществляется путем монтажа 2 параллельных кладок по 3 кирпичика.

После этого делают перевязку.

Если размер составляет 2х2 кирпича, то есть 8 блоков в одном ряду, то последовательность действий будет следующей:

• 1 ряд будет укладываться по 4 совмещенных ложками кирпичика, состыкованных при помощи тычков;
• 2 ряд будет состоять из четырех параллельно выложенных кирпичей, находящихся в центре, к их тычкам ложками понадобится присоединить с 2 сторон оставшиеся детали;
• на 3 ряд предыдущую комбинацию понадобится развернуть на 90 градусов;
• 4 ряд выкладывается подобно стартовому ряду, но с разворотом на 90 градусов.

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.

Колонные сооружения – это важный конструктивный элемент многих строений и при их возведении следует строго соблюдать технологический процесс. Любая кирпичная колонна или столб испытывает высокие нагрузки, особенно в своих нижних частях. Именно поэтому к колонным конструкциям предъявляются особенные требования к устойчивости, прочности и качеству.

При возведении всевозможных колонн можно использовать цельный или половинный кирпич исключительно без видимых дефектов (трещины, разломы, разрушения и т. п.)

В современном дизайне загородных домов большой популярностью пользуются заборные ограждения, имеющие кирпичные колонны между деревянными секциями.

Также востребованы опорные колонные сооружения для поддержания крыши навесов, капитальных дворовых беседок и т. д. В любом случае технология кладки из любого кирпича осуществляется без выполнения многорядной обвязки, поскольку столбовая конструкция не нуждается в монолитности структуры и особой прочности. Выполняют обвязку только в случае постройки колонн с поперечным сечением 2х2 цельных кирпича.

В колонном сооружении может по проекту предполагаться укрепляющее армирование металлической трубой или стальными прутьями.

Методика кладки колонны

Как правило, постройка столбовых колонн осуществляется по кладочной технологии в два или полтора кирпича. Строительство конструкции должно проводиться строго по правилам специально разработанной . Все нюансы должны неукоснительно соблюдаться исключительно точно, поскольку всякое нарушение легко может повлечь разрушение, наклонение строения или существенное проседание готовой кирпичной колонны.

В зависимости от непосредственного предназначения возводимой конструкции кирпичная кладка колонн (столбов) выполняется с учётом индивидуальных особенностей.

По внешнему виду существующие типы кладки практически неразличимы

Выполняется кладка кирпича в виде подвязки с тремя рядами по причине сложности выполнения однорядного варианта. Многорядный способ не способен обеспечить должной прочности колонной конструкции.

Качественное выполнение работы возможно только при использовании полнотелого кирпича и прочного цементного раствора. Положение каждого элемента в строении необходимо контролировать в горизонтальной и вертикальной плоскостях при помощи отвеса и монтажного уровня. Чтобы придать колонне дополнительную устойчивость и механическую прочность применяются вкладки армированной сетки, которые не должны доходить до края минимум 1,0 см.

Разновидности колонных конструкций

Классифицируют колонны, построенные из кирпича, по принципу выполняемых ими функций:

• несущие варианты – удерживают какие-либо элементы здания и принимают существенные нагрузки по опорной площади на фундамент;
• заборные колонны – применяются для удержания заборных секций. Испытывают только вертикально направленную нагрузку собственного веса;
• воротные столбы – это вариант колонной конструкции применяемый для удержания различных моделей ворот. Принимают вертикальную и горизонтальную нагрузку, поэтому их постройка требует обязательного применения надёжного продольного армирования.

Чтобы возводимая колонна обладала должной прочностью, нужно предварительно подготовить каркас и заполнить его качественным цементно-песчаным раствором. Здесь необходимо использовать арматурные стержни для упрочнения бетонной конструкции.

Выполнение качественной кладки колонны предусматривает соблюдение специальной технологии!

Сначала выполняется подготовка расходного строительного материала:

• цементно-песчаный раствор;
• цельный или половинчатый кирпич;
• арматурные стержни.

Помимо этого, потребуется необходимый инструмент:

• строительный уровень и отвес;
• обычный шпатель;
• подходящая ёмкость для замешивания раствора.

