Выдержка из текста работы
Стены являются ограждающей, а часто и несущей конструкцией здания. Поэтому они подвергаются сложному комплексу внешних силовых и несиловых воздействий (рис. 4.1).
Рис. 4.1. Силовые и несиловые воздействия на стены: 1 – нагрузка от вышележащих частей; 2 – давление ветра; 3 – воздействие температуры наружного воздуха; 4 – атмосферная влага; 5 – агрессивные химические вещества, содержащиеся в воздухе; 6 – солнечная радиация; 7 – воздействие температуры и влаги воздуха помещения; 8 – звук
Конструкции наружных стен классифицируют по признакам:
— статической функции стены, определяемой ее ролью в конструктивной системе здания;
— материала и технологии возведения, определяемых строительной системой здания;
— конструктивного решения – в виде однослойной или слоистой ограждающей конструкции.
По статической функции различают (рис. 4.2):
— несущие стены помимо вертикальной нагрузки от собственной массы воспринимают и передают фундаментам нагрузки от смежных конструкций: перекрытий, перегородок, крыш и пр.;
— самонесущие стены воспринимают вертикальную нагрузку только от собственной массы (включая нагрузку от балконов, эркеров, парапетов и других элементов стены) и передают ее на фундаменты непосредственно либо через цокольные панели, рандбалки, ростверк или другие конструкции;
— ненесущие стены поэтажно (или через несколько этажей) оперты на смежные внутренние конструкции здания (перекрытия, стены, каркас).
а) б) в)
Рис. 4.2. Виды стен по статической функции: а – несущие; б — самонесущие; в — ненесущие
По материалу различают четыре основных типа конструкций стен: бетонные, каменные, из небетонных материалов и деревянные.
Сплошные однородные стены
Стены из обыкновенного кирпича. При возведении кирпичных стен применяются несколько способов кладки (рис. 4.3). Примером кладки с перевязкой швов в каждом ряду может служить цепная кладка, в которой чередование ложков и тычков дает на фасаде рисунок, подобной цепи. Ложком называется кирпич, уложенный длинной стороной вдоль стены, тычком – кирпич, уложенный поперек стены.
Ложковая кладка в основном образуется ложковыми рядами, чередуемыми для перевязки швов с тычковыми. В ложковой кладке перевязка внутренних вертикальных швов осуществляется через пять рядов.
Расчетную толщину каменных стен согласуют с размерами кирпича или камня и принимают равной ближайшей большой конструктивной толщине, получаемой при кладке. При размерах кирпича 250х120х65 или 250х120х88 мм (модульный) толщина стен сплошной кладки в 1; 1 ; 2; 2 ; и 3 кирпича (с учетом вертикальных швов по 10 мм) составляет 250, 380, 510, 640 и 770 мм.
а) б)
Рис. 4.3. Способы кладки: а – цепная; б — ложковая
Конструктивная толщина стены из пиленого камня или легкобетонных мелких блоков, унифицированные размеры которых составляют 390х190х188 мм, при кладке в 1 камень равна 390 и в 1 – 590 мм.
Для устройства окон и дверей в стене при кладке оставляются проемы (рис. 4.4). Поверхности, ограничивающие проем, называются притолоками. Притолоки (боковые и верхние) снабжаются «четвертями», представляющими собой уступы в кладке; к этим уступам прислоняются элементы заполнения проемов (конструкции окон и дверей). Перекрытие проема осуществляется перемычкой, предназначенной для того, чтобы воспринять нагрузку от расположенной выше кладки и перекрытий и передать ее на простенки.
Рис. 4.4. Устройство проёма
Перемычки могут быть нескольких видов: кирпичные клинчатые плоские и арочные перемычки (рис. 4.5).
Для проемов шириной до 2 м могут быть применены так называемые рядовые перемычки, кладка которых не отличается от кладки стены (5 рядов и арматура, сложный или цементный раствор высокой марки).
а) б)
Рис. 4.5. Виды перемычек: а – кирпичные клинчатые плоские;
б – арочные
С развитием сборных железобетонных конструкций заводского изготовления рядовые перемычки были вытеснены сборными из железобетонных брусков или балочек. (рассказать о нагрузках на балочку)
Цоколь, т.е. нижняя часть стены, находится в особо неблагоприятных условиях. Поэтому его с наружной стороны защищают морозо- и влагоустойчивыми прочными материалами.
Существуют различные приемы устройства цоколя:
— кладкой увеличенной толщины с полной или частичной заменой обыкновенного кирпича более влагоустойчивым (рис. 4.6, а);
— кладкой увеличенной толщины с покрытием прочной цементной штукатуркой (рис. 4.6, б);
— кладкой с облицовкой естественным камнем или бетонными плитами, причем облицовка выполняется вперевязку с кирпичной кладкой или с опиранием на обрез фундамента (рис. 4.6, в).
а) б) в) г)
Рис. 4.6. Различные приемы устройства цоколя: г – бетонный блок, заходящий за стену
Карниз при кирпичных стенах устраивается путем постепенного выпуска рядов кирпича; при выносе карниза более 250 – 300 мм для образования карниза в кладку заделывают консольные железобетонные плиты (рис. 4.7).
Рис. 4.7. Виды карнизов
При плоских крышах карнизы обычно не устраиваются. Стена заканчивается парапетом, т.е. невысокой стенкой, ограждающей крышу, и сверху защищается от атмосферных осадков бетонной плитой.
