2. Выбор машин для земляных работ

В строительстве наиболее распространены /1/:

• землеройные (экскаваторы);

• землеройно-транспортные (бульдозеры, скреперы, грейдеры);

• рыхлительные (бульдозеры-рыхлители, дизель-молоты);

• транспортирующие (автосамосвалы);

• грунтоуплотняющие (катки, вибрационные трамбующие плиты и т.п.);

• специальные машины (буровые установки, копры и т.д.)

Возможность комплексного выполнения основных рабочих процессов (разработка и выемка грунта; транспортирование грунта к месту укладки; укладка грунта в насыпь или отвал) способствовало широкому использованию одноковшовых экскаваторов на земляных работах. Этими машинами выполняют:

• разработку котлованов и траншей;

• разработку выемок и каналов;

• отсыпку насыпей из боковых резервов;

• планировочные и зачистные работы;

• рыхление мерзлых грунтов и дробление негабаритных скальных пород;

• погрузочно-разгрузочные работы;

• обратную засыпку и уплотнение грунта в пазухах и т.п.

Для производства земляных работ одноковшовые экскаваторы комплектуются сменным рабочим оборудованием: прямой и обратной лопатами, драглайном, грейфером, дополнительным рыхлителем, гидромолотом, планировочным оборудованием, копром, краном.

Выбор типа экскаваторов, его модели и вида рабочего оборудования производят исходя из:

• грунтовых и климатических условий;

• объемов и сроков производства работ;

• параметров земляных сооружений;

• требуемых характеристик машин;

• дальности транспортирования грунта.

Выбор экскаваторов в зависимости от объема работ можно производить с учетом следующих рекомендаций (табл. 2.1).

Таблица 2.1 – Выбор вместимости ковша /3/

Наименование показателя	Параметры
Месячный объем разрабатываемого грунта Q, тыс. м3	до 1,5	1,5-5,0	5,0-15,0	15,0-20,0	20,0-60,0	60,0-100,0	свыше 100,0
Вместимость ковша экскаватора q, м3	0,15-0,35	0,35-0,50	0,50-1,0	1,0-1,5	1,0-1,6	1,6-2,5	более 2,5
Длина передвижки Ln, м	1,0-1,25	1,25-1,50	1,50-1,75	1,75-2,0	1,9-2,1	2,1-2,3	2,3-2,5

Вид рабочего оборудования уточняется в зависимости от характера работ (табл. 2.2)

Таблица 2.2 – Области применения сменного рабочего оборудования одноковшовых экскаваторов /3/

Вид рабочего оборудования	Вместимость ковша, м3		Наименование рабочего процесса
	группа грунта
	I … III	IV … VI
Прямая лопата	0,25-2,5	0,65-3,0	Разработка котлованов и резервов с погрузкой грунта в транспорт
Обратная лопата и драглайн	0,25-2,5	0,65-3,0	Разработка котлованов, траншей и резервов с погрузкой грунта в транспорт и укладкой его в отвал
Грейфер	0,5-1,5	0,5-1,5	Разработка глубоких выемок с вертикальными стенками, добыча песка и гравия из-под воды
Планировочное оборудование	0,25-0,40	0,40-0,65	Планировка откосов, траншей, расчистка каналов

Гусеничные экскаваторы рекомендуется применять на сосредоточенных объемах земляных работ, когда не требуются частые перебазировки; при работе на слабых грунтах; при разработке скальных грунтов, где пневматические шины быстро выходят из строя.

Пневмоколесные экскаваторы целесообразно применять на грунтах с высокой несущей способностью и на рассредоточенных объемах работ, а также в городских условиях, где требуется частая перебазировка машин собственным ходом.

При разработке крупных котлованов, выемок для дорог, каналов, карьеров и т.д., когда грунт транспортируют на расстояния, превышающие возможности экскаваторов, применяют комплект машин, которые подбирают с учетом вместимости ковша экскаватора (табл. 2.3) и дальности перемещения грунта (табл. 2.4).

