Наружные стены зданий: назначение; воздействия на стены; требования к стенам; классификация. Конструкции наружных стен гражданских и промышленных зданий Стен при условии что они

Итак, очертания Вашего дома уже зримо обозначились фундаментом , устроенном под все несущие вертикальные конструкции (стены, колонны, перегородки).

Возникают новые заботы и хлопоты. В первую очередь о стенах дома. Какими по материалу, конструктивному решению, размерам они предполагаются, Вы уже знаете из проекта. Но многое представляется нечётким.

Выбор материалов и конструкций стен зависит от климатических условий места, от назначения и температурно-влажностного режима ограждаемых помещений, этажности здания, наличия местных строительных материалов и их технико-экономических показателей, с учётом дальности перевозки, от внешнего вида и архитектурного решения фасадов дома .

Эти конструкции позволяют значительно уменьшить вес стен, улучшить их экономические показатели, ускорить строительство.

Строительство стен дома

Познакомимся с основными требованиями к несущим стенам. Выбранная конструкция стен жилого дома должна обладать такой же долговечностью, как и дом в целом, и выполнять две основные функции: ограждающую от неблагоприятного воздействия внешней среды (дождь, снег, ветер, солнце, перегрев) и несущую выдерживать передаваемую на них нагрузку (вес) от вышележащих конструкций, оборудования, мебели.

В зависимости от расположения в здании стены бывают двух типов: наружные и внутренние. Последние также выполняют функции перегородок.

Наружные стены частного дома должны иметь достаточные (по соответствующим нормам) теплозащитные качества: расчётное сопротивление теплопередаче (морозостойкость зимой, защита от перегрева солнцем летом), паропроницанию и воздухопроницанию, то есть должны обеспечивать в помещениях необходимый температурно-влажностной режим в любое время года.

В зависимости от требуемой степени огнестойкости дома, стены должны иметь группу возгораемости и предел огнестойкости не ниже установленных противопожарными нормами. Как наружные, так и внутренние стены должны обладать достаточными (по соответствующим нормам) звукоизолирующими свойствами.

По конструктивному решению стены можно подразделить на сплошные, состоящие из однородного материала и сплошные, состоящие из различных материалов. Первые выполняют одновременно и ограждающую, и несущую функции, а вторые либо несущую, либо ограждающую функцию.

Рассмотрим сначала конструкции каменных стен, наиболее часто применяемые в коттеджном строительстве из кирпича, бетона, керамики, а также из песчаника, известняка, ракушечника. В каменных малоэтажных зданиях собственный вес стен вместе с фундаментами составляет 50-70 % общего веса здания, а стоимость стен до 30 % (с несложными архитектурными деталями) стоимости всего здания.

Отсюда видно, как важно умело выбрать тип стен, особенно наружных.

Кирпичные стены дома

Их выкладывают из искусственных камней номинальным размером 250x120x65 мм, без учёта допусков 3-5 мм. Кирпичи укладывают длинной стороной (25 мм) вдоль фасада (вдоль стены) и называют ложками, или короткой поперёк стены и называют тычками. Промежутки между кирпичами, заполненные раствором, называют швами.

Нормальная толщина горизонтального шва (между рядами)-10 мм, вертикального (между кирпичами)-10 мм. Нередко строители применяют значительно более толстые швы, что крайне нежелательно, ибо это уменьшает теплозащитные качества и прочность стены и нарушает модульность размеров.

В коттеджном строительстве применяют полнотелый кирпич обыкновенный или глиняный красный, обожжённый объёмным весом 1700-1900 кг/м3 и менее дорогой силикатный или белый (объемный вес-1800-200 кг/м). Для удобства работы вес одного (полнотелого) кирпича от 3,2 до 4 кг.

Толщина однородных (сплошных) кирпичных стен всегда кратна половине кирпича. С учётом толщины вертикальных швов 10 мм, кирпичные стены имеют толщину 120, 250, 380, 510, 640 мм и более.

Это зависит от системы кладки. В двухрядной ложковые ряды чередуются с тычковыми, образуя на фасаде как бы две повторяющиеся цепи рядов. В многорядной системе три-пять ложковых рядов чередуются с одним тычковым.

Наружная и внутренняя части стен кладутся из целого кирпича квалифицированным каменщиком, а середина забутка (забутовка) заполняется битым кирпичом и заливается жидким раствором. Такой способ кладки проще цепной, поэтому производительность труда выше, а больший объём забутки снижает стоимость.

Перед укладкой кирпич обязательно надо смачивать, например окуная его в ведро с водой. Ведь в противном случае, особенно в жаркие дни, вода из раствора будет всасываться в кирпичи, плохо связывая их между собой, создавая условия для разрушения стены.

При кладке стены из камней с щелевидными пустотами необходимо выкладывать камни так, чтобы щели располагались параллельно стене, то есть перпендикулярно тепловому потоку. Кладка стен из природного камня, которым придают правильную, более крупную, чем кирпич, форму (распиловкой или отёской), ведётся по цепной системе, преимущественно для неотапливаемых зданий в районах, где этот камень является местным строительным материалом.

Кладка ведется на тяжелых объёмный вес больше 1500 кг/м5), так называемых холодных (цементно-известковых, песчаных) или лёгких (шлаковых), тёплых растворах. Толщина наружной стены коттеджей, которая назначена по теплотехническим расчетам, по условиям прочности является излишней. Она используется подчас только на 15-20% своей несущей способности. Поэтому в коттеджных домах применяют более лёгкий, эффективный кирпич, неоднородные (слоистые или облегчённые) системы кладки стен,а также керамические и легкобетонные камни.

Кладка из силикатных кирпичей, имеющих более гладкую поверхность, чем глиняные, обычно ведется без наружной штукатурки и с расшивкой швов. Такое же решение можно рекомендовать для кладки из красного кирпича с применением специального лицевого глиняного кирпича.

Сочетание кладки из глиняного красного и силикатного белого кирпича может дать интересное художественное решение фасадов. Однако применять силикатный кирпич в местах, подвергающихся усиленному увлажнению, например карниз, цоколь, не следует. В помещениях с мокрыми процессами (санузлы, бассейны) кладка стен и перегородок должна быть сплошной из полнотелого глиняного кирпича пластического прессования.

Распространённой и экономичной конструкцией наружных стен является так называемая колодцевая кладка, при которой стену выкладывают из двух самостоятельных стенок толщиной в полкирпича (наружная, верста и внутренняя), соединённых между собой вертикальными кирпичными мостиками через 0,6-1,2 м, образующими замкнутые колодцы.

Колодцы при кладке заполняют утеплителем: шлаком, керамзитом, лёгким бетоном с уплотнением. Чтобы утеплитель со временем не проседал, вёрсты соединяют горизонтальными перемычками через камни из шлакобетона, пенобетона, пеносиликата.

Ширина термовкладышей на 40-50 мм меньше расстояния между вёрстами, чтобы образовать зазоры, которые заполняются раствором. Довольно экономичными являются кладки из полнотелого кирпича, состоящие из двух стенок с замкнутыми воздушными прослойками шириной 40-70 мм.

При этом расход кирпича сокращается на 10-15 %; наружная стенка состоит из ложковых рядов в половину кирпича, а внутренняя в зависимости от требуемой теплозащиты в 250 или 380 мм.

Стенки соединяют указанными выше способами, снаружи штукатурят, чтобы уменьшить инфильтрацию воздуха. При заполнении воздушных полостей минеральным войлоком тепловая эффективность стены увеличивается на 30-40%.

Для теплоизоляции и воздухонепроницаемости рекомендуется внутреннюю сторону плит, обращенную к кладке, оклеить алюминиевой фольгой, крафт-бумагой и т. п. Аналогичным способом производится и обшивка стен изнутри досками. Утеплитель может крепиться к стене непосредственно на растворе. Наружные поверхности стен, утеплённых с внутренней стороны, также нужно оштукатуривать.

Важное замечание . Внутренние несущие стены и несущие перегородки (на которые опираются балки или плиты перекрытия) следует выкладывать из полнотелого глиняного или силикатного кирпича, при минимальной вполне достаточной (!) толщине стен 250 мм (иногда и 120 мм).

