Отдельные части каменных стен

а) Обрезы. Обрезами называются уступы стен (а, b, фиг. 267) при переходе от большей ее толщины к меньшей. Обрезы бывают внутренние (b) и наружные (а).

Первый снизу обрез, после фундаментного устраивается обыкновенно выше цоколя, для перехода от него к стене (а, фиг. 267); чтим обрезом утолщают стену в цокольной части как для увеличения устойчивости, так и для выполнения архитектурных требований; ширина этого обреза делается в зависимости от архитектурной обработки и размеров здания от 4 до 13,5 см. Цокольный обрез имеет вид наклонной полочки (а, фиг. 268) или он украшается простыми обломами — валиком с полочкою, гуськом и проч. (b и с, фиг. 268).

Снаружи, кроме цокольного обреза, других обыкновенно не делается, за исключением тех случаев, когда они вызываются архитектурными требованиями, напр. устройством пилястр на фасаде в верхних этажах, или когда, по каким-нибудь соображениям, их не желают делать внутри здании, напр., и лестничных клетках.

Внутренние обрезы оставляются обыкновенно па уровне потолков, и ими пользуются для того, чтобы уменьшить глубину гнезд для заделки балок. Так, если концы балок должны быть заложены в стены на 20 см, то там, где имеются внутренние обрезы шириною в 13 см (b, фиг. 269), балки а приходится заглубить в стену всего на 7 см.

Обрезам дается обыкновенно ширина в полкирпича (13 см); если же они оставляются одновременно с обеих сторон стены (b1 и b2, фиг. 270), то они делаются или по 6,5 см ширины, или один из них в 4 см, а другой — в 9 см.

б) Выдры. Выдры представляют неглубокие (глубиною и высотою в 3 — 7 см) горизонтальные пазы (х, фиг. 271), иногда оставляемые над поясками, сандриками, балконами и другими выступами, окрываемыми железом (цинком, свинцом и пр.); назначение выдр заключается в том, чтобы прикрыть ими края железного листа окрытия так, чтобы вода, стекая по стене, не попадала под окрытие. Поэтому выдры полезно оставлять при неоштукатуриваемых фасадах; если же фасад оштукатуривается, то они не так необходимы, потому что в этом случае верхний край листов железного окрытия прикрывается штукатурным слоем (фиг. 272).

Устройство выдр представляет то неудобство, что, уменьшая толщину стены на значительном протяжении, несколько ослабляет ее.

в) Выступы, пилястры, полуколонны и колонны. Иногда стены на некотором протяжении по фасаду образуют выступ наружу на 13—25 см (А В, фиг. 273); в этих случаях обыкновенно задняя (внутренняя)поверхность стены идет прямо, так что против выступа образуется утолщение стены на 0,5—1 кирпич; такие выступы называются в наружной обделке фасада раскреповками, имеют происхождение и значение—архитектурное, но попутно увеличивают устойчивость постройки.

Если в архитектурных целях или по требованиям расположения помещения в плане выступам даются большие размеры (более 25 см), то толщина стены в выступающей части делается одинаковою с другими частями ее, и конструктивное значение выступа обусловливается расположением поперечной стены S (фиг. 274).

Пилястры (плоские, узкие выступы k, фиг. 275, обработанные в виде колонн), полуколонны (n) и колонны S, (фиг. 275) имеют, при расположении их на фасаде, почти исключительно архитектурное значение, хотя иногда могут служить для усиления некоторых слабейших частей стены (напр., узкого простенка r) или для поддерживания кярнизов и проч.

г) Цоколи. Цоколем, как уже было сказано, называется нижняя часть стены, несколько утолщенная выступом наружу здания и облицованная тесаным естественным камнем, цокольною плитою или, в случае отсутствия этих материалов, железняком, с оштукатуркою его цементным раствором.