Таблица 2.3 – Зависимость грузоподъемности автосамосвалов от

вместимости ковша экскаватора /3/

Параметр машины	Вместимость ковша экскаватора, м3
	0,40 … 0,65	1,0 … 1,60	2,5	4,6
Минимальная грузоподъемность автосамосвалов, т	4,5	7	12	18

Таблица 2.4 – Выбор транспортного средства /3/

Дальность перемещения грунта, км	Вместимость ковша экскаватора, м3
	0,4	0,65	1	1,25	1,6	2,5	4,6
	Рациональная грузоподъемность автосамосвалов, т
0,5	4,5	4,5	7	7	10	–	–
1	7	7	10	10	10	–	–
1,5	7	7	10	10	12	18	27
2	7	10	10	12	18	18	27
3	7	10	12	12	18	27	40
4	10	10	12	18	18	27	40
5	10	10	12	18	18	27	40

Технические характеристики, размерные параметры, скорости автосамосвалов, а также число ковшей экскаватора, необходимое для загрузки автосамосвала приведены в /5/.

При проведении экскаваторных работ необходимо обеспечить непрерывную подачу автосамосвалов под погрузку для исключения неоправданных простоев экскаваторов.

Необходимое количество автосамосвалов N_c определяют по формуле /1/:

(8)

где Т_ц – время полного цикла оборота самосвала, мин; Т_п – время погрузки, мин; Т_пм – время маневра при погрузке, мин; Т_гр. – время движения с грунтом, мин; Т_пор – время обратного хода порожником, мин; Т_р – время разгрузки, мин; Т_рм – время маневра при разгрузке, мин (данные приведены в /6/).

Время погрузки можно определить по формуле:

(9)

где n_ковш. – количество ковшей грунта, вмещаемых в кузов автосамосвала; Т_цэ – время цикла экскавации, мин (см. табл. 2.9)

, (10)

где Q_C – грузоподъемность самосвала, т; Q_факт – масса грунта в ковше экскаватора, т; к_Р – коэффициент разрыхления грунта в ковше экскаватора (принимается по табл. 2.6); к_Н – коэффициент наполнения ковша разрыхленным грунтом (принимается по табл. 2.5); γ – плотность грунта, т/м³; q – геометрический объем ковша экскаватора, м³.

Время транспортировки грунта и время возвращения порожняком, определяются по формуле:

(11)

где L – дальность перемещения грунта, км; V – скорость движения автосамосвала, км/ч (для условий города принимать V = 25км/ч; для других условий по /6/).

При подборе экскаватора по требуемым техническим характеристикам учитывают основные параметры машины (рис.2.1) и условия работы.

Работа при максимальных вылетах стрелы приводит к быстрому износу машины, поэтому принимаются оптимальные рабочие параметры, составляющие 90% от максимальных значений (см. рис. 2.1). Технические характеристики машин для земляных работ приведены в работе /3/.

Таблица 2.5 – Значения коэффициента наполнения /3/

Наименование грунтов		Коэффициент наполнения кН
Вид грунта	Группа грунта	Прямая лопата	Драглайн
Глина: средняя влажная тяжелая влажная	II III IV IV	1,08 … 1,18 1,3 … 1,5 1,0 … 1,1 1,25 … 1,4	0,96 … 1,06 1,18 … 1,28 0,95 … 1,0 1,1 … 1,4
Суглинок при естественной влажности	II	1,2 … 1,32	1,15 … 1,25
Суглинок при влажности больше естественной	II	1,05 … 1,12	0,8 … 0,9
Песок и гравий влажные	I, II	1,15 … 1,23	1,1 … 1,2
Песок, гравий, щебень и хорошо взорванные скальные породы	I, V, VI	0,95 … 1,02	0,8 … 0,9
Плохо взорванные скальные породы	V, VI	0,75 … 0,9	0,55 … 0,8

Таблица 2.6 – Значения коэффициента разрыхления /3/

Группа грунта	Коэффициент разрыхления кР.
I	1,1
II	1,2
III	1,25
IV (мелкодробленная порода)	1,35 … 1,4
IV (крупнодробленная порода)	1,5

Максимальную глубину котлованов и траншей, расположенных выше уровня грунтовых вод с вертикальными стенками без крепления принимают в зависимости от характера грунта: песчаные и крупнообломочные – 1,0; супеси – 1,25; суглинки и глины плотностью не более 2,15 т/м³ – 1,5; суглинки и глины плотностью более 2,15 т/м³ – 2м.

