При строительстве многоэтажных зданий различного назначения широко применяются легкие ограждающие конструкции наружных стен: полнотелые и слоистые из легких бетонов, из металла, древесины, асбестоцемента, сухой гипсовой штукатурки, полимерных, волокнистых и других материалов.

Простейшим типом наружной стены является панель из легкого бетона. Легкий бетон, предназначенный для крупнопанельных конструкций зданий, по структуре и свойствам (прочности, массе, теплопроводности, водо- и воздухопроницаемости, влажности, деформативности, трещностойкости, морозостойкости и др.) надежно обеспечивает эксплуатационные требования.

Структура легкого бетона определяется дозированием пористого заполнителя (керамзита, шунгизита, аглопорита, шлакопемзового щебня, их вулканического, перлитового шлака и туфа), цемента, вяжущих, добавок и воды, методом и режимом приготовления.

Для однослойных панелей наружных стен толщиной 30 см применяются следующие легкие бетоны: керамзитобетон объемной массой 900-1200 кг/м³, прочностью 10-15 МПа и теплопроводностью 0,28-0,35 Вт/(м²×°С); гипсоперлитобетон объемной массой 600-780 кг/м³ и теплопроводностью 0,1-0,35 Вт/(м²×°С).

При строительстве зданий в Москве получили распространение трехслойные панели наружных стен толщиной 28 см, утепленные цементным фибролитом (15 см), с внутренним (7 см) и наружным (6 см) железобетонными слоями; толщиной 38 см, утепленные пенопластом ПСБ (12 см). с внутренним (19 см) и наружным (7 см) железобетонными слоями.

Разрезка панелей наружных стен жилых домов из легкого бетона отработана многолетней практикой изготовления, перевозки и монтажа и имеет форму «бублика», т. е. прямоугольную форму с замкнутым контуром и окнами. При высоте этажа жилых домов 2,8 м ее размеры составляют 278x298 см для шага 3 м. Для шагов 3 + 3,6 м длина панели составит 658 см, а для 3,6 + 3,6 - 718 см (двухмодульные). Разрезка панелей наружных стен общественных зданий должна учитывать их назначение. Проектная и строительная практика СССР и других стран богата разнообразием разрезок: вертикальных - двухэтажных с простеночными вставками, Т-образных, Н-образных и др.

Одним из способов повышения теплозащитных свойств наружных многослойных стеновых панелей является замена сплошных бетонных обрамлений по контуру панели и окна металлическими точечными гибкими связями. Теплозащитные качества наружных стеновых панелей определены в СНиП 11-3-79 с учетом температурного перепада Δt H , определяемого как разность между температурой воздуха внутри помещения и снаружи, а также защиты утепляющих слоев многослойных ограждающих конструкций от проникания в них влаги внутреннего воздуха в результате диффузии водяного пара. Сопротивление теплопередаче ограждающих конструкций R 0 должно быть более требуемого R 0 тр. Теплозащитные качества основных узлов сопряжений конструкций наружных стен (из керамзитобетона - полнотелые и трехслойные бетонные, с эффективным утеплителем) должны соответствовать требованиям СНиП 11-3-79. Для расчета теплопроводности керамзитобетона следует принимать коэффициент 0,4-0,6 Вт/м²К. В приведенных на узлах сопряжений конструкций температура (t) на внутренней поверхности стены должна быть не ниже точки росы, т. е. соответствовать 12 °С, а в местах теплопроводных включений - 8,8 °С.

Многоэтажное строительство жилых и общественных зданий привело к необходимости замены традиционных несущих наружных стен, выполняющих одновременно функции восприятия нагрузок, теплоизоляции и защиты от атмосферных воздействий, навесными наружными стенами, которые конструируются полнотелыми и двух-, трехслойными. Если учесть общую тенденцию развития строительства - снижение массы зданий и применение эффективных материалов, то становится ясным, насколько перспективны легкие навесные панели многослойных конструкций типа «сэндвич». Из-за незначительной массы, панели наружных стен типа «сэндвич» могут выполняться большой длины и лишь ограничиваться условиями транспортных перевозок. Как правило, панели этого типа имеют полосовую форму шириной от 60 до 240 см и длиной от 3 до 15 м. По применяемым материалам и конструктивным особенностям легкие, многослойные панели выполняются следующих разновидностей: наружный и внутренний слои - асбестоцементные листы, утепляющий заполнитель-перлитобетон (минеральная вата); наружный и внутренний слои - алюминиевые листы, утепляющий заполнитель- пенополиуретан либо пенопласт ФРП-1, либо минераловатные плиты на фенольной связке, наружный и внутренний слои - цементный набрызг, утепляющий слой - арболит.