Принцип постройки колонн прост – подготавливается фундамент с внедрёнными в него металлическими стержнями и вертикально расположенной трубой, вокруг которой возводится кирпичная колонна

После схватывания и высыхания фундамента выполняется кирпичная кладка, которая может быть нескольких вариантов:

• 2 кирпича на 2;
• 2 на 2,5 кирпича;
• 2 цельных кирпича на 1,5.

В строящейся конструкции первый ряд является наиболее важным и ответственным. Монтаж необходимо выполнять идеально, так как результат работы напрямую зависит от него.

Кирпичная кладка 2 на 2 осуществляется в строго определённой последовательности.

Начальный ряд кладётся по 3 кирпича исключительно край в край. Следующий (второй) ряд нужно развернуть по горизонтали на 90 градусов, а третий, выкладывается по аналогии с первым. Таким путём возводится вся .

Постройка больших колонн подразумевает заливку бетоном пространств между арматурой, центральной трубой и кладкой!

Кладка колонн производится последовательно, а после завершения каждого уровня выполняется уровневый контроль вертикальной и горизонтальной ровности.

Технология монтажа нескольких одинаковых колонн

Когда проект предусматривает создание нескольких одинаковых кирпичных колонн, например, при постройке забора, следует проводить последовательные рабочие действия.

Сначала делается выкладка первых рядов для всех конструкций, после чего выполняется контроль одинаковости горизонтального уровня при помощи верёвки или соответствующих инструментов. При обнаружении несоответствия проводится выравнивающая корректировка. Последующие проверки осуществляются через каждые два-три ряда кладки.

Если не соблюдать правильную технологию возможно искажение общей симметрии и неправильное распределение нагрузки, что повлечёт наклонение или разрушение колонны.

Чтобы максимально грамотно и качественно возводить колонные сооружения необходимо учитывать такие важные нюансы:

• резку кирпичей нужно производить только в специальной защитной форме (очки, плотный костюм, респиратор и т. п.);
• чтобы создать крепкое основание первый необходимо зафиксировать раствором в углу возводимой кирпичной колонны. Следующий (второй) кирпич укладывается рядом с соблюдением твёрдого укрепления;
• декоративные элементы желательно закреплять в шовных промежутках до высыхания раствора;
• кирпичные колонны чаще всего декорируют цветной галькой, каменной крошкой, также можно использовать стеклянные осколки;
• ровность углов можно проверять металлическим угольником;
• когда фундамент колонны не превышает уровень земли можно обойтись без опалубки, а если возвышается над ним, то опалубочная конструкция необходима;
• на верхней поверхности ненесущей колонны следует устанавливать капитель, не позволяющую скопление воды после дождей или снега;
• в случае запланированной установки фонарей или светильников, нужно заблаговременно уложить в фундамент кабель с необходимыми выводными проводами. Последние размещаются внутри колонны или кирпичного столба.

Заключение:

Выполнение правильной кирпичной кладки при возведении колонн или столбов – это непростое дело. Однако, разобравшись с технологическими требованиями и подобрав красивый, правильный материал, можно построить конструкции, которые станут настоящим украшением любого загородного дачного или придомового участка.

Кирпич - достаточно прочный строительный материал, особенно полнотелый, и при строительстве домов в 2-3 этажа стены из рядового керамического кирпича в дополнительных расчетах как правило не нуждаются. Тем не менее ситуации бывают разные, например, планируется двухэтажный дом с террасой на втором этаже. Металлические ригеля, на которые будут опираться также металлические балки перекрытия террасы, планируется опереть на кирпичные колонны из лицевого пустотелого кирпича высотой 3 метра, выше будут еще колонны высотой 3 м, на которые будет опираться кровля:

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:

при центральном сжатии

Проектируется: 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, снеговая нагрузка на кровлю в Санкт-Петербурге составляет 180 кг/м², а в Ростове-на-Дону - 80 кг/м². С учетом веса самой кровли 50-75 кг/м² 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/м², 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

2. Определение прочности кирпичной кладки.

Марка кирпича М75 означает, что кирпич должен выдерживать нагрузку 75 кгс/см², однако прочность кирпича и прочность кирпичной кладки - разные вещи. Понять это поможет следующая таблица:

Таблица 1 . Расчетные сопротивления сжатию для кирпичной кладки

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 м² 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 м², то придется этой рекомендацией воспользоваться. Как видим, для кирпича марки М75 даже при использовании кладочного раствора М100 прочность кладки не будет превышать 15 кгс/см². В итоге расчетное сопротивление для нашей колонны составит 15·0,8 = 12 кг/см², тогда максимальное сжимающее напряжение составит:

10300/625 = 16,48 кг/см² > R = 12 кгс/см²

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/см²) или увеличивать сечение колонны или использовать поперечное армирование кладки. Пока остановимся на использовании более прочного лицевого кирпича.

