Кладка арки из кирпича в печи
Арочная перемычка в печи носит далеко не декоративный характер. Помимо привлекательного внешнего вида она позволяет эффективно распределить нагрузку от верхних кирпичных рядов, что значительно повышает механическую прочность печи.
Строение
Это архитектурное решение используется не только при укладке печи, но и при строительстве. Способность арки распределить вертикальную нагрузку в стороны, тем самым, как бы «запирая» стену, широко используется при возведении не только проемов, но и глухих стен, испытывающих большие нагрузки.
Арочная перемычка представляет собой ряд кирпичей, выложенных по дуге. Их количество должно быть нечетным. Центральный элемент носит название замка, а крайние – пят. Перекрываемое аркой пространство называется сводом или пролетом.
В арочной перемычке, даже если само перекрытие прямое, швы между камнями направлены к центру условного или явного закругления. Камни в арке обязательно клиновидные — это принципиальное отличие арочного перекрытия от любого другого.
Разновидности арок
В зависимости от формы дуги различают несколько видов перемычки.
- Полуциркульная или полная – самое надежный вариант. Арка выкладывается в полкруга, радиус окружности составляет половину от ширины топки.
- Лучковая – вариант, в котором дуга закругления составляет сектор окружности. Она более пологая и радиус требуется вычислять в каждом конкретном случае.
- Прямая – внешний вид не отличается от обычного прямого перекрытия. Принцип – распределение нагрузки в стороны, остается, благодаря использованию клиновидных камней. На фото демонстрируется образец прямой перемычки.
Материалы
- Кирпич – керамический полнотелый, марки не ниже М – 150. Строительные магазины предлагают клиновидной формы изделия. При желании или необходимости придать клиновидную форму камню можно своими руками.
- Раствор – глиняный с добавлением шамотного песка. Класть арку на цементный раствор не рекомендуется, так как он не выдерживает высокой температуры.
- Лист ДСП для изготовления шаблонов.
Не рекомендуется использовать для шаблонов швеллера или металлические уголки: в отличие от дерева этот материал не подвержен действию воды и будет нарушать естественную усадку арочной перемычки.
Расчет арки и изготовление шаблона
В зависимости от вида арочной перемычки методы расчета и технологии кладки своими руками будут отличаться.
Полуциркульная перемычка
Радиус полной арочной перемычки составляет половину ширины топочного отсека. То есть, в данном случае, расчеты сводятся к точному измерению параметра. На чертеже представлена схема полуциркульной перемычки печи с указанием размеров.
- Из листа ДСП изготавливается два шаблона или кружала: вычерчивается половина окружности с требуемым радиусом и выпиливается. Два шаблона скрепляются между собой брусками. Кружало должно быть на пару сантиметров меньше ширины топочника, для того чтобы в дальнейшем его можно было легко демонтировать.
- По длине дуги определяется примерное количество укладываемых камней с допуском на швы. Класть рекомендуется, добиваясь минимальной ширины шва – 3 мм. На практике эту рекомендацию выполнить сложно, так как неровность самого камня может достигать 7 мм. Так что в ширину шва следует включить и неровности – не менее 5 мм.
- Определить размеры клина можно практическим, визуальным методом. Для этого центральный кирпич кладется на верхнюю часть кружала, а из центра кружала натягивается нитка к краю камня. Затем карандашом помечается линия среза, и операция повторяется с другой стороны. Таким образом, можно установить точную клиновидную форму каждого элемента.
- Вытесывается нужное количество камней.
Лучковая перемычка.
- Рассчитывается радиус закругления по формуле: радиус =(квадрат высоты перемычки +квадрат ширины топочного отделения)/ две высоты перемычки. Как правило, она составляет 1–2 ряда.
- Изготовление шаблона и расчет клиновидной формы проводится аналогичным способом.
Прямая перемычка
В изготовлении это – наиболее сложный вариант. Шаблоны не изготавливаются, расчеты клина ведутся по прямой доске, длина которой равна ширине перемычки.
- Центральный камень помещается на середину доски, нитка натягивается от центра арки – в данном случае просто середины проема, до углов кирпича и отмечаются полученные линии. Камню сразу же придается нужная форма.
- Второй кирпич располагают рядом с центральным таким образом, чтобы его углы совпадали с углами замкового. В итоге внешний нижний угол следующего кирпича должен оказаться ниже линии доски. Затем отмечаются линии среза, и камню придается форма. Также поступает с каждым следующим элементом. Как видно из чертежа, следующий камень в перемычке будет по размерам меньше предыдущего, и таким образом, арка к краям сходит на нет.
- Дальнейшая кладка производится по использованной для расчетов прямой доске.
Кладка арочной перемычки
Во время монтажа перемычки своими руками требуется постоянная проверка уровнем. Допущенные смещения и перекосы вместо укрепления печи спровоцируют ослабление свода.
- Шаблон устанавливается в проем и прочно крепится с помощью распорок.
- По сторонам проема устанавливаются штрабы. Это позволит быстро зажать арочную перемычку.
- Укладка кирпичей начинается от края к центру одновременно с двух сторон. Требуется по возможности добиваться максимально тонких швов между камнями, так как от этого в немалой степени зависит прочность конструкции.
- Центральный камень – замок, вбивается в кладку, «замыкая» перемычку. На фото представлена арка печи с кружалом.
- Убирается шаблон. Выравниваются швы, удаляются излишки раствора.
На видео процесс укладки арочного перекрытия освещен более подробно.
Источник
Кладка арки
Подробное описание как делать кирпичные арки у каминов и барбекю
Кладка арки
Перекрытия
П ерекрывать камины и печи можно только арками, стяжками, напуском или клином. Нельзя применять для перекрытий металлические изделия: арматуру, уголки, швеллера и т. д.