Дымоходы и вентиляционные каналы располагаются во внутренних стенах толщиной не менее 1 кирпича, т.к. стенки каналов должны иметь толщину не менее кирпича, а минимальное сечение канала делается 140х140 мм (рис. 4.8).
Рис. 4.8. Устройство дымохода
В наружных стенах дымоходы не устраиваются, т.к. из-за охлаждения их зимой нарушается тяга.
Если к стене в местах расположения дымоходов примыкают сгораемые элементы здания (деревянные перекрытия, перегородки), то для предупреждения их возгорания стенки дымохода в местах примыкания утолщаются до 380 мм. Утолщение делается постепенным напуском кирпича и называется «разделкой».
Разделка может быть уменьшена до 250 мм, если между кладкой и деревянным элементом проложить два слоя войлока, смоченного в глине, или асбестовый картон.
В случаях, когда можно ожидать неравномерной осадки, устраиваются осадочные швы. (рис. 4.9). Кроме разнородных грунтов в основании осадочные швы делаются в местах резкого перепада нагрузок (разная этажность, разные временные нагрузки и т.п.), а также в местах примыкания новой части здания к существующей.
В целях предупреждения значительных напряжений при изменении температуры в стенах через определенные расстояния по их длине устраиваются также температурные швы. Температурный шов разрезает стену до фундамента. Назначение расстояния между температурными швами зависит от климата, района строительства, материала стен, материала и конструкции перекрытий и устанавливаются нормами.
Рис. 4.9. Осадочные швы
Неоднородные (слоистые) стены
Неоднородные стены состоят из двух основных слоев: первого из прочного, плотного материала, выполняющего несущие функции и функции защиты стены от атмосферных и других воздействий, и второго из менее прочного, но пористого материала, играющего роль утеплителя.
При применении таких стен необходимо уделять особое внимание влажностному режиму ограждения.
Панели из бетонных материалов проектируют как слоистые, так и однослойные (рис. 4.10). Несущие стены проектируют из слоистых ж/б панелей, выполненных их тяжелого или конструктивного легкого бетона. Однослойные панели из легкого конструктивного теплоизоляционного бетона применяют для несущих стен здания высотой не более 12 этажей.
Однослойные бетонные панели выполняют из легких или автоклавных ячеистых бетонов. Плотность бетона должна быть не более 1400кг/м3.
Бетонные панели двухслойной конструкции имеют несущий и укрепляющий слои: несущий – из тяжелого или конструктивного легкого бетона, укрепляющий – из конструктивного теплоизоляционного легкого бетона плотной или пористой структуры.
Бетонные панели трехслойной конструкции имеют наружный и внутренний конструктивные слои из тяжелого или легкого конструктивного бетона и заключенный между ними укрепляющий слой.
а) б) в)
Рис. 4.10. Виды бетонных панелей: а – однослойные; б – двухслойные; в — трехслойные
Деревянные стены
В зависимости от способа выполнения, от применяемого сортамента лесных материалов и от конструктивной схемы различают следующие виды деревянных стен: бревенчатые рубленные; брусчатые; каркасно-обшивные, состоящие из несущего каркаса, обшитого с двух сторон досками, и из утепляющего заполнения из рыхлых или твердых (плитных) теплоизоляционных материалов.
При осуществлении бревенчатых рубленых стен необходимо обращать особое внимание на их устойчивость и на воздухонепроницаемость сопряжений. Бревна сплачиваются между собой при помощи особых желобов и вставных шипов. Ряд бревен, уложенный по всему периметру здания, называется венцом. Стены здания, сплоченные из венцов и соединенные между собой в углах, образуют так называемый сруб.
Угловые сопряжения выполняются двумя основными способами: с остатком (или «в чашку») и без остатка (или «в лапку») (рис. 4.11).
а) б)
Рис. 4.11. Виды угловых сопряжений: а – «в чашку»; б – « в лапу»
В местах пересечения венцы наружных и внутренних стен сопрягаются так называемым «сковороднем». При таком сопряжении внутренние стены придают жесткость наружным, так как вырубка удерживает бревна наружной стены от смещения их наружу.
Кроме соединения венцов шипами, для обеспечения устойчивости стен (при свободной длине их более 8м) ставятся сжимы, предупреждающие выкручивание бревен в сторону.
Деревянные брусчатые стены имеют значительное преимущество по сравнению с рубленными. Они требуют меньшего расхода древесины, менее трудоемки и более индустриальны, так как брусья могут быть заранее заготовлены на деревообрабатывающем заводе. Брусчатая стена собирается из опиленных на четыре канта брусьев. Сборка сруба достаточно проста, так как отсутствует сложная рубка углов, выборка пазов и подгонка венцов.
Деревянные каркасно-обшивные стены состоят из каркаса, наружной и внутренней обшивок и засыпки, заполняющей пространство между обшивками. Каркасно-засыпные стены отапливаемых зданий обычно оштукатуривают с двух сторон. Каркас каркасно-засыпных стен отапливаемых зданий делается из брусьев или досок, такой каркас в большинстве случаев имеет внизу обвязку, укладываемую на непрерывный каменный цоколь или каменные столбы.
Оценивая каркасно-обшивочные стены с конструктивной точки зрения, можно отметить, что они менее трудоемки, требуют меньшего количества древесины, допускают применение получаемого с лесопильных заводов обработанного пиленного материала и местных материалов для засыпки, не дают в своей несущей части осадки, могут быть сразу при постройке оштукатурены и не требуют в последующем конопатки.