3. Определение устойчивости кирпичной колонны.

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)

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.

φ - коэффициент продольного изгиба, зависящий от гибкости колонны λ . Чтобы определить этот коэффициент, нужно знать расчетную длину колонны l o , а она далеко не всегда совпадает с высотой колонны. Тонкости определения расчетной длины конструкции здесь не изложены, лишь отметим, что согласно СНиП II-22-81 (1995) п.4.3: "Расчетные высоты стен и столбов l o при определении коэффициентов продольного изгиба φ в зависимости от условий опирания их на горизонтальные опоры следует принимать:

а) при неподвижных шарнирных опорах l o = Н ;

б) при упругой верхней опоре и жестком защемлении в нижней опоре: для однопролетных зданий l o = 1,5H , для многопролетных зданий l o = 1,25H ;

в) для свободно стоящих конструкций l o = 2Н ;

г) для конструкций с частично защемленными опорными сечениями — с учетом фактической степени защемления, но не менее l o = 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 o = 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:

1. Применить принципиально другую конструктивную схему , 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 принимать l o = 1,25H .

2. Сделать другое перекрытие , например из листовых материалов, что позволит рассматривать и верхнюю и нижнюю опору колонны, как шарнирные, в этом случае l o = H .

3. Сделать диафрагму жесткости 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.

4. Не обращать внимания на вышеприведенные варианты и рассчитывать колонны, как отдельно стоящие с жесткой нижней опорой, т.е l o = 2Н . 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 o / h (1.2) или

λ i = l o (1.3)

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 = 1·0,6·0,8·22·625 = 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 м² или 1300 см², 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 = 1·0,8·0,8·22·1300 = 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 = 1·0,8·0,8·12·1300 = 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 см².

Пример расчета кирпичной колонны на устойчивость
при внецентренном сжатии

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. 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)

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 = 1·0,8·0,8·12·2601 - 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 методика расчета, рекомендуемая СНиПом здесь не приводится.

Элементами внутреннего каркаса малоэтажных домов с несущими наружными кирпичными стенами могут служить железобетонные колонны и кирпичные столбы. Кирпичные столбы выкладывают из отборного полнотелого кирпича на растворе высоких марок . Минимальное сечение несущего кирпичного столба (Рис.1, а ) принимают 510 х 380 мм .

При незначительных нагрузках и высоте столбы могут иметь сечение 380 х 380 мм . Для увеличения несущей способности кирпичных столбов и при высоте их 5 м и более кладку целесообразно армировать . В каждом этаже по столбам укладывают на уровне перекрытий прогоны - обычно сборные железобетонные прямоугольные или таврового сечения. Для равномерного распределения давления от прогонов на кладку столба под их концы укладывают железобетонные плиты (Рис. 2, б)

Кладка кирпичных столбов

Кирпичные столбы имеют квадратную и прямоугольную форму. Их кладку ведут по трехрядной системе перевязки (Рис. 2 ), соблюдая перевязку швов, так как многорядная система перевязки не обеспечивает монолитности и требуемой прочности столбов, а однорядная очень трудоемка.

Простенки

Простенки шириной до 1 м выкладывают по трехрядной системе перевязки (Рис. 3 ), а шириной более 1 м (4 кирпичей) можно выкладывать и по многорядной системе. При трехрядной системе перевязки для образования в простенках четвертей (выступов из кирпича в сторону проема) в первом тычковом ряду укладывают четвертки, а в ложковых рядах - половинки.

В откосах дверных и оконных проемов закладывают деревянные просмоленные пробки, равные размерам кирпича, для крепления оконных и дверных блоков, которые располагают на 0,3 м от низа и верха проема в плоскости откоса.
Во время работы по возведению стен необходимо следить, чтобы горизонтальные и вертикальные швы были хорошо (полностью) заполнены раствором. Нельзя допускать пустошовки в вертикальных швах в теле кладки, что ослабляет ее, снижает долговечность. По ходу кладки регулярно проверяют перевязку и швы кладки, вертикальность, горизонтальность и прямолинейность поверхностей и углов, их качество (рисунок и расшивку швов, подбор кирпича для наружной версты неоштукатуриваемой кладки с ровными кромками и углами).