Назначение цоколя — двоякое: конструктивное и архитектурное. В конструктивном отношении он образует горизонтальную базу стены (почему, при неровной местности, цоколь будет иметь неравную высоту от поверхности земли, фиг. 276), обеспечивает нижнюю часть стены от сырости, происходящей от брызгов стекающих с крыши воды и от тающего снега, и, наконец, лучше сопротивляется случайным механическим повреждениям, чем штукатурка кирпичных стен; в архитектурном же отношении цоколь выражает устойчивость сооружения, покоящегося на более широком и прочном постаменте.

Конструкция и наружная обработка цоколя должны согласоваться с целью его устройства. Материалом для облицовки его служит тесаный камень — пятикат (фиг. 277), цокольная плита (фиг. 278) или околотый с лица и заусеиков рваный камень (фиг. 279). Поверхность цоколя делается вертикальною (фиг. 277) или с уклоном в (фиг. 278 и 279); нижний ряд камней цоколя иногда кладется с выступом (а, фиг. 277 и 278), образуя обрез в 1—3 см; этот выступающий ряд называется базою цоколя.

Обломы, которыми украшается обрез цоколя, при облицовке его тесаным камнем, вытесываются в самом верхнем ряде камней (г, фиг. 277); при облицовке же цоколя плитою, рваным камнем или железняком они вытягиваются штукатурами из цементного раствора (t и t, фиг. 278 и 279).

Высота цоколя бывает весьма различной; в среднем она составляет от 1/20 до 1/10 всей высоты стены; притом, если пол первого этажа возвышается над горизонтом земли, то обрез цоколя должен лежать приблизительно на одном уровне.

Высоту цоколя не следует делать менее 0,5 м, так как иначе он не будет достаточно предохранять стены от сырости.

Отделка цоколя — обыкновенно самая простая, в гладь, с тонкими швами между камнями, для придания этой части степ наиболее массивного вида; при богатых фасадах цоколь украшается несложными по рисунку и притом крупными рустами (фиг. 280); вверху его — простой гзимс, а база — всегда гладкая.

В плане цоколь следует всем выступам фасада; если на фасаде 1-го этажа имеются полуколонны или пилястры, то под ними в цоколе выступы делаются лишь в тех случаях, когда без них нельзя обойтись.

Если в степе нижнего этажа имеются на горизонте земли проемы (дверные, оконные, витрины и пр.), то цоколь должен облицовывать и бока этих проемов (фиг. 281).

Окна в цоколе устраиваются в 2/3—3/4 квадрата, лежачие (фиг. 281); проемы их перекрываются архитравным перекрытием (а) из естественного камня, или же архитравное перекрытие составляет лишь облицовку, за которой находится кирпичная перемычка.

д) Карнизы. Стена вверху венчается карнизом; так называется выступ с большим или меньшим свесом (фиг. 282), состоящий из трех частей: а — поддерживающей, b — слезника и с — венчающей. Поддерживающая часть обыкновенно образуется напуском кирпича в 2—3 горизонтальных рядах, укладываемых тычком и подтесанных но требуемому шаблону. Слезник образуется, при средних н больших свесах карниза, спусковою или карнизною плитою (dd, фиг. 282): спусковая плита, толщиною 5—10 см, должна иметь такую длину, чтобы лежащая в стене на поддерживающем гзимсе часть ее была вдвое длиннее свешивающейся; она отесывается начисто с лица, снизу — на ширину свешивающейся части и с усенков — на длину а1b1а2b2; снизу слезника вытесываются съемцы в виде выступа m (фиг. 282), или, чаще, в виде жолоба р (фиг. 283), чтобы вода не могла затекать по нижией поверхности слезника на стену. Слезник заканчивается выше плиты кладкою из кирпича, если спусковая плита тонка; затем, венчающий гзимс устраивают напуском кирпича, кладя его точковыми рядами и отесывая концы кирпичей по шаблону. Карнизы с малым свесом обыкновенно устраиваются без спусковой плиты постепенным напуском кирпича; при этом иногда венчающий гзимс поддерживается особыми арочками RR, заменяющими поддерживающий гзимс и слезник (фиг. 284).