Сечение столбов должно быть не менее 380x380 мм. При больших нагрузках (уточнить по месту) несущие столбы и простенки следует армировать сеткой из проволоки диаметром 3-б мм через 3-5 рядов кладки по высоте. Перегородки выкладывают толщиной 120 мм и 65 мм (кирпич «на ребро»).

При длине таких перегородок более 1,5 м их также следует армировать через 3-5 рядов.Несущие перегородки можно устраивать (кроме помещений с мокрыми процессами) из легкобетонных, гипсобетонных и других плит толщиной обычно 80 мм, из досок и других подходящих по местным условиям материалов, применяя соответствующую отделку.

Для облицовки фасадов, которую ведут одновременно с кладкой стен, лучше всего использовать лицевой керамический кирпич, который несколько дороже обычного, но по внешнему виду, фактуре, расцветке и допустимым отклонениям в размерах, является наиболее качественным. При этом отпадает надобность в покраске в течение трёх-четырёх лет.

Кладку наружных стен следует начинать с углов здания. С наружной версты. Для лучшего соблюдения прямолинейности стен и ровности, горизонтальности рядов кладки необходимо использовать отвес, натянутый шнур-причалку и вертикальную рейку-порядовку с разметкой на ней каждого ряда кирпича и шва по высоте.

Элементы стен дома

Цоколь-нижняя часть стены от уровня земли до уровня пола, высотой не менее 500 мм, ограждающая подпольное пространство дома. Цоколь подвергается увлажнению атмосферной и грунтовой влагой, снегом, механическим воздействиям, поэтому при его устройстве следует применять прочные, водо и морозостойкие материалы (камень, бетон, красный кирпич-железняк).

На уровне около 150 мм выше примыкающей отмостки следует устраивать по всему периметру цоколя слой противокапиллярной горизонтальной гидроизоляции, состоящий из двух слоев толя, рубероида или из цементной стяжки.

Забирка-облегчённый цоколь

Цоколи слоистых стен следует выполнять из сплошной кирпичной кладки или других прочных, морозо и влагостойких материалов. Тонкая стенка между столбами фундамента, под нижней частого стен веранды, утепляющая под польное пространство, предохраняющая от влаги, снега и т. д. Выполняется из тех же материалов, что и основная стена, например в один или полкирпича; заглубляется в грунт на 300-500 мм.

На глинистых, пучинистых грунтах под забиркой устраивают песчаную подушку толщиной 150-300 мм.Карниз заканчивает верх стены и называется венчающим. Он предназначен для защиты стены от косого дождя, чрезмерного нагрева солнцем, а также для отвода воды, стекающей с крыши. Кроме того карниз обычно украшает здания, придавая композиции законченный вид.

Поэтому его форма, высота, вылет и цвет в значительной мере определяются общим архитектурным решением фасада.

Карнизы каменных стен простой формы могут быть выложены постепенным напуском каждого ряда на величину не более 1/3 длины кирпича (на 80 мм). Общий вынос не должен превышать половины толщины стены. При большом выносе карниза сложной конфигурации, с кронштейнами следует применять специальные сборные железобетонные плиты, балки, консольно заделанные в стену и закреплённые анкерами.

Нередко применяются карнизы на выпусках стропильных ног или кобылок; они бывают открытыми и подшивными.

Несомненно, улучшить эстетический вид коттеджей могут введённые в плоскостное решение фасадов различные архитектурные детали, пояски, промежуточные и венчающие карнизы. Выложенные из кирпича или других, например бетонных элементов, но несложные по рисунку.

Дымовые и вентиляционные каналы

для малоэтажных зданий устраивают, как правило, во внутренних стенах толщиной 380 мм, выложенных из красного гладкого сплошного кирпича. Сечение этих вертикальных каналов для печей принимается 140x270 мм, а вентиляционных из кухонь, уборных, ванных- 140x140 мм.

Проветривание жилых комнат через форточки. Каждая печь (или камин) должна иметь свой обособленный дымовой канал. Внутренние поверхности каналов для лучшей тяги должны быть чистыми и гладкими, затёртыми (важно не забыть об этом) глиняным (не цементным) раствором. Выравнивание и затирку стенок проводят чистой мокрой тряпкой при кладке каналов через пять шесть рядов кирпича.

Дымовые каналы от разных печей на чердаке объединяют в дымовые трубы, которые выводят выше уровня крыши. Если к стене в месте расположения дымовых каналов примыкает сгораемая конструкция, например деревянные балки перекрытия, то в этом месте на высоту (толщину) перекрытия стенки дымоходов (120 мм) утолщают по противопожарным правилам до 380 мм.

Вентиляционные каналы (из каждого помещения свой канал) также объединяют в вентиляционные трубы, которые выводят над крышей.

Стены дома из бруса

Являются традиционными в строительстве малоэтажных зданий России, обладают прекрасными санитарно-гигиеническими свойствами, имеют невысокую огнестойкость и недолговечность, поддаются гниению.

Деревянный сруб, требующий большого количества первосортного леса, примерно через 30-40 лет, как правило, перекашивается и приходит в негодность. Возведение коттеджей с деревянными сплошными стенами в современной практике встречается редко. Однако устройство второго этажа с деревянными стенами и первого кирпичного даёт хорошие результаты.

Типы деревянных стен: бревенчатые рубленые, брусчатые, каркасные и щитовые, а также каркасно-щитовые. Каркасные и щитовые стены применяют в несложных домах заводского изготовления и садовых домиках. Рубленые наружные стены жилых домов, сооружаемых в среднем климатическом поясе, должны быть из бревен диаметром не менее 220 мм, иметь тщательную припазовку (ширина продольного овального паза верхнего бревна, в который вставляется «горб» нижнего- примерно 2/3 диаметра бревна).

Поэтому индивидуальный застройщик может купить и выстроить такие стены самостоятельно.

Толщина брусьев в зависимости от климатического района, то есть от зимней расчётной температуры, принимается для наружных стен 150 (t ~30 °C) или 180 мм (t -40 °С), для внутренних-100 мм, при высоте брусьев одинаковой для наружных и внутренних стен-150 или 180 мм.

Для уменьшения проводимости между брусьями можно устраивать пазы, шнуты, набивать рейки треугольной формы. Для скрепления венцов (брусьев) по высоте в заранее просверленные отверстия вставляются нагели и шпонки. Аналогично конструируются и соединения (пересечения) наружных стен в углах и с внутренними стенами.

В отличие от бревенчатых, брусчатые стены собирают в сруб сразу на подготовленных фундаментах обычного типа.

Для улучшения защиты брусчатых стен от биологического разрушения древесины и от атмосферного воздействия, стены можно обшить снаружи досками (диаметр 25-40 мм) или облицовочным кирпичом (диаметр 88,12 мм). Это сделает стены более тёплыми, а при кирпичной облицовке и более огнестойкими.

Дощатую обшивку лучше делать горизонтальной, что облегчает укладку утеплителя. Крепление с помощью деревянных брусьев и металлических кляммеров.

Обшивку и облицовку брусчатых и бревенчатых стен следует делать после полной их осадки не ранее чем через 1-1,5 года после их возведения.

Разнообразие архитектурных элементов и деталей загородных домов было всегда характерным ещё в зданиях, построенных в начале XX века. Итак, Вам теперь стали более знакомы некоторые основные положения по конструктивным решениям стен. Теперь Вы можете профессионально вести разговоры со строителями, выбирая те или иные варианты конструкций стен.