Перечисленные типы конструкций панелей наружных стен обеспечивают огнестойкость 0,75 ч, а арболитовая панель до 1,5 ч. Теплотехнические качества панелей обеспечивают толщиной утепляющего слоя. Так, арболитовая панель толщиной 250 мм, т. е. с толщиной утепляющего слоя 200 мм рассчитана на работу при температуре 25 °С.

Область применения панелей типа «сэндвич» не ограничивается общественными зданиями и может распространяться на жилые, а по конструктивным особенностям соответствует каркасной конструктивной системе, хотя применение ее в панельной системе не приводит к каким-либо сложностям.Масса некоторых типов панелей размером 120×300 см составляет 70-80 кг, что позволяет двум монтажникам вручную осуществлять их монтаж непосредственно с этажа. С применением легких панелей в практике строительства была разработана рациональная схема организации монтажных работ, которая состоит в следующем:

• подъем краном комплекта панелей наружных стен на перекрытие этажа;
• установка и рихтовка вручную отдельных панелей по наружному периметру здания.

Стеновые панели типа «сэндвич» по сравнении с бетонными и керамзито-бетонными имеют следующие преимущества: при их изготовлении применяются новые более эффективные материалы, позволяющие снизить теплоэнергетические затраты на отопление, материалоемкость и массу конструкций наружных стен, что в свою очередь обеспечивает возможность снижения материалоемкости и массы несущих конструкций (стен или колонн). С увеличением габаритов панелей наружных стен уменьшается количество монтажных единиц на здание и соответственно трудоемкость его возведения.

В зависимости от материалов и технологии заводского изготовления лицевой слой многослойных панелей наружных стен может изготовляться монолитно-связанным с панелью и не связанным с ней с учетом последующей навески его при монтаже. Как правило, этот вариант применяется в строительстве общественных зданий, возводимых с применением дорогостоящих материалов для лицевого слоя. Навеска его на завершающей стадии отделки здания обеспечивает лучшую сохранность дефицитного, дорогостоящего лицевого слоя. Этому методу соответствует особая система закрепления лицевых листов по направляющим потайными креплениями с применением защелкивающего нащельника.

Отделение лицевого слоя от панели наружной стены открыло неограниченные возможности в применении различных материалов для изготовления лицевого слоя:

• анодированного
• окрашенного или эмалированного алюминия
• эмалированной стали
• штампованной пластмассы (поливинилхлорид)
• закаленного стекла (тепло-поглощающего или теплоотражающего).

На основе применения зеркального слоя в панелях наружных стен в 80-е годы обозначился стиль «зеркальной» архитектуры. Особенно модным этот стиль стал в США.

Рис. 2.1. Фрагменты узлов опирания наружных стен на перекрытия каркасно-панельных зданий (а) и различные планировочные варианты
примыканий наружных стен к колоннам и размещение лоджий (б)

Проектирование и расчет многоэтажных гражданских зданий и их элементов.

Стенами

По местоположению - наружные и внутренние.

Наружные стены - наиболее сложная кон­струкция здания. Они подвергаются многочис­ленным и разнообразным силовым и несило­вым воздействиям. Внутренние стены делятся на:

Межквартирные;

26. Общие требования и классификация стен.

Стенами называют вертикальные конструктивные элементы зда­ния, отделяющие помещения от внешней среды и разделяющие зда­ние на отдельные помещения. Они выполняют ограждающие и несу­щие (либо только первые) функции. Их классифицируют по различным признакам.

По местоположению - наружные и внутренние.

Наружные стены - наиболее сложная кон­струкция здания. Они подвергаются многочис­ленным и разнообразным силовым и несило­вым воздействиям. Стены восприни­мают собственную массу, постоянные и вре­менные нагрузки от перекрытий и крыш, воз­действия ветра, неравномерных деформаций основания, сейсмических сил и др.

С внешней стороны наружные стены подвержены воздей­ствию солнечной радиации, атмосферных осадков, переменных температур и влажности наружного воздуха, внешнего шума, а с внут­ренней - воздействию теплового потока, пото­ка водяного пара, шума. Выполняя функции наружной ограждающей конструкции и композиционного элемента фасадов, а часто и несущей конструкции, наружная стена должна отвечать требованиям прочности, долговечно­сти и огнестойкости, соответствующим классу капитальности здания, защищать помещения от неблагоприятных внешних воздействий, обеспечивать необходимый температурно-влажностный режим ограждаемых помещений, обладать декоративными качествами.

Конструкция наружной стены долж­на удовлетворять требованиям экономическим требованиям ми­нимальной материалоемкости и стоимости, так как наружные стены являются наиболее доро­гой конструкцией (20-25 % стоимости конст­рукций здания).