Рис. 2.1 – Диаграмма основных технических параметров одноковшового

экскаватора

А – максимальный радиус резания; В – максимальный радиус копания; С – наибольшая глубина копания; D – максимальная высота копания; Е – наибольшая высота разгрузки;

F – наибольшая глубина резания; G – минимальный радиус разгрузки; К – радиус разгрузки при высоте Е

Крутизну откосов выбирают в соответствии с нормативными значениями (см. табл. 1.4), а при глубине выемок более 5м в обычных условиях и менее 5м в грунтах при неблагоприятных гидрогеологических условиях, определяют расчетом.

Недоборы грунта до проектной отметки одноковшовыми экскаваторами не должны превышать значений, указанных в табл. 2.7.

Таблица 2.7 – Допустимые недоборы при разработке грунта в основании котлованов и траншей /3/

Рабочее оборудование	Вместимость ковша, м3
	0,25…0,4	0,5…0,65	0,8…1,25	1,5…2,5	3,0…5,0
	Допустимый недобор грунта, см
Прямая лопата	4	10	10	15	20
Драглайн	10	15	20	–	–
Обратная лопата	15	20	20	30	30

Примечание. При применении экскаваторов – планировщиков, экскаваторов с гидроприводом или экскаваторов, оснащенных ковшами с прямой режущей кромкой, указанные недоборы могут быть уменьшены в 2…3 раза.

При заданном сроке выполнения работ подбирают по производительности машину, способную выполнить работу в срок.

Теоретическая производительность определяется по формуле /3/:

, (12)

где q – геометрическая вместимость ковша; n – конструктивно возможное (расчетное) число рабочих циклов в час.

Техническая производительность определяется /3/:

, (13)

где n_Т – наибольшее возможное число циклов в минуту при данных условиях работы; к_{Г =} к_Н/к_Р – коэффициент влияния грунта (коэффициент наполнения к_Н и разрыхления к_Р выбираются соответственно по табл. 2.5 и 2.6).

Эксплуатационная производительность в отличие от технической учитывает использование экскаватора по времени и квалификацию машиниста /3/:

, (14)

где к_Э – коэффициент, учитывающий использование экскаватора по времени; к_М – коэффициент, учитывающий квалификацию машиниста (для экскаваторщиков), в среднем к_М = 0,86.

Продолжительность цикла экскавации – это один из основных факторов, влияющих на производительность экскаватора. Особое значение имеет операция поворота платформы, занимающая примерно 60% продолжительности цикла.

Для сокращения времени рабочего цикла экскавации необходимо, чтобы ширина проходок обеспечивала работу экскаватора при среднем значении углов поворота в пределах 70; глубина (высота) забоев для экскаваторов с механическим приводом была не менее длины стружки грунта, необходимой для заполнения ковша (табл. 2.8); длина проходок обеспечивала возможно меньшее число вводов экскаваторов в забой и выводов из забоя; радиус копания был в пределах 0,7…0,9 наибольшего радиуса копания для данного типа экскаватора; копание грунта производилось при полной мощности двигателя; при разработке грунтов I…III групп применялись ковши увеличенной вместимости.

Таблица 2.8 – Нормативные значения глубины (высоты) забоя для экскаваторов с механическим приводом /3/.

Группа грунта	Рабочее оборудование	Вместимость ковша, м3			Вид земляного сооружения
		0,25-0,4	0,5-0,7	0,8-1,5
		Глубина (высота) забоя, м
I…III IV…VI	Драглайн	4 –	4 4	6 6	выемки и насыпи
I…IV		3	3	–	котлованы и траншеи
I…II III IV V…VI	Прямая лопата	1,5 2,5 – –	2 3…4 3…4 2	3 4…5 5 3	котлованы и траншеи
I…III III IV V…VI	Обратная лопата	1,2 1,5 – –	1,5 2 2 1,5	2 2 2 1,5	то же
I…II	Грейфер	4	6	6	то же

Задача №2.1.

Необходимо разработать котлован объемом 48 тыс.м³, с наибольшей глубиной Н = 6,8м. Грунт – глина жирная мягкая без примесей относится к II группе. Средняя плотность грунта γ = 1,8 т/м³. Условия производства работ: грунтовые воды не обнаружены; средняя температура воздуха Т = +(15…21С); работа проводится в две смены; грунт выгружается в автосамосвалы и транспортируется в отвал на расстоянии 5км.