Кладка углов

Правильность закладки углов здания (Рис.4 ) контролируют деревянным угольником, горизонтальность рядов стены - правилом и уровнем не реже двух раз на каждом ярусе кладки (1-1,2 м). Для этого правило кладут на кладку, ставят на него уровень и, выравнивая его по горизонтали, определяют отклонение кладки от горизонтали. Если она не превышает установленного допуска, отклонение устраняют при кладке последующих рядов.

Вертикальность поверхностей стен и углов кладки проверяют уровнем и отвесом не реже двух раз на каждом ярусе кладки (1-1,2 м, при этом этаж дома делят на целое число ярусов). Отклонения, не превышающие допускаемые, исправляют при последующей кладке яруса или этажа дома.
Периодически проверяют толщину швов. Для этого измеряют пять-шесть рядов кладки и определяют среднюю толщину шва; например, если при замере пяти радов кладки стены ее высота оказалась 385 мм , то средняя высота одного ряда кладки будет 385: 5 = 77 мм , а средняя толщина шва за вычетом толщины кирпича составит 77 - 65 = 12 мм . Допускаемые отклонения в размерах стен указаны в табл. 1.

Сделать надежное и относительно недорогое ограждение для участка можно при помощи комбинированного забора — столбы делают из кирпича, а заполнение (пролеты) и любого легкого материала — древесины, профлиста, кованных оград. Вид получается солидный, а затраты многом меньше, чем на «чисто» кирпичный забор. Причем кладка столбов дело не самое сложное, зато выгодное. Мастера еще два года назад просили от 2000 рублей за столб, а сегодня цены поднялись уже более чем в два раза. Сложить кирпичные столбики для забора своими руками можно и без навыков каменщика. Важно соблюдать технологию и все получится.

Фундамент для забора с кирпичными столбами

Выбор типа фундамента под кирпичные столбы зависит от того, из какого материала будет заполнение а также от типа грунтов. Если пролет забора будет из легкого материала (профнастила, древесины), можно делать свайный фундамент под каждый столб. Глубина, на которую надо сваю забивать/закручивать, зависит от типа грунтов и высоты грунтовых вод. Если грунты склонны к зимнему пучению (глина или суглинки) с высоко расположенными подземными водами, закапываться надо на 15-20 см ниже глубины промерзания грунта. На хорошо дренажируемых грунтах (пески и супеси) достаточно закопаться на 80 см.

Свайный фундамент под кирпичный столб делают по стандартной технологии:

• бурят ямку нужной глубины (диаметр 25-35 см);
• на дно засыпают ведро-два щебня;
• уплотняют;
• ставят трубу, вокруг которой впоследствии будут вести кладку столба (на пучинистых грунтах к закапываемой части часто приваривают несколько отрезков металлических прутков, лент, уголков -для большей устойчивости);
• труба выставляется строго вертикально, фиксируется;
• для пучинистых грунтов, если к трубе не приварили металлические куски, можно в лунку воткнуть несколько арматурных прутков, для очень сложных грунтов можно связать каркас;
• заливается бетон высокой марки — М300 или выше (про марки и состав читайте ).

Длина труб складывается из двух величин: из той части, что замуровывается в бетон и той, что будет торчать сверху. Причем верхний участок трубы совсем не обязательно в данном случае должен быть до самого верха столба. Он может быть на 40-50 см короче. Исключение — столбы, на которые будут навешиваться ворота и/или калитка. Тут внутреннее армирование должно быть практически до самого верха.

Если забор планируется полностью кирпичным или в регионе большие ветровые нагрузки, скорее всего, вам необходимо будет делать полноценный ленточный фундамент. Еще вариант — сваи, связанные мелкозаглубленной лентой.

Конструкция забора с кирпичными столбами на монолитном железобетонном фундаменте

Раствор и кирпич для столбиков

Раствор делают цементно-песчаный с пропорцией 1:5 (или 1:6). Песок лучше брать мелкой фракции, цемент высокой марки — не ниже М400. Для пластичности можно добавить немного жидкого мыла для рук или моющего средства для посуды (20-30 гр. на стандартный замес — 1 ведро).