Перевязка кирпичей

а.
б.
Цепная (двухрядная):
а - разрез,
б - фасад а.
б.
Ложковая (многорядная):
а - разрез,
б - фасад Схемы кладок

С воздушными прослойками С внутренним утеплением Кирпичные стены колодезной кладки

Из тычковых кирпичей, расположенных в шахматном порядке Из тычковых кирпичей, расположенных в одной плоскости С горизонтальными диафрагмами из цементно-песчаного раствора
Аксонометрия колодезной кладки Кирпичная стена с заполнением из легкого бетона

Вертикальный разрез Примеры конструкций цоколей

Из бетонных камней в подрезку
Облицованный каменными блоками
Кирпичный с отливом
Облицованный кирпичом Конструкции карнизов

Подшивной На выносной кобылке Кирпичный Со сборной железобетонной плитой Вертикальное сечение наружной стены с применением древесины

Типы брусчатых и рубленных стен Соединения и врезки стен

Рубка бревенчатых стен "в лапу"
Угловое соединение брусчатых стен "в обло" Угловое соединение брусчатых стен на шпонке
Сопряжение внутренней и наружной стены

Итак, дорогой читатель, очертания вашего дома уже зримо обозначились фундаментом, устроенном под все несущие вертикальные конструкции (стены, колонны, перегородки). Возникают новые заботы и хлопоты. В первую очередь - о стенах дома. Какими по материалу, конструктивному решению, размерам они предполагаются, вы уже знаете из проекта. Но многое представляется нечетким. Итак, поговорим о стенах. Выбор материалов и конструкций стен зависит от климатических условий места, от назначения и температурно-влажностного режима ограждаемых помещений, этажности здания, наличия местных строительных материалов и их технико-экономических показателей, с учетом дальности перевозки, от внешнего вида и архитектурного решения фасадов дома.

На Руси с давних пор для строительства гражданских зданий, церквей, монастырей и других сооружений широко пользовались деревянными, каменными, а позднее и кирпичными конструкциями. Создавались прекрасные хоромы, шатровые и многоглавые церкви, красивые и своеобразные. Достаточно упомянуть выполненный из кирпича великолепный храм Василия Блаженного (правильное название - "Покровский собор, что на рву", 1555-1560 гг.). Не менее прекрасным и удивительным достижением является сооружение из дерева 22-главой церкви (1714 г.) Спаса Преображения на погосте Кижи.

Конечно, в старину, когда еще не было теплотехнических расчетов, толщина стен нередко была чрезмерно большой. Для современного малоэтажного коттеджного строительства кроме традиционных каменных, кирпичных и деревянных стеновых решений применяются более эффективные материалы и конструктивные решения: легкобетонные, керамические, облегченные, слоистые кирпичные кладки, деревянные каркасные, щитовые и другие с применением легких утеплителей. Эти конструкции позволяют значительно уменьшить вес стен, улучшить их экономические показатели, ускорить строительство.

Познакомимся с основными требованиями к стенам. Выбранная конструкция стен должна обладать такой же долговечностью, как и дом в целом, и выполнять две основные функции: ограждающую от неблагоприятного воздействия внешней среды (дождь, снег, ветер, солнце, перегрев) и несущую - выдерживать передаваемую на них нагрузку (вес) от вышележащих конструкций, оборудования, мебели.

Наружные стены должны иметь достаточные (по соответствующим нормам) теплозащитные качества: расчетное сопротивление теплопередаче (морозостойкость зимой, защита от перегрева солнцем летом), паропроницанию и воздухопроницанию, то есть должны обеспечивать в помещениях необходимый температурно-влажностной режим в любое время года. В зависимости от требуемой степени огнестойкости дома, стены должны иметь группу возгораемости и предел огнестойкости не ниже установленных противопожарными нормами. Как наружные, так и внутренние стены должны обладать достаточными (по соответствующим нормам) звукоизолирующими свойствами.

Эти и некоторые другие требования, на которые надо обратить внимание при выборе проекта и согласовании конструкций разных элементов дома, подчас противоречивы. Необходимо подобрать материалы и конструкции, удовлетворяющие по возможности всем техническим требованиям и наиболее экономичным решениям. По конструктивному решению стены можно подразделить на сплошные, состоящие из однородного материала и сплошные, состоящие из различных материалов. Первые выполняют одновременно и ограждающую, и несущую функции, а вторые - либо несущую, либо ограждающую функцию.

Рассмотрим сначала конструкции каменных стен, наиболее часто применяемые в коттеджном строительстве - из кирпича, бетона, керамики, а также из песчаника, известняка, ракушечника. В каменных малоэтажных зданиях собственный вес стен вместе с фундаментами составляет 50-70% общего веса здания, а стоимость стен - до 30% (с несложными архитектурными деталями) стоимости всего здания. Отсюда видно, как важно умело выбрать тип стен, особенно наружных.

Кирпичные стены

Их выкладывают из искусственных камней - номинальным размером 250 120 65 мм, без учета допусков 3-5 мм. Кирпичи укладывают длинной стороной (25 мм) вдоль фасада (вдоль стены) и называют ложками, или короткой - поперек стены - и называют тычками. Промежутки между кирпичами, заполненные раствором, называют швами. Нормальная толщина горизонтального шва (между рядами) - 2 мм, вертикального (между кирпичами) - 10 мм. Нередко строители применяют значительно более толстые швы, что крайне нежелательно, ибо это уменьшает теплозащитные качества и прочность стены и нарушает модульность размеров.

В коттеджном строительстве применяют полнотелый кирпич обыкновенный или глиняный красный, обожженный объемным весом 1700-1900 кг/м 3 и менее дорогой силикатный или белый (объемный вес - 1800-2000 кг/м 3). Для удобства работы вес одного (полнотелого) кирпича от 3,2 до 4 кг. Толщина однородных (сплошных) кирпичных стен всегда кратна половине кирпича и возводится в 1/2; 1; 1 1/2; 2; 2 1/2 кирпича и т. д. С учетом толщины вертикальных швов 10 мм, кирпичные стены имеют толщину 120, 250, 380, 510, 640 мм и более. Это зависит прежде всего от зимних расчетных температур наружного воздуха.

Размещение кирпичей в кладке стен производится с определенным чередованием ложковых и тычковых рядов, чтобы получить перевязку вертикальных швов.

Наибольшее распространение получила двухрядная (цепная и русская) и многорядная (ложковая) системы кладки. В двухрядной ложковые ряды чередуются с тычковыми, образуя на фасаде как бы две повторяющиеся цепи рядов.

В многорядной системе три - пять ложковых рядов чередуются с одним тычковым. Наружная и внутренняя части стен кладутся из целого кирпича квалифицированным каменщиком, а середина забутка (забутовка) заполняется битым кирпичом и заливается жидким раствором. Такой способ кладки проще цепной, поэтому производительность труда выше, а больший объем забутки снижает стоимость. Перед укладкой кирпич обязательно надо смачивать, например окуная его в ведро с водой. Ведь в противном случае, особенно в жаркие дни, вода из раствора будет всасываться в кирпичи, плохо связывая их между собой, создавая условия для разрушения стены.

Некоторые виды кирпича, керамические и легкобетонные камни, мелкие бетонные блоки (сплошные или с вертикальными пустотами) имеют несколько большие размеры, чем обыкновенный кирпич. Например, их высота может быть 88, 140, 188 мм, чтобы увязать отдельные совпадающие горизонтальные ряды и швы при кладке вместе с облицовкой из обыкновенного красного кирпича.

При кладке стены из камней с щелевидными пустотами необходимо выкладывать камни так, чтобы щели располагались параллельно стене, то есть перпендикулярно тепловому потоку. Кладка стен из природного камня, которым придают правильную, более крупную, чем кирпич, форму (распиловкой или отеской), ведется по цепной системе, преимущественно для неотапливаемых зданий в районах, где этот камень является местным строительным материалом.

Кирпичи полнотелые прочны, но по своим теплозащитным качествам значительно уступают эффективным многодырчатым и трепальным, более пористым (объемный вес - 1100-1300 кг/м 3). Применяются марки кирпича 50-150; марки растворов (вяжущее вещество) от 10 (известковые) до 25 (цементные) для разных видов кладок и конструктивных элементов. Кладка ведется на тяжелых объемный вес больше 1500 кг/м 3), так называемых холодных (цементно-известковых, песчаных) или легких (шлаковых), теплых растворах. Сплошная кирпичная кладка стен из полнотелого кирпича толщиной более 380 мм считается нецелесообразной, ибо такие размеры кирпича, его большой объемный вес (масса) делают сплошную кладку неэкономичной. Толщина наружной стены коттеджей, которая назначена по теплотехническим расчетам, по условиям прочности является излишней. Она используется подчас только на 15-20% своей несущей способности. Поэтому в коттеджных домах применяют более легкий, эффективный кирпич, неоднородные (слоистые или облегченные) системы кладки стен,а также керамические и легкобетонные камни.