Карниз украшается обломами, вытянутыми из известково-алебастрового или, лучше, из цементного раствора. Нижнюю и переднюю поверхность слезника из спусковой плиты лучше всего не оштукатуривать, отчего они и отесываются начисто (фиг. 282 и 283).

Пропорции карнизов следующие: вся высота карниза А (фиг. 283) от 1/21 до 1/18 высоты стены; величина свеса n зависит от стиля, в котором отделывается здание, и бывает в 0,75—1,5 и даже в дне высоты карниза; в городах вообще карнизам многоэтажных домов лают свес от 25 до 100 см. При большом свесе слезник поддерживается иногда особыми кронштейнами или модульонами, отлитыми из цемента или вытесанными из естественного камня и заложенными в стену (mm', фиг. 285).

Назначение карниза — предохранять стены здания от воды, стекающей с крыш, и от косого дождя; конечно, при сильном ветре и мелком дожде самые большие карнизы не предохранят стен вполне, но они будут хорошо защищать стены от ливней, которые более всего вредят штукатурке, размывая ее и портя лепные украшения стены.

е) Пояски. Сандрики. Для того, чтобы лучше предохранить стены от косого дождя, а также — прикрыть внешние обрезы стен (если они есть), часто, кроме главного карниза, венчающего стены, устраиваются еще и междуэтажные, меньшего размера, называемые поясками; последние имеют вид, представленный на фиг. 286; они состоят из всех трех частей, или, чаще, только из двух — поддерживающего гзимса и слезника, имеют малый свес и сверху окрываются железом; пояски устраиваются напуском рядов кирпича, положенного тычком и подтесанного на концах по шаблону; пояски большею частью украшаются обломами, вытянутыми из известковоалебастрового или цементного раствора.

Свес поясков не велик и, во всяком случае, всегда меньше свеса главного карниза. Как главный карниз, так и пояски, заканчивая сверху стены и подразделяя ее на горизонтальные членения, соответствующие этажам, представляют главную часть архитектурной обработки фасадов.

Сандрики представляют небольшие карнизы, устраиваемые иногда над оконными и дверными проемами; цель их заключается в предохранении окон и дверей от косого дождя; кроме того, их назначение — украшение проемов.

ж) Проемы в каменных стенах и их перекрытие. Оконные, дверные и прочие отверстия (проемы) в каменных стенах располагаются с соблюдением следующих правил, обусловленных конструктивными и архитектурными требованиями;

а) проемы располагаются один под другим так, чтобы оси их в одном вертикальном ряду лежали на одной вертикали (фиг. 287),

б) высота всех проемов одного этажа должна быть одинакова так, чтобы все проемы располагались между двумя горизонтальными линиями (mm' и nn', фиг. 287), причем подоконники должны совпадать с нижнею, а перемычки — с верхнею линиею; исключения делаются только для окон и дверей иной формы, чем остальные;

в) наибольшая высота дается окнам среднего этажа, от которого вверх и вниз высота проемов постепенно уменьшается (фиг. 288);

г) ширина оконных проемов во всех этажах назначается одинаковою; впрочем от этого правила делаются весьма часто отступления (напр., фиг. 287 — дверь и фиг. 288 — ворота);

д) ширина простенков между проемами не должна быть менее ширины проемов, за исключением средних простенков в двойных окнах (s, фиг. 287 и 288), играющих роль столбов; крайние простенки делаются в 1,25—1,75 раза шире средних.

Заметим, что ширина простенков и проемов измеряется по наружной (фасадной) поверхности стены (ab. bс, фиг. 289). так что изнутри здания ширина простенков (mn) может быть, благодаря уширению оконных проемов внутрь помещений, меньше
ширины проемов (пр).

Проемы в каменных стенах перекрываются арками, перемычками или плоскими перекрытиями, поддерживаемыми металлическими балочками.

1. Перекрытие проемов арками. Арками перекрываются полуциркульные и лучковые проемы (фиг. 290 и 291); толщина арок принимается достаточною:

при кладке кирпича на известковом растворе; если же кирпич кладется на цементном растворе, то предельные пролеты можно увеличить на 20—30%.