Арка самое надёжное перекрытие, передающее вертикальную нагрузку от верхних рядов кладки печи или камина на стенки «в распор».
Арки бывают:
Для кладки такой арки необходимо сначала изготовить кружало. Возьмите лист фанеры и вырежьте из него 2 полукруга радиусом в половину ширины топки. Поставьте полукружья на пол и вставьте между ними деревянные бруски длиной 11 см и сколотите их гвоздями. Кружало готово.
При кладке арки на цементно-песчаном растворе, кирпичи на кружало кладут целыми, не сточенными, а заклинивают кладку раствором. При кладке арки на глине, заклинивать раствором нельзя, так как глиняно-песчаный раствор имеет очень низкую прочность и рано или поздно он выкрошится из швов. Поэтому все кирпичи арки необходимо стачивать на клин. Причём размеры клина зависят от радиуса закругления арки.
Можно размеры клина вычислить через геометрические формулы, но проще расчертить с помощью нитки. Для этого положите кружало на стол и приложите к нему кирпич. Из центра кружала натяните нитку на левый верхний угол кирпича.
Прочертите карандашом по кирпичу линию реза от верхнего левого угла. То же самое проделайте и с правой стороной кирпича. У вас получится примерно такой рисунок. Затем сточите болгаркой или кирочкой излишки и у вас получится клиновой кирпич, рассчитанный именно на ваш радиус закругления арки.
После подготовки необходимого количества клиновых кирпичей, можно начинать кладку. Кружало устанавливается в топку на подпорках, выравнивается по уровню и отвесу. Кладка арки ведётся, начиная с крайних кирпичей с тем расчетом, чтобы в верхней части арки стоял кирпич, а не шов между двумя кирпичами. Правильность кладки проверяется ниткой, натянутой из центра кружала. Кирпичи, прилегающие к арке подгоняются к ней по месту.
Лучковая арка более пологая чем полуциркульная. Применяется при более широких окнах, при ограниченной высоте окна. Кружала под такую арку представляют собой не ровную половину круга, а сектор.
.jpg)
Технология кладки лучковой арки такая же как и полуциркульной, с той лишь разницей, что радиус закругления в такой арке заранее неизвестен. Он вычисляется по формуле:
R — радиус закругления лучковой арки
в- высота, на которую вы хотите поднять верх арки (обычно равна высоте 1-2 рядов кладки)
Прямая арка. Применяется в том случае, если вы хотите сделать обязательно прямое перекрытие. От арки здесь остаются только кирпичи, сточенные на клин. То есть принцип арки (передавать вертикальную нагрузку в стороны) остаётся, а форма дуги пропадает.
Кружало при этом изготавливать не надо. Кладка арки ведётся по доске. В изготовлении прямая арка является наиболее сложным из всех перекрытий. Основную сложность представляет собой расчёт углов спила каждого кирпича, точнее его измерение.
Для определения углов сточки надо сначала задать центр арки. Дальше технология похожа на изготовление кирпичей для лучковой арки. Только вместо кружала используется прямая доска. Сначала в центр доски ставится центральный кирпич. Отмеряются углы срезов с помощью нитки, натянутой из центра арки к его верхним углам.
Таким же образом, последовательно приставляя последующие кирпичи к арке, подрезаются все остальные. При этом каждый раз правый нижний угол последующего кирпича будет опускаться всё ниже и ниже уровня доски. По той же технологии обрезаются кирпичи в левую сторону от центрального. В результате получается арочка с ровным низом и ступенчатым верхом.
Теперь остаётся провести прямую линию от левого верхнего угла самого левого кирпича к правому верхнему углу самого правого кирпича и обрезать все кирпичи по этой линии. Таким образом вы получите комплект кирпичей для прямой арки. Ставится такая арка по прямой доске, как по кружалу. При выборе центра арки надо учитывать, что высота кирпичей и прочность арки напрямую зависят от его положения. Чем ближе к арке расположен центр, тем клинья получаются круче, арка прочнее,но высота кирпичей в ней уменьшается.
Стяжка. Применяется в том случае, если вы хотите сделать прямое перекрытие с вертикально стоящими кирпичами. Не самый надёжный способ перекрытия. Использование стальных стержней может привести со временем к провисанию перекрытия. Для изготовления стяжки возьмите два стальных прутка диаметром 10-12 мм и длиной на 20-30 см больше ширины топки. На концах стержней нарежьте резьбу. В кирпичах, предназначенных на перекрытие, просверлите отверстия диаметром 12-14 мм. Разложите просверленные кирпичи в ряд и проденьте через отверстия срежни. Забейте швы между кирпичами раствором. После того как раствор подсохнет, наденьте на стержни шайбы и стяните, получившийся брус, гайками. Устанавливать такой кирпичный брусок можно прямо на окно камина. Это очень симпатично, но, из-за использования металла, очень ненадёжно. Каким бы огнеупорным ни был кирпич, он всё равно нагревается и нагревает стальные стержни, а коэффициенты теплового расширения кирпича и стали сильно отличаются друг от друга.
Перекрытие напуском. Применяется для прямого перекрытия небольших (шириной до 1 кирпича) участков в печах. Кирпичи в таком перекрытии не проваливаются за счёт того, что они консольно зажаты в кладке. При кладке под них надо подкладывать дощечку, которая затем убирается.
Перекрытие клином. Применяется для прямого перекрытия проёмов шириной до 2-х кирпичей. Для перекрытия клином тоже применяется подпорка, на которую укладываются номерные кирпичи. После окончания всей кладки дощечка убирается. Кирпичи №3 держатся за счёт жёсткой заделки в кладку, кирпич №6 держится за счёт клина.
.jpg)
Видео: кладка арки своими руками
Источник