Распространенной и экономичной конструкцией наружных стен является так называемая колодцевая кладка, при которой стену выкладывают из двух самостоятельных стенок толщиной в полкирпича (наружная, верста и внутренняя), соединенных между собой вертикальными кирпичными мостиками через 0,6-1,2 м, образующими замкнутые колодцы. Колодцы при кладке заполняют утеплителем: шлаком, керамзитом, легким бетоном с уплотнением. Чтобы утеплитель со временем не проседал, версты соединяют горизонтальными перемычками через 3-4 ряда: тычковыми рядами, растворными диафрагмами по высоте через 0,5 м, анкерами из полосовой (1,5 20 мм) или круглой (диаметр 6-8 мм) стали, покрытой антикоррозийными составами (цементное молоко, битум).

Более индустриальными и ускоряющими работу являются системы кладки, в которых настенный утеплитель заменен менее микроскопичными термовкладчиками из шлакобетона, пенобетона, пеносиликата. Ширина термовкладышей на 40-50 мм меньше расстояния между верстами, чтобы образовать зазоры, которые заполняются раствором.

Довольно экономичными являются кладки из полнотелого кирпича, состоящие из двух стенок с замкнутыми воздушными прослойками шириной 40-70 мм. При этом расход кирпича сокращается на 10-15%; наружная стенка состоит из ложковых рядов в половину кирпича, а внутренняя в зависимости от требуемой теплозащиты в 250 или 380 мм. Стенки соединяют указанными выше способами, снаружи штукатурят, чтобы уменьшить инфильтрацию воздуха. При заполнении воздушных полостей минеральным войлоком тепловая эффективность стены увеличивается на 30-40%.

Для повышения теплоизоляционных качеств стен возможно и применение теплоизоляционных плит (гипсокартонных, пенобетонных, древесно-стружечных), устанавливаемых по деревянным (обязательно антисептированным) брускам, растворным маякам и другим способом с внутренней стороны. Для теплоизоляции и воздухонепроницаемости рекомендуется внутреннюю сторону плит, обращенную к кладке, оклеить алюминиевой фольгой, крафт-бумагой и т. п. Аналогичным способом производится и обшивка стен изнутри досками. Плиткой утеплитель может крепиться к стене непосредственно на растворе. Наружные поверхности стен, утепленных с внутренней стороны, также нужно оштукатуривать.

Важное замечание, уважаемый читатель. Внутренние несущие стены и несущие перегородки (на которые опираются балки или плиты перекрытия) следует выкладывать из полнотелого глиняного или силикатного кирпича, при минимальной вполне достаточной (!) толщине стен 250 мм (иногда и 120 мм). Сечение столбов должно быть не менее 380 380 мм. При больших нагрузках (уточнить по месту) несущие столбы и простенки следует армировать сеткой из проволоки диаметром 3-6 мм через 3-5 рядов кладки по высоте. Перегородки выкладывают толщиной 120 мм и 65 мм (кирпич "на ребро"). При длине таких перегородок более 1,5 м их также следует армировать через 3-5 рядов.

Несущие перегородки можно устраивать (кроме помещений с мокрыми процессами) из легкобетонных, гипсобетонных и других плит толщиной обычно 80 мм, из досок и других подходящих по местным условиям материалов, применяя соответствующую отделку.

Элементы стен

Цоколь - нижняя часть стены от уровня земли до уровня пола, высотой не менее 500 мм, ограждающая подпольное пространство дома. Цоколь подвергается увлажнению атмосферной и грунтовой влагой, снегом, механическим воздействиям, поэтому при его устройстве следует применять прочные, водо- и морозостойкие материалы (камень, бетон, красный кирпич-железняк).

Наружные поверхности цоколя могут иметь различную фактуру и отделку; гладкую и рельефную, в том числе из толстого слоя цементной штукатурки с разрезкой на русты, имитирующие кладку из камней, облицованную естественным камнем, твердых пород, керамическими плитками на цементном растворе, состав - одна часть цемента к трем частям песка. На уровне около 150 мм выше примыкающей отмостки следует устраивать по всему периметру цоколя слой противокапиллярной горизонтальной гидроизоляции, состоящий из двух слоев толя, рубероида или из цементной стяжки.

Цоколи слоистых стен следует выполнять из сплошной кирпичной кладки или других прочных, морозо- и влагостойких материалов.

Забирка - облегченный цоколь. Тонкая стенка между столбами фундамента, под нижней частого стен веранды, утепляющая под полное пространство, предохраняющая от влаги, снега и т. д. Выполняется из тех же материалов, что и основная стена, например в один или полкирпича; заглубляется в грунт на 300-500 мм. На глинистых, пучинистых грунтах под забиркой устраивают песчаную подушку толщиной 150-300 мм.

Карниз заканчивает верх стены и называется венчающим. Он предназначен для защиты стены от косого дождя, чрезмерного нагрева солнцем, а также для отвода воды, стекающей с крыши. Кроме того карниз обычно украшает здания, придавая композиции законченный вид. Поэтому его форма, высота, вылет и цвет в значительной мере определяются общим архитектурным решением фасада.

Карнизы каменных стен простой формы могут быть выложены постепенным напуском каждого ряда на величину не более 1/3 длины кирпича (на 80 мм). Общий вынос не должен превышать половины толщины стены. При большом выносе карниза сложной конфигурации, с кронштейнами следует применять специальные сборные железобетонные плиты, балки, консольно заделанные в стену и закрепленные анкерами. Нередко применяются карнизы на выпусках стропильных ног или кобылок; они бывают открытыми и подшивными.

Несомненно, улучшить эстетический вид коттеджей могут введенные в плоскостное решение фасадов различные архитектурные детали, пояски, промежуточные и венчающие карнизы. Выложенные из кирпича или других, например бетонных элементов, но несложные по рисунку.

Дымовые и вентиляционные каналы для малоэтажных зданий устраивают, как правило, во внутренних стенах толщиной 380 мм, выложенных из красного гладкого сплошного кирпича. Сечение этих вертикальных каналов для печей принимается 140 270 мм, а вентиляционных - из кухонь, уборных, ванных - 140 140 мм.

Проветривание жилых комнат - через форточки. Каждая печь (или камин) должна иметь свой обособленный дымовой канал. Внутренние поверхности каналов для лучшей тяги должны быть чистыми и гладкими, затертыми (важно не забыть об этом) глиняным (не цементным) раствором. Выравнивание и затирку стенок проводят чистой мокрой тряпкой при кладке каналов через пять-шесть рядов кирпича.

Другие конструктивные элементы стен, например перемычки - горизонтальные, арочные, лучковые над дверными и оконными проемами, мы рассмотрим позднее, совместно с перекрытиями зданий.

Стены деревянные

Стены деревянные являются традиционными в строительстве малоэтажных зданий России, обладают прекрасными санитарно-гигиеническими свойствами, имеют невысокую огнестойкость и недолговечность, поддаются гниению.

Деревянный сруб, требующий большого количества первосортного леса, примерно через 30-40 лет, как правило, перекашивается и приходит в негодность. Возведение коттеджей с деревянными сплошными стенами в современной практике встречается редко. Однако устройство второго этажа с деревянными стенами и первого - кирпичного - дает хорошие результаты.

Типы деревянных стен: бревенчатые рубленые, брусчатые, каркасные и щитовые, а также каркасно-щитовые. Каркасные и щитовые стены применяют в несложных домах заводского изготовления и садовых домиках. Рубленые наружные стены жилых домов, сооружаемых в среднем климатическом поясе, должны быть из бревен диаметром не менее 220 мм, иметь тщательную припазовку (ширина продольного овального паза верхнего бревна, в который вставляется "горб" нижнего - примерно 2/3 диаметра бревна).

Рубку (сборку) бревенчатых стен производят "насухо" без пакли, затем бревна маркируют, сруб разбирают и уже на подготовленном фундаменте собирают на пакле. Конопатку следует проводить дважды: первый раз при сборке. Второй - через 1-1,5 года после прекращения усушки и усадки бревен. Ряд бревен, уложенный по периметру дома, называется венцом. Венцы сопрягают друг с другом с помощью вставных деревянных шипов прямоугольного или крупного сечения, расположенных по длине бревна на расстоянии 150-2000 мм в шахматном порядке. Гнезда для шипов из-за усушки бревен примерно на 3-5% следует делать на 20-30 мм глубже, чем высота шипов (120-150 мм).