Если проем заполняется оконными или дверными рамами и пр., то толщина арки определяется по внутренней (меньшей) ее щеке.

2. Перекрытие проемов перемычками и разгрузными арками. Перемычками перекрываются отверстия прямые или лучковые с очень малым подъемом (фиг. 292). Толщина перемычки определяется следующим образом: из точки О, взятой на оси проема в расстоянии от нижней поверхности перемычки, равном ширине проема 1, описывают дугу радиусом OA, откладывают от А на продолжении радиуса OA толщину арки AB, соответствующую данному пролету, и радиусом OB прочерчивают дугу BB'; через точку M — пересечения верхней дуги с осью окна — проводят касательную до пересечения с радиусами ОС и ОС; так получается фигура перемычки АА'СС.

Если аркою и перемычкою перекрывается двойной проем, например, два окна, разделяющиеся узким простенком в виде столба или колонки (фиг. 293 и 294), то толщина столба ab (план) снаружи стены не должна быть менее 40 см, а изнутри тn — не должна быть менее 25 см; в противном случае столб и самая кладка его весьма затруднятся. Такие столбы следует класть из лучшего кирпича па цементном растворе (1:3), особенно правильно и аккуратно, хорошо притесывая и вымачивая кирпич, перевязывая и заполняя раствором швы. Принимая прочное сопротивление такой кладки в столбах выше указанного размера — в 5 кг на 1 кв. см (2 пуда на 1 кв. дюйм) и подсчитав приходящуюся на эти столбы нагрузку, найдем, что при обыкновенном размере окон (около 1 м ширины) прочность таких столбов будет достаточна для окон 1-го, 2-го и 3-го этажей сверху; таким образом, если дом имеет более 3 этажей или, при более широких окнах, в нижних этажах столбы окажутся недостаточно прочными, а потому здесь придется утолстить столбы (В, фиг. 295), или отказаться от устройства двойных окон (A), или уменьшить передаваемое средним столбам давление; последнее достигается устройством над окнами разгрузных арок (С).

Разгрузные арки располагаются непосредственно над арками или перемычками, перекрывающими проемы; цель их устройства — передача давления от вышележащей кладки на опоры наивыгоднейшим образом (на более устойчивые и прочные части, с меньшим горизонтальным распором и т. д.). Поэтому разгрузные арки полезно устраивать в следующих случаях:

1) когда желают уменьшить давление вышележащей части стены на перемычку (фиг. 296), — случай, особенно часто встречающийся при перекрытии плоскими перемычками при перекрытии перемычками широких проемов; при этом достигается возможность устройства более тонкой перемычки и, притом, уменьшается горизонтальный распор на стены, который имеет наибольшую величину (R) для плоской перемычки и уменьшается по мере увеличения подъема арки (R1);

2) когда желают уменьшить нагрузку на средний столб двойного проема (фиг. 297), если эта нагрузка очень велика или столб имеет недостаточные размеры; попутно сэтим уменьшается и горизонтальный распор на стены, если только подъем арки достаточно велик. При таком устройстве перекрытия средний столб А испытывает только давление от тяжести перемычек и части кладки, расположенной ниже арки (В, фиг. 297); и

3) когда, по архитектурным требованиям, желают получить проем, перекрытый двойною аркою (фиг. 298), причем средняя часть К (средняя пята) должна быть на весу. В этом случае, устроив разгрузную арку MP, подвешивают к ней болтом К среднюю пяту нижних арок, для чего или отформовывают из бетона пятовой камень stuv, или кладут его из кирпича на жирном цементном растворе; снизу же под головку болта подкладывается толстая чугунная или железная подушка uv; такая же подушка, в виде шайбы z, подкладывается и под гайку х, которою пятовой камень притягивается к разгрузной арке.