Требуется: 1. Выбрать вид землеройной машины и рабочего оборудования, а также емкость ковша. 2. Определить ориентировочный срок разработки котлована при двух вариантах применения ковшей разной емкости. 3. Определить потребное количество автосамосвалов для бесперебойной работы экскаваторов и выбрать рациональные марки автосамосвалов.

Решение.

1. С учетом исходных данных и рекомендаций /2,3/, принимаем, что земляные работы целесообразно выполнить экскаватором одноковшовым – прямой лопатой. При этом вместимость ковша с зубьями должна находиться в пределах q = (1,0…1,6)м³ (см. табл. 2.1). Осуществим выбор марки одноковшового универсального гидравлического экскаватора по требуемым техническим характеристикам (табл. 2.9).

Наметим два варианта применения экскаваторов на гусеничном ходу, оборудованных прямой лопатой:

• 1-й вариант – экскаватор ЭО-4124Б с емкостью ковша q = 1,0м³;

• 2-й вариант – экскаватор ЭО-5124 с емкостью ковша q = 1,6м³.

Разработку котлована следует вести в два яруса.

2. Определим срок выполнения земляных работ:

(15)

где Т – срок выполнения экскаваторных работ, сутки; V – объем разрабатываемого грунта, м³; n – количество одновременно работающих экскаваторов; к – количество работающих смен в сутках; n_СМ – сменная производительность экскаватора, м³/смен.

Таблица 2.9 – Техническая характеристика гидравлических экскаваторов, оборудованных прямой лопатой /3/.

Наименование показателей	Марка экскаватора
	ЭО-4321Б	ЭО-4124Б	ЭО-4322	ЭО-4125А	ЭО-5124
Вместимость ковша, м3	1,0	1,0	1,2	1,25	1,6
Наибольший радиус копания, м	7,5	7,1	8,0	7,9	8,9
Наибольшая высота разгрузки, м	4,7	5,05	4,8	5,5	5,1
Наибольшая высота копания, м	7,9	7,3	7,9	8,33	9,6
Глубина копания ниже уровня стоянки, м	–	2,8	–	3,0	–
Радиус копания на уровне стоянки, м	7,3	2,9	7,3	3,4	8,5
Продолжительность рабочего цикла при угле поворота 900 с выгрузкой в отвал, с	17	16	17	19	20

Сменная производительность экскаватора рассчитывается по формуле:

, (16)

где n_CM – сменная производительность, м³/смен; t = 8 продолжительность работы в смену, час; φ = 100м³; к_пер. – коэффициент перевыполнения норм (принимают в пределе 1,05…1,2); Н_вр. – норма времени на разработку 100м³ грунта, маш.час. /4/ (Н_вр. = 1,4 маш.час на разработку 100м³ грунта II группы одноковшовым экскаватором с гидравлическим приводом ЭО – 4124Б с емкостью ковша 1,0м³ [ЕНИР, Сборник 2. Земляные работы, §Е2-1-8, табл.7, п.2б]).

Таким образом, срок выполнения земляных работ составит:

а) по первому варианту:

б) по второму варианту

Выбор экскаватора ЭО-5124 с вместимостью ковша q = 1,6 м³ обеспечит наименьший срок выполнения земляных работ. При необходимости ещё большего сокращения сроков работы следует использовать два и более экскаватора для работы в ночной смене.

3. При использовании экскаватора ЭО-4124Б с объемом ковша q = 1м³ минимальная грузоподъемность автосамосвалов должна быть 7т (см. табл.2.3), а рациональная грузоподъемность – 12т. (табл. 2.4). Для транспортировки грунта выбираем автосамосвалы марки КамАЗ-55111 грузоподъемностью 13т. (табл. 2.10).

По формуле (1) определим количество ковшей, вмещаемых в самосвал.

Принимаем 7 ковшей.

Время погрузки самосвала определим по формуле (9):

.

Время движения самосвала в городской черте определим по формуле (11):

Необходимое количество самосвалов (формула 8):

Таблица 2.10 – Характеристика основных автотранспортных средств /2/.