Соединение (сопряжение) продольных и поперечных стен делают при помощи разного рода врубок - "в чашу", "в обло", "в лапу», «сковороднем» и др., утепляя затем некоторые из них досками, прибитыми снаружи.

Стены из деревянных брусьев возводят с меньшими затратами труда, так как все врубки, шпонки, нагели уже сделаны на домостроительных заводах и комбинатах. Поэтому индивидуальный застройщик может купить и выстроить такие стены самостоятельно.

Толщина брусьев в зависимости от климатического района, то есть от зимней расчетной температуры, принимается для наружных стен 150 (t = -30 C) или 180 мм (t = -40 С), для внутренних - 100 мм, при высоте брусьев - одинаковой для наружных и внутренних стен - 150 или 180 мм.

Между венцами брусьев прокладывают теплоизоляционный материал - конопатку из пакли или войлока. Для лучшего отвода воды от горизонтального шва между брусьями с верхнего ребра каждого бруса снимают (состругивают) фаску шириной 20-30 мм. Полосы войлока следует нарезать на 20 мм уже ширины брусьев. Для уменьшения проводимости между брусьями можно устраивать пазы, шнуты, набивать рейки треугольной формы. Для скрепления венцов (брусьев) по высоте в заранее просверленные отверстия вставляются нагели и шпоки (подобно рассмотренным выше для бревенчатых стен). Аналогично конструируются и соединения (пересечения) наружных стен в углах и с внутренними стенами.

В отличие от бревенчатых, брусчатые стены собирают в сруб сразу на подготовленных фундаментах обычного типа. Для улучшения защиты брусчатых стен от биологического разрушения древесины и от атмосферного воздействия, стены можно обшить снаружи досками (диаметр 25-40 мм) или облицовочным кирпичом (диаметр 88,12 мм). Это сделает стены более теплыми, а при кирпичной облицовке и более огнестойкими. Дощатую обшивку лучше делать горизонтальной, что облегчает укладку утеплителя. Крепление с помощью деревянных брусьев и металлических кляммеров.

Обшивку и облицовку брусчатых и бревенчатых стен следует делать после полной их осадки - не ранее чем через 1-1,5 года после их возведения.

Разнообразие архитектурных элементов и деталей загородных домов было всегда характерным еще в зданиях, построенных в начале XX века.

Итак, дорогой читатель, Вам теперь стали более знакомы некоторые основные положения по конструктивным решениям стен.

Теперь Вы можете профессионально вести разговоры со строителями, выбирая те или иные варианты конструкций стен, наблюдая за ходом строительства.

Все здания, несмотря на их отличие по техническому решению, состоят из отдельных конструктивных частей. Стены – одна из них. Предлагаю рассмотреть архитектурно-конструктивные элементы стен, познакомиться с их названием и назначением.

Проектируя здания, исходят и из эстетических соображений, придавая фасаду вид с привлекательными пропорциями наружных элементов стен здания.
Для исключения монолитности (однотипности) условно разбивают поверхности по вертикали (пилястры, например, раскреповки) и горизонтали (цоколя, карнизы).

Основные элементы стен

Цоколь

Нижняя часть здания (стенок), находящаяся на фундаменте, несколько выступающая за плоскость фасада, именуется цоколем. Он соединяет фундамент со стенами.

Верх цоколя (кордон) устраивается горизонтально, поэтому строение с высоким цоколем (50-60см) воспринимается архитектурно законченным, возвышающимся, как на пьедестале. Кроме архитектурно-конструктивной выразительности, цоколь защищает постройку от проникновения атмосферных осадков.

Между фундаментом и цоколем устраивается гидроизоляция, чтобы предотвратить попадание влаги в кладку. В отдельных случаях, когда материал стенок и цоколя разный, то гидроизоляционный слой предусматривают и поверх цоколя.

Для не сейсмических районов — это рулонная гидроизоляция (рубероид, современные рулонные материалы). Для сейсмической зоны — это гидроизоляция из цементного раствора М – 100, 150, толщиной 30мм.

Цоколь выступает важным архитектурно-конструктивным элементом, образуя основание строения, он придает ему не только зрительную, но и конструктивно большую устойчивость. Отделать его нужно прочными водоустойчивыми и морозоустойчивыми материалами.

Это могут быть:

Штукатурка с добавками гранитной, мраморной крошки, просто штукатурка;
Облицовка кирпичом с расшивкой швов;
Природный или искусственный камень;
Облицовка натуральной, искусственной плиткой и прочие варианты.

1-цоколь; 2-оконный проем; 3 — дверной проем; 4-перемычки; 5- простенок рядовой; 6 — простенок угловой; 7- карниз венчающий; 8-то же, промежуточный; 9- поясок; 10 — сандрик; 11-парапет; 12 – фронтон; 13- ниша; 14 – пилястра; 15- контрфорс; 16-обрез; 17 – раскреповка

Архитектурно-конструктивные элементы стен придают строению пропорциональность форм и размеров, улучшают зрительное восприятие строения в целом.

Проемы

Проемами называются крупные отверстия, оставленные при возведении стен для оконных , дверных блоков, печей. Расстояние между проемами именуют простенками.
Виды простенков:

рядовыми – между соседними проемами;
угловыми – между углом здания и близлежащим проемом.

Верхняя, боковые области, окружающие проем, называются откосами (притолок). В кирпичных наружных стенах кладка в проемах устраивается с выступами в четверть кирпича (со стороны улицы).

Перемычки

Конструкция, перекрывающая дверные, оконные, арочные проемы, называется перемычкой. Перемычки поддерживают расположенные выше стенки, перекрытия. Они должны опираться на стеновую кладку.
По несущей способности перемычки подразделяются:

Несущие элементы – должны нести весовую нагрузку стенового материала над ней, перекрытия плюс собственный вес;
Не несущие – лишь собственный вес и нагрузку от стенового материала над собой.

Более распространены в строительстве сборные железобетонные изделия, размеры которых принимают в зависимости от нагрузки, размеров перекрываемого пространства, толщины стен, на которую она будет опираться. Монолитные перемычки по стоимости и трудоемкости нецелесообразны, но возможны.
Глубина заделки составляет:

для несущих – 250мм;
для ненесущих элементов — не менее 125мм;
для перегородок – 200мм.

Они монтируются на слой раствора толщиной не более 15мм. Перемычка по геометрической форме может быть брусковой, плитной, фасадной и балочной. Если они перекрывают не типовой размер по ширине, то ее изготавливают по индивидуально размещенному заказу.

Архитектурно-конструктивные элементы стен – в частности перемычки могут устраиваться и кирпичного типа при условии, что ширина перекрываемого пространства не более 2 метров, при небольшой нагрузке от выше уложенного материала стенового материала, в не сейсмических районах, при отсутствии вибрации. Их применяют только в не несущих стенах.

Кирпичные перемычки в зависимости от методики кладки бывают:

Рядовые перемычки – кладка выполняется обычного типа, как сплошной пояс, раствор применяется повышенной марки, осуществляется особый контроль качества. Высота кладочного слоя рассчитывается проектом, и не должна быть меньше четырех рядов.
При устройстве перемычки снизу ее устанавливается опалубка, на которую укладывается слой цементного раствора толщиной 30мм. В этот слой утапливается арматура, сечение и количество стержней которой определяется проектом.
Арочные перемычки выкладываются по устроенной опалубке, выполненной в виде дуги заданной кривизны. Кирпич укладывается на ребро. При этом швы между соседними кирпичами получаются клинообразной формы. Число рядов кладки должно соблюдаться нечетным.
Их в настоящее время применяют редко, в большинстве своем для придания строению архитектурно-конструктивной выразительности. В основном они присутствуют в зданиях старой постройки.

Карнизы

Карнизы – это горизонтальные выступающие части стены. Главный или венчающий – это верхний карниз. Он рассматривается как один из основных элементов наружных стен, завершая архитектурно-конструктивный ансамбль строения. По функциональности служит для отведения осадков с крыши.

Архитектурно-конструктивные элементы стен — карнизы проектируются с учетом размеров постройки, этажности, принадлежности и гармонии с основной застройкой вокруг.