Важно при составлении раствора получить нужную текучесть. Он не должен быть сухим, но и с жидким работать неудобно, потому воду добавляют постепенно, следя за консистенцией раствора. Нужное состояние можно проконтролировать следующим образом: выкладываете на какую-то поверхность некоторое количество раствора, кельмой на нем наносите крест. Потом берете отмеченный участок на кельму и следите за крестом: он не должен «плыть».

Можно при желании получить черный раствор: добавить в него сажи. Она продается в строительных магазинах мешками. Добавляете небольшую порцию сажи и получаете декоративные швы без покраски.

Кирпич для столбов используют любой, только обратите внимание на количество циклов разморозки-заморозки (чем больше, тем лучше) и на геометрию. В идеале отклонения в размерах не должны быть больше пары миллиметров. Тогда работать вам будет просто. Если партия попалась разнокалиберная — внимательно отсортируйте по размерам, чтобы в одном столбе кирпичи имели минимальное расхождение.

Кладка заборных столбов: технологии

В большинстве случаев столбы для забора делают в 1,5 или 2 кирпича, сечение 380*380 мм и 510*510 мм соответственно, высота — до 3-х метров.

Кладку ведут с перевязкой (смещением) — шов нижнего ряда перекрывается «телом» кирпича, лежащего сверху. Шов стандартный — 8-10 мм. Схема кладки столбиков в полтора и два кирпича на фото ниже.

Кладка столбов: порядок работы

На готовый фундамент расстилают отсечную гидроизоляцию. Это может быть рубероид в два слоя, но лучше гидроизол на битумной мастике. Этот слой необходим, чтобы кирпич не «тянул» влагу из грунта. Если влажный кирпич замерзает, он быстро начинает трескаться и крошиться. Потому гидроизоляция необходима. Рулонную гидроизоляцию можно заменить — два раза промазать фундамент битумной мастикой, а на участках с высоко влажностью лучше сделать двойную гидроизоляцию — промазать мастикой, а потом настелить еще и «Гидроизол».

По размерам столба на гидроизоляцию наносится раствор слоем чуть больше 1 см. На него, согласно схемы, укладываются кирпичи. Их выравнивают в вертикальной и горизонтальной плоскостях, постукивая специальным резиновым молотком. Мастера могут использовать ручку кельмы, но, в таком случае, с плоскости кельмы могут слетать остатки раствора, пачкая руки и кирпич, а он от цемента оттирается плохо.

Керамический кирпич очень быстро впитывает влагу, потому чуть замешкавшись, вам будет сложно «посадить» его на место. Чтобы раствор дольше сохранял пластичность, кирпич перед укладкой на несколько секунд окунают в воду. Этот же маневр позволяет легче вытирать раствор с поверхности (его снимают сразу,сухой тряпкой).

Второй ряд кладут также: на кирпичи расстилается раствор, на него выставляют кирпичи, но уже с перевязкой — развернув так, чтобы шов был перекрыт. Снова выравнивают. Затем берут рулетку и проверяют размеры уложенных рядов. Устраняется даже небольшое смещение в 1-2 мм. Постукивают по торцу кирпича (называется «тычок»), сдвигая кирпичи ближе. Затем, если боковые грани не промазывались, заполняют вертикальные швы. Все последующие ряды кладутся аналогично.

Если между внутренней трубой армирования и кирпичной кладкой есть пустота, ее заполняют. Если расстояние небольшое, можно использовать кладочный раствор, если пустота значительная, для экономии пространство можно засыпать щебнем, утрамбовать, затем пролить жидким цементно-песчаным раствором.

Кладка под пруток

Описанная выше кладка столбов давно проверена, но новичкам, при самостоятельном изготовлении, тяжело выдерживать ровный шов. Еще проблема — раствор вылезает из шва, пачкая поверхность. Получается не очень красиво. Для облегчения работы придумали кладку под пруток. Берут квадратный металлический пруток со стороной 8-10 мм, нарезают его не куски, на 10-15 см длиннее размеров столба.