Марка автосамосвала или самосвального автопоезда	Характеристика
	Тип	Привод	Направление разгрузки	Тип и объем кузова, м3	Грузоподъемность, т
КрАЗ-222	3-х осный	задний	назад	–	10
КрАЗ-256Б	3-х осный	задний	назад	–	11
КрАЗ-6510	3-х осный	задний	назад	8,0	13,5
КрАЗ-65032	3-х осный	полный	назад	9,0	15
КрАЗ-65055	3-х осный	полный	назад	10,0	16
МАЗ-55165	3-х осный	полный	назад	9,0	15
МАЗ-5516	3-х осный	полный	назад	кузов ковшевого типа, 10,5	16
МЗКТ-6525 «Волат»	3-х осный	полный	назад	кузов ковшевого типа	21
Автопоезд с самосвальными прицепами МАЗ-5552	–	полный	с трех сторон	–	31,6
КамАЗ-55111	3-х осный	полный	назад	–	13
КамАЗ-65111	3-х осный	полный	назад	–	14
КамАЗ-65115-04	3-х осный	полный	назад	–	15
КамАЗ-6520	3-х осный	полный	назад	–	20
ЗИЛ-4514	3-х осный	задний	назад	–	10
Урал-ИВЕКО-6329	3-х осный	задний	назад	–	20
Татра 815-24 «Ямал»	3-х осный	полный	назад	кузов ковшового типа, 13,0	22
Мерседес-Бенц	3-х осный	полный	назад	12,5	20

4. При использовании экскаватора ЭО-5124 с емкостью ковша q =1,6м³ минимальная грузоподъемность автосамосвалов должна быть 7т (см. табл. 2.3), а рациональная грузоподъемность – 18т (см. табл. 2.4). Выбираем автосамосвалы марки КамАЗ-6520 грузоподъемностью 20т. Подставив формулы (1), (9), (11) в формулу (8), определим потребное количество самосвалов:

Для исходных данных (табл. 2.1) требуется:

1. Выбрать вид, марку, сменное рабочее оборудование землеройной машины, а также вместимость ковша.

2. Определить срок разработки земляного сооружения при двух вариантах применения ковшей разной емкости.

3. Определить потребное количество и рациональную марку автосамосвалов.

Таблица 2.1 – Варианты задач

№ варианта	Вид земляного сооружения	Размеры сооружения		Характеристика грунта			Условия работы
		Объем V, м3	Глубина (высота), м	Плотность γ, т/м3	Вид грунта	Группа	Средняя тем-ра Т, град	Сменность К, смен	Дальность перемещ. грунта L, км
2.2	Траншея	1400	4,0	1,9	глина жирная мягкая с примесью	III	+18	1	1,3
2.3	Траншея	2500	6,0	1,7	суглинок легкий	I	+18	1	2,1
2.4	Котлован	26000	5,2	2,15	глина тяжелая ломовая	IV	+18	2	3,2
2.5	Котлован	66000	9,2	1,95	суглинок с примесью	III	+18	2	4,0

Контрольные вопросы

1. Основные способы разработки грунта?

2. Классификация машин для земляных работ?

3. Выбор одноковшового экскаватора?

4. Разработка грунта одноковшовыми экскаваторами?

5. Выбор транспортных средств?

3. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ КАМЕННОЙ КЛАДКИ

Каменные конструкции выполняют из природных (бутовый камень, тесанные камни, пиленные камни из известняка, туфа, ракушечника и других горных пород) и искусственных (кирпич глиняный полнотелый, пористый, пустотелый; кирпич глиняный лицевой и силикатный; пустотелые керамические камни; мелкие бетонные и керамические блоки) камней. Отдельные камни и конструкции скрепляют между собой строительными растворами.

Каменная кладка подразделяется на /7/:

• кирпичную сплошную кладку (применяется для устройства стен, столбов, сводов, арок, промышленных печей, труб, различных подземных сооружений);

• облегченную кирпичную кладку (применяется для устройства стен, в отличие от сплошной выполняется в виде двух параллельных лицевых стенок толщиной в полкирпича, промежуток между которыми заполняют теплоизоляционным материалом);

• межкоблочную кладку из пустотелых керамических и легкобетонных камней (применяется для устройства наружных и внутренних стен зданий);

• бутовую и бутобетонную кладку (применяется для устройства фундаментов, стен подвалов, подпорных стенок, неотапливаемых складских помещений, отдельных опор, цоколей зданий);

• тесовую кладку из природных камней правильной формы (применяется для облицовки монументальных сооружений, цоколей зданий, набережных, туннелей, мостовых опор и других).