Монтируются, как правило, железобетонные сборные элементы, которые крепятся анкерами. Если предусмотрен небольшой вылет карниза, то его выполняют из кирпича, путем напуска кладки (полнотелый кирпич).

Карнизы над проемами (оконными, дверными) именуют сандриками . Плоскость фасадов можно разделить дополнительными, промежуточными карнизами простой формы — поясками .

Деформационные швы в стенах здания

При большой длине здания оно может не одинаково реагировать своими частями на внешнее воздействие. Это температурные перепады, неравномерная осадка, сейсмические колебания, что чревато появлением трещин, понижающих несущую способность строения.

Температурные швы разделяют строение на отдельные части от фундамента до крыши. Ширина их рассчитывается исходя из температуры зимнего периода, марки растворов, стенового материала. Например, чем ниже температура зимой, тем чаще устраиваются швы.

Осадочные швы выполняют там, где ожидается неравномерность осадки. На границе разных по структуре грунтов, на стыке построек с разной этажностью, прочих подобных вариантах. Здесь разрезка производится от низа фундамента.

Антисейсмические швы предусматривают в зонах повышенной сейсмичности по принципу, что каждый отдельно стоящий отсек должен быть устойчив к подземным толчкам.

Вентиляционные каналы

Во внутренних стенах отапливаемых зданий устраиваются дымовые и вентиляционные каналы. Они выкладываются из кирпича, могут быть железобетонными(вентиляционные). Их проектируют для воздухообмена в помещениях с повышенной влажностью, с присутствием продуктов горения, интоксикации, прочих подобных моментах.

Из каждого помещения предусмотрен по нормам отдельный вытяжной канал. Каналы не должны сообщаться между собой, а вытяжка происходит на улицу через вентиляционные оголовки на крыше.

Лоджия, балкон, эркер

Это тоже архитектурно-конструктивные элементы стен, обеспечивающие дополнительную полезную площадь и эксплуатационные удобства. Они служат для хозяйственных нужд, их можно присоединить к помещению, где они находятся.

Балкон – это консольная плита из железобетона, заанкереная в наружную стену. Ограждается перилами, балконы застекляются и отделываются изнутри, чтобы исключить доступ осадков, а могут оставаться открытыми.
Некоторые владельцы вторых этажей не имеющие балкон, сами устраивают их, опирая на стойки, но на это нужно специальное разрешение и проект с расчетом нагрузок на опорные части.

Лоджия ограждена с боковых сторон стенами, а сверху перекрытием. Стены опираются на фундамент, выполненный специально для ограждающих стенок лоджии. Она по несущей способности превосходит балкон. Ее также можно застеклить и сделать отличное подсобное помещение.

Эркер выступает за плоскость стены, увеличивая внутреннее пространство изнутри. Он остеклен и соединен с внутренним помещением. Это характерно в особенности в домах старой постройки с архитектурно-конструктивными наружными формами. По форме в плане он может быть разной конфигурации в зависимости от архитектурно-конструктивного решения.

Парапет

Наружные стены довольно часто завершаются парапетом , который является продолжением кладки и возвышается над крышей. Он предназначен для ограждения крыши, по архитектурно-конструктивному решению представляет собой прямоугольную стенку высотой равной 0,7 – 1метр. Парапет, кроме того, служит архитектурной деталью, украшающей здание.

Прочее описание элементов стен

Существуют и другие более мелкие архитектурно-конструктивные элементы стен. К ним относятся:

Фронтон – стенка, закрывающая чердачное помещение на двухскатной крыше с торца, обрамленная выступающими за плоскость карнизами.

Щипец тот же фронтон, только без карниза в нижней части у основания.

Ниши – глухое углубление в стенах. В них утапливают радиаторы отопления, устраивают встроенные шкафы, сантехническую разводку, прочее.

Гнезда – небольшие отверстия или углубления, предназначенные для прокладки в гильзах трубопроводов, заделки концов конструкций, прочего.

Пилястры – узкие вертикально расположенные выступы стенок, служат для местного их усиления при большой длине или высоте, с прямоугольным сечением в плане. Они могут иметь фундамент, базис, капитель, чем зрительно напоминают колонны.

Подобные выступы полукруглого сечения именуются полуколоннами . Пилястры, полуколонны придают зданию эстетическую торжественность, монументальность.

Контрфорсы – конструкции, повышающие устойчивость стен, представляющие собой выступы из них, имеющие наклонное наружное ребро. Эта конструкция придает дополнительную жесткость, прочность при восприятии горизонтальных нагрузок.

Стены иногда выполняются с уступами по высоте кладки, которые именуются обрезами . Уступы на плоскости фасадов по его длине называют раскреповка .

Все архитектурно-конструктивные элементы стен имеют свое функциональное назначение, а также придают зданию архитектурную красоту, выразительность, индивидуальность.

К атегория: Стены

Стены зданий

Стены (вертикальные ограждения) могут быть несущим и, когда они, кроме собственной тяжести, воспринимают нагрузку от других частей здания; самонесущими, если они несут нагрузку только от собственной тяжести стен всех этажей здания; не несу щи ми (навесными), когда они воспринимают собственную тяжесть только в пределах одного этажа.

Рис. 1. Архитектурно-конструктивные элементы стен: 1 - цоколь; 2 - кордон; 3 - саидрнк; 4 - подоконный поясок; 5 - главный карниз: 6 - простенок угловой; 7 - промежуточный карниз; 8 - простенок; 9 - перемычка; 10 - оконный проем; 11 - фронтон; /2 -карниз; 13 - дверной проем; 14 - пилястра; 15 - контрфорс; 16 - парапет; 17-обрез стены; 18-ниша; 19 - раскреповка.

Наружные стены, являясь основными конструктивными и архитектурными элементами здания, образуют его фасады: главный, боковые, задний.

Стены должны быть прочными, устойчивыми, обладать достаточными теплозащитными и звукоизоляционными свойствами, быть безопасными в пожарном отношении. Кроме того, стены должны быть морозостойкими, влагостойкими и биостойкими, иметь минимальную массу и наименьшую стоимость.

Стены бывают каменные и деревянные. Каменные стены могут выкладываться из кирпича, каменных блоков, легкобетонных малоразмерных камней, керамических камней, крупноразмерных элементов (панелей или крупных блоков).

Стена обычно состоит из цоколя, простенков, проемов, карнизов, обрезков и других частей (рис. 1).

Цоколи стен выкладывают из обыкновенного обожженного глиняного кирпича.

Для перекрытия проемов в кирпичных стенах наиболее распространены сборные железобетонные перемычки.

Карнизы выполняют при небольшом их выносе (не более 1/2 толщины стены) из того же кирпича, что и кладка стены, с постепенным выпуском рядов кладки. При выносе более 300 мм карниз выполняют из железобетонных плит.

Стены из каменных блоков. Характер кладки стен из каменных блоков,легкобетонных малоразмерных камней и из керамических камней существенно не отличается от кирпичной кладки. Меняются лишь толщина стен и система перевязки камней.

Деревянные стены подразделяются на бревенчатые рубленые, брусчатые, каркасные, щитовые.

Бревенчатые стены выполняют из бревен (толщиной в верхнем отрубе 220-260 мм), уложенных горизонтальными рядами с врубками в углах.

Брусчатые стены выполняются из горизонтально уложенных Деревянных брусьев сечением 180X180 или 150×150 мм.

Каркасные стены требуют меньшего расхода древесины и затрат труда. Экономия древесины достигается тем, что каркас, выполняющий несущие функции, состоит из стоек или столбов, прогонов, в необходимых случаях раскосов, усиливающих жесткость, а ограждением и теплоизоляцией является заполнитель из различных утеплителей (шлак, опилки, шлаковата и др.). Утеплитель с наружной и внутренней стороны обшивается досками.

Рис. 2. Облегченная кирпичная стена с колодцевой кладкой: 1 - поперечная кирпичная стенка: 2 - наружные и внутренние продольные стенки в 1/2 кирпича; 3 - утеплитель.

Рис. 3. Сборные железобетонные перемычки: а - брусковые сечением 65X120 мм (тип Б); б- брусковые сечением 140X120 мм (тип Б); в - плитные сеченнем 65X580 мм (тип БП); г - брусковые сечением 220X120 мм (тип БУ).