При устройстве над проемами разгрузных арок необходимо принять к руководству следующие замечания: толщину арок следует рассчитывать по их пролету; кладку арок производить по поверхности кладки подъарочной части, которая выделяется по шаблону точно согласно форме нижней поверхности арки; перед кладкою арки поверхность эта сглаживается известковым раствором, кладку разгрузных арок следует производить на цементном растворе (1 часть портланд-цемент на 3 части песку), так как они не должны давать осадки, от которой может произойти перегрузка к повреждение расположенных под ними перемычек.

Правила кладки арок и перемычек излагаются в курсах строительных работ; здесь же будет полезно лишь напомнить, что кладка должна быть самой тщательной, заполнение швов — самым аккуратным; кладка должна вестись из отборного кирпича на цементном или смешанном растворе, причем раскружаливать их следует без предварительного ослабления кружал через 3—4 недели после кладки. Если же кладка производится наизвестковом растворе, то тотчас послескладки перемычки или арки следует понемногу ослаблять кружала в течение первых 3—5 дней, чтобы затем через 4—6 недель выбить их совсем.

3. Перекрытие проемов по железным балкам. Арки и, особенно, перемычки обладают тем недостатком, что передают на стены горизонтальный распор, тем более значительный, чем меньше подъем арок, чем больше ширина проемов и чем больше нагрузка на арку. Этот горизонтальный распор, не имеющий большого значения для устойчивости средней части стены, иногда является нежелательным и даже опасным для краевых ее частей. Так, если па краю здания но фасаду устраивается воротный проезд N (фиг. 299), перекрытый в толще стены аркою а, то распор этой последней может оказаться настолько велик, что устойчивость столба s будет недостаточной и он отклонится влево, как показано на чертеже пунктиром; последствием такого движения, в зависимости от его величины, явится образование трещин в арке и вышележащей части стены и даже может произойти обрушение арки со стеною. Точно также нежелательным является устройство рядом двух проемов не равной высоты, перекрытых арками или перемычками (фиг. 300), так как распор R от перемычки более низкого проема может вредно отозваться на устойчивости столба А, разделяющего эти проемы.

Во всех случаях, когда желают не иметь горизонтальных напряжений в стенах от распора арок и перемычек, их заменяют горизонтальными перекрытиями на металлических балках. Перекрытия эти устраиваются следующим образом: над проемом укладываются две или три стальных двутавровых балки (фиг. 301) NN, концами на подкладки из плиты или на чугунные подушки ss, положенные на уступах, оставленных в кладке стены по бокам проема; число балок и их высота (от 20 до 30 см) определяется сообразно с величиною пролета и нагрузки. Балки стягиваются 4—6 болтами, толщиною в 2 см (3/4 дюйма) (z,z) и подпалубливаются досками, поддерживаемыми перекладинами r и стойками g, после чего промежутки между балками заполняются плотно утрамбованным жирным бетоном (1 часть портланд-цемента, 2,5—3 части песку и 4—5 частей щебня плитного или булыжного, или крупного гравия). Через 1,5—3 недели опалубка снимается, после чего продолжают временно приостановленную кладку стены выше этих перекрытий.

Крайние балки таких перекрытий полезно до укладка на место обвить печною проволокой или цельно-решетчатым металлом (железная сетка) для того, чтобы их можно было впоследствии покрыть штукатуркою (на цементе).

Иногда над такими плоскими перекрытиями устраняют арки, как бы разгрузные; подобная конструкция не может быть признана рациональною, так как в ней одна из частей — лишняя: если нежелательно иметь распора, то лишнею и вредною является арка, если же его не опасаются,— лишним будет плоское перекрытие по балкам. Также не рационально и расположение металлических балок над арками и перемычками, иногда применяемое с целью несколько разгрузить арку; в последнем случае выгоднее или увеличить толщину арки, или заменить ее плоскими перекрытиями по балках. Иное дело, когда балочки, закладываемые над перемычками или на них (ху, фиг. 302), назначаются для более равномерного распределения давления от потолочных балок на перемычку; Эта конструкция вполне рациональна и хорошо предохраняет перемычку от трещин, происходящих от неравномерной их нагрузки. Той же цели можно достигнуть, прокладывая под концы балок широкие плиты.