Каменную кладку ведут рядами. Зазоры между смежными камнями и рядами, заполненные раствором, называют швами. Учитывая, что каменные материалы и растворы хорошо работают на центральное сжатие и значительно хуже на растяжение, изгиб и сдвиг, камни при кладке располагают в определенном порядке, называемом разрезкой (перевязкой) /2/.

Первое правило разрезки устанавливает, что ряды камней в кладке необходимо располагать параллельно друг другу и перпендикулярно действующей нагрузке. Постели камней должны опираться на нижележащий ряд по всей своей плоскости, что обеспечивается прослойкой раствора.

Второе правило разрезки предусматривает, что членение кладки в пределах каждого ряда необходимо производить системой плоскостей (вертикальных швов), перпендикулярных постелям камней. При этом поперечные швы должны быть перпендикулярны к наружной поверхности кладки, а продольные швы – параллельны ей.

Третье правило разрезки требует, чтобы поперечные и продольные вертикальные швы перекрывались (перевязывались) камнями через каждый или несколько смежных рядов кладки.

В табл. 3.1 приведены характеристики наиболее применяемых искусственных каменных материалов.

Таблица 3.1 – Основные параметры кирпича и мелкоблочных камней /1/

Изделие	Размеры, мм	Прочность	Масса изделия, кг	Теплопроводность, Вт/(мК)
Кирпич глиняный: полнотелый пустотелый поризован-ный с про-емностью 42%	25012065 25012088 25012065 25012088 25012065 25012088 250120138	М75…М150 М75…М150 М100…М150	3,9 4,7 2,8 3,2 2,3 3,2 3,6	0,75 0,75 0,7 0,7 0,35 0,35 0,3
Кирпич силикатный	25012065	М75…М200	3,9	0,75
Камни керамические пустотелые	250120138	М75…М150	5,8	0,55
Камни крупноформатные поризованные с проемностью 51%	350253219 380253219 398253219 510260219	М50…М100	17 18 19 23	0,21 0,21 0,21 0,2

Перевязка швов обеспечивает равномерное распределение нагрузки на нижележащие ряды кладки и их совместную работу.

Для кладки используют целые кирпичи, трехчетвертки, половинки и четверки (рис. 3.1).

Рис. 3.1 Элементы кладки:

а – швы; б – грани кирпича; в – ряды; г – кирпичи; д,е – штрабы, соответственно убежистая и прямая; ж – расшивка швов: I – заглубленная; II – в подрезку; III – выкружкой; IV – двухсрезная; V – выпуклая; VI – односрезная; 1, 2 – швы вертикальные, продольный и поперечный; 3 – шов горизонтальный; 4, 5, 6 – соответственно тычок, постель, ложок;

7, 8 – наружная и внутренняя версты; 9 – забутка; 10 – растворная постель; 11, 12 – ряды тычковый и ложковый; 13 – 16 – соответственно кирпичи: целый, трехчетвертка, половинка, четвертка

Установлена средняя толщина горизонтальных швов 12 мм, вертикальных – 10мм. Ряд кладки, выложенный наружу ложками, является ложковым, а тычками – тычковым. Наружный и внутренний ряды называются соответственно наружной и внутренней верстами, а заполнение между ними забуткой. При перерывах в кладке оставляется прямая или убежистая штраба. В связи с желательной укладкой в стену плашмя как можно большего количества целых кирпичей без расколки на части толщина кирпичной стены (с учетом толщины швов) принимается кратной половине длины кирпича: ½ кирпича (120 мм), 1 кирпич (250 мм), 1,5 кирпича (380 мм), 2 кирпича (510 мм), 2,5 кирпича (640 мм), 3 кирпича (770 мм). С учетом толщины горизонтальных швов в 1м кладки по высоте кирпича толщиной 65мм укладываются 13 рядов. Основные конструктивные элементы кладки показаны на рис. 3.2.