Щитовые стены состоят из укрупненных частей - щитов, заготовленных на заводах. Строительство сводится лишь к монтажу и отделке.

Стены из крупных элементов. Наиболее экономичными и индустриальными являются стены из крупных элементов - блоков и панелей. Монтаж их производится с помощью подъемных кранов.

Крупные блоки изготавливают на заводах из легких бетонов (шлакобетона, керамзитобетона, ячеистого бетона и др.).

Толщину блока принимают равной толщине стены - 400, 500 и 600 мм.

Основной конструктивной схемой зданий из крупных блоков является схема с наружными и внутренней несущими стенами. Пространственная жесткость этих зданий обеспечивается системой поперечных стен. Способ членения стены на отдельные блоки называют разрезкой, наиболее распространена двухрядная разрезка. Блоки бывают простеночные, перемычки, подоконные, блоки внутренних стен.

Наиболее уязвимым местом в блочном (как и в крупнопанельном) строительстве являются стыки. Необходима их тщательная заделка различными материалами (герметиками, резиновыми или полимерными прокладками, промазкой раствором).

Крупная стеновая панель представляет собой по сравнению с крупным стеновым блоком элемент большей площади и меньшей толщины. На рисунке 15 представлен наиболее распространенный вид панели и сопряжение наружной и внутренней панелей.

Рис. 4. Некоторые виды конструкций карнизов: 1 - наборный из кирпича, с малым выносом; б - из железобетонной плиты, с большим выносом; в - из керамических фигурных лицевых камней (1-мауэрлат; 2 - скрутка, 3 -штырь, 4 - ограждение, 5 -кровля, 6 - анкер).

Рис. 5. Стена из однослойных керамзитобетонных панелей: а - конструкция панели; б -сопряжение наружной панели с внутренней; в -то же, внутренних между собой (1 - подъемная петля, 2 - температурный шов, 3 -панель отопления, 4 эффективный утеплитель. 5 - отделочный слой, б - декоративный бетон, - стальные соединительные стержни, 8 - закладные стальные детали, 9 - панель внутренней стены, 10 - то же, наружной стены).

Панели стен поступают на стройку почти полностью отделанными, облицованными снаружи керамической или стеклянной плиткой, окрашенными или подготовленными под окраску.

В жилищном строительстве СССР наиболее распространены конструктивные схемы с несущими стенами. В этом случае применяют разрезку наружных стен и панели размером на 1 или 2 комнаты.

Панели внутренних стен, перегородок и перекрытий делают размером на комнату.

Стеновые панели изготовляют из легких бетонов или железобетона с применением эффективных утеплителей. Они бывают однослойными (из легких бетонов) и слоистой конструкции (из железобетона).

Балконы, эркеры, лоджии. Элементами стен являются также балконы, состоящие из несущей плиты и ограждения; эркеры, являющиеся частью комнаты, выступающей за плоскость фасада здания; лоджии-балконы, встроенные в габарит здания.

- Стены зданий

Лекция № 2

ПОНЯТИЯ О КОНСТРУКЦИЯХ ЗДАНИЙ

Основные конструктивные элементы гражданских и промышленных зданий

К основным конструктивным элементам гражданских и промышленных зданий относят основания и фундаменты, стены и столбы, перекрытия, крыши, лестницы, окна, двери и перегородки (рис. 1).

Рис. 1. Основные конструктивные элементы здания

Основания и фундаменты

Фундаменты служат для передачи постоянных и временных нагрузок на грунт. Они являются подземными элементами здания и устраиваются под стенами и столбами.

Плоскость, которой фундамент опирается на грунт, называется подошвой фундамента, а грунт, на который передается нагрузка от фундамента, - основанием.

Основание должно обладать достаточной прочностью, т.е. до определенных пределов отличаться малой сжимаемостью при его загружении. Прочность грунта зависит от его минералогического состава, геологического строения, плотности и присутствия в нем влаги. Верхние слои земной коры, содержащие органические примеси и подвергающиеся выветриванию, отличаются недостаточной прочностью. Поэтому подошву фундамента приходится располагать (или, как говорят, «закладывать») на некоторой глубине от поверхности земли.

Минимально необходимая величина заглубления подошвы фундамента в грунт определяется не только прочностью соответствующего пласта грунта, но и климатическими особенностями, обусловливающими промерзание и, следовательно, возможность деформации верхних слоев грунта в зимнее время.

Подошва фундамента должна иметь такую площадь, чтобы нагрузка, передаваемая на грунт, не превышала допускаемого для этого грунта напряжения, составляющего обычно 1-3 кг/см 2 . Если здание имеет подвал (заглубленные в землю помещения или этажи), то фундаменты служат одновременно стенами подвала. В этом случае глубина заложения фундаментов зависит от высоты подвальных помещений. Фундаменты обычно делают из водостойкого материала (бетонных блоков, бетона, естественного камня).

Стены, их назначение, разновидности

Стены по своему назначению и месту расположения в здании делятся на наружные и внутренние. Кроме того, различают несущие и ненесущие стены.

Несущие стены обычно называются капитальными (они непосредственно опираются на фундаменты). Несущими могут быть как наружные, так и внутренние стены. Ненесущие стены - это обычно перегородки. Они служат для деления в пределах этажа больших, ограниченных капитальными стенами помещений на более мелкие, причем для опирания перегородок не требуется устройства фундаментов.

Столбы, как правило, также несущие элементы, опирающиеся на фундамент. Их устанавливают обычно вместо несущих стен там, где оказывается необходимым раскрыть внутреннее пространство или передать вертикальную сосредоточенную нагрузку на фундамент.

Нижняя часть наружной стены называется цоколем. Он находится в особо неблагоприятных условиях, так как подвергается воздействию брызг от падающих на землю капель дождя и талой воды при таянии прилегающего к нему снегового покрова. Эта влага смачивает материал цоколя и способствует разрушению его поверхности. Поэтому цоколь делается из влаго- и морозостойких материалов.

Цоколь имеет архитектурное значение, так как, несколько отступая от плоскости стены, создает ощущение большей устойчивости здания. Верхний уступ («обрез») цоколя располагаем примерно на уровне приподнятого над поверхностью земля пола первого этажа и тем самым подчеркивает начало используемого по основному назначению объема здания. Иногда ниже пола устраивается подполье, предохраняющее конструкции здания от непосредственного воздействия грунтовых вод. В этом случае цоколи служат наружными стенами, ограждающими подполье. Обычно вместо подполья ниже пола первого этажа устраиваются подвальные этажи.

Деление зданий на каменные и деревянные условно. В качестве признака для такого деления принимается материал наружных стен. Здание, которое имеет каменные фундаменты и стены при всех прочих основных конструктивных элементах, сделанных, например, из дерева, считается каменным.

Стены и частично фундаменты являются не только несущими, но и ограждающими конструкциями, так как они образуют объемы помещения и ограждают (изолируют) эти объемы от внешней среды. Поэтому наружные ограждающие конструкции отапливаемых зданий должны не только удовлетворять требованиям прочности и устойчивости, но и обладать соответствующими теплозащитными качествами. Они определяются толщиной конструкции и теплозащитными свойствами ее материала. Чем выше теплозащитные качества, там ниже расход топлива на отопление здания, но больше стоимость конструкции. Поэтому при проектировании следует находить экономически целесообразное соотношение единовременных затрат и эксплуатационных расходов на отопление.

Требуемый минимум теплозащитных качеств определяется также санитарно-гигиеническими требованиями:

· температура на внутренней поверхности наружной стены не должна быть много ниже температуры воздуха в помещении (разность обычно не более 6°С), чтобы не было так называемой холодной (отрицательной) радиации - ощущения как бы потока холода, которое может испытывать человек при значительной разнице температур на поверхности стены и воздуха помещения;

· температура на внутренней поверхности наружном стены должна быть выше точки росы во избежание образования конденсата, последующего увлажнении материала, ухудшении теплозащитных качеств конструкции и образования плесени.

Если температура внутренней поверхности наружной стены понижается до 0° и ниже, то конденсат превращается в иней или лед и наступает явление, называемое промерзанием ограждения.

Наружные ограждения должны удовлетворять также ряду других физико-технических требований, например, воздухопроницаемости и паропроницаемости.