Уложив первый ряд, на него по краю кирпича выкладывают пруток. Заполняют площадку раствором с небольшим запасом, причем ближе к трубе слой делают больше. Затем, ведя кельмой по прутку, снимают излишек, очищая пруток от раствора. Но при этом уклон раствора сохраняется. Ставят кирпич, выравнивают его по уровню. При этом сильно осесть ему не дает пруток, а положение другого конца контролируем уровнем.

Затем берут короткий отрезок прутка около 10 см (для вертикального шва), ставят его вдоль тычка, кельмой наносят раствор на боковую часть уложенного кирпича, также снимая излишки по прутку. Ставится и выравнивается второй кирпич. После того, как уровень выставлен, шов прижимается сверху кельмой, а вертикальный пруток вынимается.

Так выкладываются все кирпичи в ряду. Затем прутки вынимают, приступают к следующему ряду. Эта технология кладки столбов из кирпича позволяет контролировать швы и делать их аккуратными. Так сложить столб своими руками может даже начинающий каменщик-любитель. Важно только в процессе контролировать параметры каждого ряда (чтобы столб в сечении был одного размера).

Видео-уроки

Более сложный вариант кирпичного столба — закрученный винтом

Особенности работы с керамическим кирпичом

Возможные проблемы и их решение

Основные проблемы, которые могут возникнуть при кладке столбов своими руками — это изменение размеров и «скручивание». Оба дефекта возникают из-за недостаточного контроля.

При кладке столбов своими руками, часто верхние ряды становятся значительно шире, чем нижние. Это происходит постепенно, добавляется миллиметр или даже меньше, но почти в каждом ряду. В результате, на высоте 2 м ширина столба 400 мм и даже больше. Это вместо вместо 380 мм. Исправление этой ошибки — контроль размера каждого ряда.

Контролировать размеры столба только строительным уровнем недостаточно. В основном используется бытовой инструмент (желтого цвета), а у него достаточно большая погрешностью И если уровень имеет длину 60-80 см, незначительные отклонения по вертикали вы просто не увидите. Потому дополнительно используют рулетку — перемеряя каждый ряд. Чтобы уменьшить время, которое уходит на контроль, можно сделать по размеру столба шаблон (например, из ровных планок) которым проверять наличие отклонений.

Кладка столбов для забора ведется вокруг металлической армирующей трубы, вертикальность проверяется после укладки каждого ряда

Самостоятельная кладка столбов без опыта подобной работы может привести к еще одной ошибке: грани столба могут смещаться, столб при это как бы скручивается вокруг своей оси. Этот недостаток намного более неприятен: попробуйте к таким столбам пристроить пролеты. Проблем будет много. Потому при кладке каждого ряда, надо строго следить за тем чтобы углы располагались строго один над другим.

Облегчить задачу можно при помощи двух уголков, прикрученных к противоположным углам. Их временно крепят к нижним рядам (болтами или саморезами в шов) а потом используют как ориентир, ставя кирпичи строго в уголок.

Закладные элементы и крепление ворот

При кладке кирпичных столбов надо продумать, как вы будете крепить к ним пролет. Чтобы была возможность закрепить горизонтальные направляющие для заполнения забора, к трубам, находящимся в середине столба, предварительно приваривают закладные. Это могут быть уголки, шпильки, «ушки» для крепления деревянных планок и т.п. Приваривают их на одной высоте, чтобы прикрепленные поперечины были строго горизонтальны.

Один из вариантов подходит для крепления профнастила, штакетника

Варианты закладных могут быть разными. Кто-то делает из уголка, кому-то достаточно шпилек. Все зависит от типа наполнения забора (из чего будут сделаны пролеты) или массы .

Под ворота или калитки требуется не менее трех металлических частей с толщиной металла не менее 3 мм (лучше 4 мм или даже больше).

Делаем колпак на кирпичный столб

Чтобы защитить кирпич от влаги, верхушку столба закрывают колпаком. Они продаются в большом количестве, есть металлические, бетонные или композитные. При желании колпак на столб из кровельного железа можно сделать своими руками. Ниже приведена схема. Вам остается только подставить размеры, а затем согнуть на по намеченным линиям. Скрепляют изделие специальными заклепками, но можно будет использовать и саморезы. Только надо будет предварительно просверлить отверстия, промазать их антиржавчиной, потом покрасить.

Фото-идеи заборов с кирпичными столбами

Самый популярный вариант — забор из профнастила с кирпичными столбами

Рваный камень и штакетник — комбинированный забор