Рис. 3.2. Основные конструктивные элементы кладки:

1 – пилястры; 2 – конфорсы; 3 – пилоны; 4 – обрез кладки; 5 – поясок; 6 – сандрик; 7 – карниз; 8 – борозды; 9 – ниши; 10 – простенки; 11 – притолоки; 12 – бобышки

В зависимости от количества ложковых рядов, не перекрытых тычковыми, кладку называют одно-, двух-, трех- и пятирядной. Чем больше смежных ложковых рядов, тем кладка менее прочна и менее трудоемка, поскольку возрастает число продольных вертикальных рядов и уменьшается количество кирпичей, которые подвергаются колке на части.

Распространены следующие системы перевязки (рис. 3.3).

Рис. 3.3 Распространенные системы перевязки кладки:

а, б, в, г – однорядная, соответственно цепная, крестовая, голландская, готическая; д – двухрядная английская; е – то же с вставными тычками; ж – трехрядная; з – пятирядная; и – разрез стены при пятирядной перевязке; к – разрез стены при однорядной перевязке; л, м – раскладка кирпичей в углах при однорядной и пятирядной системах перевязки; 1-6 – номера рядов

Однорядная система подразумевает чередование тычковых рядов с ложковыми. Разновидности однорядной системы перевязки следующие:

цепная, при которой через ряд по высоте кладки расположение всех швов повторяется и образуется рисунок в виде цепочки;

крестовая (русская) отличается от цепной тем, что швы ложковых рядов сдвигаются по вертикали; кладка отличается высокой прочностью. Название кладки связано с наличием рисунка на фасаде в виде креста; раньше была широко распространена в России;

голландская (фламандская), при которой в ложковый ряд через кирпич вставляется тычок. Кладка не отличается высокой прочностью, но имеет привлекательный внешний вид;

готическая выполняется как голландская, но без тычковых рядов. Кладка с такой перевязкой относится к декоративным: свое название получила в связи с распространением при возведении католических храмов в период распространения в Европе готического стиля в архитектуре.

На разрезе стены при однорядной перевязке видно, что все вертикальные швы перевязаны (см. рис. 3.3, к).

Двухрядная система перевязки имеет следующие разновидности:

английская, отличающаяся высокой сопротивляемостью горизонтальным сдвигающим усилиям, применяется при возведении конструкций в местах возможных горизонтальных нагрузок, при кладке печей и труб;

с вставными тычками, характеризующаяся большой сопротивляемостью сдвигу; используется при кладке подпорных стенок и других сооружений, где кладка подвергается сдвигу.

Трехрядная система перевязки применяется при кладке стен из пустотелого кирпича, а также при возведении из полнотелого кирпича узких простенков и столбов.

Пятирядная (американская) система перевязки наиболее широко распространена, поскольку при этой системе укладывается большее количество целых (неколотых) кирпичей. По этой причине повышается производительность труда, но прочность кладки оказывается ниже из-за наличия сквозных продольных вертикальных швов на пять рядов кладки (см. рис. 3.3, и). При возведении углов по однорядной системе перевязки (см. рис. 3.3, л) на шесть рядов кладки приходится 24 кирпича-трехчетвертки, а по пятирядной системе перевязки (см. рис. 3.3, м) – 2 кирпича-трехчетвертки.

Задача №3.1.

Определить толщину стены здания в 2,5 кирпича, при однорядной системе перевязки.

Решение.

Принимаем, что кирпич имеет длину l = 250мм и ширину b = 120мм (см. табл. 3.1), а средняя толщина вертикальных швов составляет a = 10мм, определим толщину стены h:

Задача №3.2.

С учетом исходных данных (табл. 3.2) определить геометрическую толщину кирпичной кладки, потребный объем кирпича и описать систему перевязки швов.

Таблица 3.2 – Варианты задач

№ варианта	Высота стены, м	Размер здания в плане, м	Толщина стен здания, штук кирпича	Система перевязки
3.2	7,2	3654	3	пятирядная
3.3	6,0	2430	3,5	однорядная
3.4	4,8	1218	2	трехрядная
3.5	4,2	1632	1	однорядная
3.6	5,4	1838	2,5	двухрядная

Контрольные вопросы

1. Правила разрезки (правила укладки камня)?

2. Виды строительных каменных материалов?

3. Виды каменной кладки?

4. Системы перевязки?

5. Кладка отдельных конструктивных элементов здания?