Наружные ограждающие конструкции, удовлетворяющие теплозащитным требованиям, обычно отвечают требованиям изоляции помещения от внешних шумов.

Перегородки относятся к внутренним стенам, но не являются несущими; они не воспринимают вертикальных нагрузок, и их во время эксплуатации здания без нарушения его конструктивной целостности можно удалять или переносить на другое место.

Характерные требования, предъявляемые к перегородкам, - соответствующие прочность и звукоизоляция. Кроме того, перегородки должны иметь такие конструктивные и эксплуатационные качества, при которых затрудняется размножение в них разного рода микроорганизмов, насекомых и грызунов, облегчается очистка и т. п.

Перекрытия и покрытия

Перекрытия представляют собой горизонтальные несущие конструкции, опирающиеся на капитальные стены или столбы и воспринимающие передаваемые на них постоянные и временные нагрузки. Перекрытия разделяют здания на этажи. В зависимости от месторасположения в здании перекрытия делятся на:

1. междуэтажные - между двумя смежными по высоте этажами;

2. чердачные - между верхним этажом и чердаком;

3. подвальные - между первым этажом и подвалом;

4. нижние - между первым этажом и подпольем.

1.4. Лестницы и лифты

Лестницы служат для сообщения между этажами. Помещения, в которых располагаются лестницы, называются лестничными клетками (рис. 2). Конструкции лестниц (рис. 3) в основном состоит из маршей (наклонных плоскостей со ступенчатыми поверхностями) и площадок. Для безопасного хождения марши ограждают перилами (балясником).

Лифты в жилых зданиях предусматривают, начиная с шести этажей; как правило, шахты лифтов делают глухие. Машинное отделение лифтов размещают над шахтой, расположение самой шахты предусматривается у лестничной клетки или между лестничных маршей. Машинное отделение лифтов не допускается располагать под жилыми комнатами.

Есть примеры оборудования жилых зданий выносными лифтами, располагаемыми за наружной гранью стены против окон лестничной клетки. В этом случае загрузка лифтов производиться с промежуточных площадок лестничных клеток.

Рис. 2. Лестничная клетка Общий вид, план

/ - лифт; 2 - окно; 3 - марш; 4 - междуэтажная площадка; 5 - этажная площадка; 6 - дверь в квартиру; 7 - стеналестничной клетки

Рис. 3. Геометрическое построение лестницы.

а – ступень; б – разрез; в – планочное построение лестницы;1 – подступёнок; 2 – проступь; 3 – лестничная клетка; 4 – междуэтажная площадка; 5 - этажная площадка.

Балконы, лоджии

Балконы и лоджии - это открытые поэтажные площадки в жилых и общественных зданиях, связывающие внутренние пространства эксплуатируемых помещений с внешней средой. При аварийных ситуациях они могут использоваться для эвакуации людей. Лоджии, в отличие от балконов по боковым сторонам ограждены стенами, и могут быть как встроенными в объём здания, так и выносными. Лоджии бывают освещены солнцем меньшее количество время, чем балконы, а их устройство связано с увеличением площади наружных стен.

Балконы и лоджии должны иметь достаточные размеры, быть зрительно изолированными с улицы и защищенными от шума, ветра, дождя и перегрева солнечными лучами. Их местоположение должно быть спроектировано так, чтобы открывающийся с балкона или лоджии вид был максимально красивым. Необходимо обеспечить также правильное расположение их относительно соседних квартир и домов и удобную связь с примыкающими комнатами квартиры.

Важно помнить, что балконы, расположенные во входящих углах здания, лучше изолированы зрительно и защищены от ветра, чем открытые балконы, которые рекомендуется ограждать с наветренной стороны (для этой цели применяются ветрозащитные экраны. При группировке балконов смежных квартир многоэтажных домов следует также позаботиться об их зрительной изоляции. Расположение балконов на фасаде в шахматном порядке придает ему живописность, однако уменьшает зрительную изоляцию и степень защиты от ветра и солнца.

Ограждения балконов могут выполняться из различных материалов: непрозрачного стекла, пластиков, древесных материалов, волнистой листовой стали на каркасе и т.д.

Конструктивное решение балконов зависит от схемы опирания балконной плиты - (консольное, балочное опирание или угловое защемление). В крупнопанельных зданиях в зависимости от конструкции наружных стен (несущих, самонесущих) и перекрытий (сплошные плиты «на комнату» или плиты- настилы) применяют разнообразные конструктивные схемы установки балконов:

· защемление в конструкции наружной стены;

· устройство консольной плиты перекрытия;

· опирание на приставные железобетонные стойки или Г-образные поперечные конструкции;

· опирание на наружную стену и подвеска к внутренним поперечным несущим стенам, покрытию или перекрытиям;

· опирание на консоли внутренних стен или колонн в каркасных зданиях. В зданиях с кирпичными стенами балконные плиты закрепляются в кладке стены и привариваются при помощи стальных анкеров к закладным деталям железобетонных перемычек и настилов перекрытий.

Окна. Полы

Окна устраиваются для освещения и проветривания (вентиляции) помещений и состоят из оконных проемов, рам или коробок и заполнения проемов, называемого оконными переплетами.

Основные требования к окнам, которые должны соблюдаться при их проектировании и конструировании - пропускать свет в помещения в соответствии с требующейся степенью их освещенности. Окна являются наружным ограждением: следовательно, при их конструировании необходимо учитывать те же требования, которые предъявляются к наружным стенам, т е теплозащитные качества, воздухопроницаемость (продувание) и т. п.

В многоэтажных зданиях оконные и дверные проемы располагаются на поверхности стен друг над другом по одной оси. В этом случае нагрузка, передающаяся на наружные стены, воспринимается простенками. В каркасных зданиях при навесных стенах окна и двери в перегородках могут располагаться различно.

Полы. По способу устройства полы могут быть двух основных групп: монолитные и сборные. В зависимости от материала покрытия различают полы бесшовные, из штучных и из рулонных или листовых материалов.

В практике производственного строительства применяют преимущественно монолитные полы из бетона с различными добавками, придающими им заданные условиями эксплуатации свойства. К ним относятся полы с упрочненным верхним слоем и другие подобные виды.

Особую группу монолитных бесшовных полов составляют так называемые наливные полы с полимерными покрытиями на основе эпоксидных и полиуретановых смол, предназначенные для использования в помещениях с повышенными требованиями по беспыльности.

В промышленных зданиях возможно применение полов из чугунных и стальных плит, а также сборных конструкций полов из крупноразмерных плит.

Во вспомогательных помещениях применяются полы из рулонных (линолеума, плит ПХВ) и листовых материалов (например, цементно-стружечных плит и др.).

Контрольные вопросы:

1. В проработке.

1. Как называется плоскость, которой фундамент опирается на грунт?

2. На какие типы по своему назначению и месту расположения в здании делятся стены?

3. На какие типы делятся перекрытия в зависимости от месторасположения в здании?

4. Для чего служат лестницы и лифты? В чем особенности лифтов?

5. Каковы основные требования к окнам?

5. Прррррррррр

2. Конструктивные схемы зданий

Фундаменты, стены, столбы и перекрытия - основные несущие элементы здания. Они образуют остов здания - пространственную систему вертикальных и горизонтальных несущих элементов.

Конструкция перекрытий «несет» собственный вес (массу) и временную нагрузку. Стены и столбы воспринимают вертикальную нагрузку от опирающихся на них перекрытий и крыши; нагрузка на крышу состоит из веса конструкции крыши и веса (массы) лежащего на ней снега; помимо этого стены и столбы несут свой собственный вес. Кроме того, стены и крыша воспринимают также горизонтальное давление ветра.

Для того чтобы остов здания был устойчив, он должен обладать необходимой жесткостью. Это достигается устройством продольных и поперечных капитальных стен, образующих обычно замкнутые в плане контуры (коробки) с достаточно прочными сопряжениями в углах и местах пересечений. Кроме того, жесткость обеспечивается наличием перекрытия, которые, являясь жесткими горизонтальными «диафрагмами», как бы расчленяют остов на ярусы. Эти диафрагмы воспринимают горизонтальные усилия и, будучи прочно сопряженными со стенами, повышают их устойчивость против продольного изгиба.

Остов определяет так называемую конструктивную схему здания.