В наружных стенах обычно располагают оконные проемы для освещения помещений и дверные проемы - входные и для выхода на балконы и лоджии.Температурные швы устраива­ют во избежание образования встенах тре­щин и перекосов, вызываемых концентрацией усилий от воздействия переменных темпера­тур и усадки материала (каменной кладки, монолитных или сборных бетонных конструк­ций и др.). Часто их называют температурно-усадочными. Температурно-усадочные швы рас­секают конструкции только наземной части здания. Расстояния между температурно-усадочными швами назначают в соответствии с климатическими условиями и физико-механи­ческими свойствами стеновых материалов. Осадочные швы следует предусматривать в местах резких перепадов этажности здания (осадочные швы первого типа), а также при значительной неравномерности деформаций основания по протяженности здания, вызван­ной спецификой геологического строения осно­вания (осадочные швы второго типа). Осадоч­ные швы первого типа назначают для компен­сации различий вертикальных деформаций на­земных конструкций высокой и низкой частей здания, в связи с чем их устраивают аналогич­но температурно-усадочным только в назем­ных конструкциях. Осадочные швы второго типа разрезают здание на всю высоту – от конька до подошвы фундамента. Антисейсмическиешвы следует предусматривать в зданиях, возводимых в районах с сейсмичностью 7 баллов и более. Расстояние между антисейсмическими швами не должно превышать 60 м. Антисейсмические швы следует также устраивать в местах изменения этажности и в зданиях сложной формы в плане для расчленения на самостоятельные симметрические отсеки.

Конструкция антисейсмического шва должна обеспечивать независимость отсеков.

Деформационные швы в каркасно-панельных зданиях разделяются парными колоннами.

Минимальная длина (ширина) температурного отсека каркасно- панельного здания должна быть 60 м.

Внутренние стены делятся на:

Межквартирные;

Внутриквартирные (стены и перегородки);

Стены с вентиляционными каналами (около кухни, санузлов и др.).

В зависимости от принятой конструктивной системы и схемы здания наружные и внутренние стены здания подразделяются на несущие, самоне­сущие и ненесущие. Перегородки

Несущие

Самонесущие

Ненесущие

Перегородки - это вертикальные, как правило, ненесущие ограждения, разделяющие внутренний объем здания на смежные помеще­ний.

Их классифицируют по следующим признакам:

По месторасположению - межкомнатные, межквартирные, для кухонь и сантехнических узлов;

По функции - глухие, с проемами, неполные, то есть не доходящие до

По конструкции - сплошные, каркасные, обшитые снаружи листовым материалом;

По способу установки - стационарные и трансформируемые.

Перегородки должны отвечать требованиям прочности, устойчивости, огнестойкости, звукоизоляции и др.

Несущие стены помимо вертикальной на­грузки от собственной массы воспринимают и передают фундаментам нагрузки от смежных конструкций: перекрытий, перегородок, крыш и пр. (табл.5.1).

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).

27. Архитектурно-конструктивные детали стен .

На наружной поверхности стен различают горизонтальные и вертикальные членения архитектурно- конструктивными деталями и элементами.

Го­ризонтальные членения образуют цоколь, карнизы, пояски, а вертикальные - раскре­повки, ризалиты, пилястры, ниши, колонны и полуколонны и другие эле­менты.

Цоколем называется нижняя часть здания, расположенная непосредственно над фундаментом (рис. 5.4 ,а...н).

Кон­структивными элементами, предохраняю­щими стены зданий от дождя и талой во­ды, являются карнизы (рис. 5.4, г, д).

Карнизы бывают венчающими и про­межуточными . Карниз как архитек­турный элемент здания может вли­ять на выразительность фасада.

Над оконными и дверными проемами устраивают выступы – сандрики (рис.5.5, 6). ко­торые также являются архитектурными украшениями. Вокруг оконных и дверных проемов иногда устраиваются наличник и (рис. 5.5, д). Часто их выполняют из спе­циальных фасонных элементов. В некоторых случаях наружную стену здания выводят несколько выше покрытия; такая часть стены называется парапетом.

Крупными элементами, имеющими как функциональное, так и архитектурное назначение, являются балконы, лоджии, эркеры .

Балконы представляют собой площадку, состоящую из балконной плиты и ограждения (рис. 5.6, а).

Эрке­ром называют огражденную часть ком­наты, выступающей за внешнюю пло­скость фасадной стены и освещаемую обычно несколькими окнами (рис. 5.6,б). Эркеры обогащают не только общее ре­шение фасадов, но и их объемно-пространственную структуру.

Нишей называют местное углубление в стене, пилястрой – вытянутое по вертикали и незначительное по ширине местное утолщение стены.

Колонна – это отдельная опора в виде столба, полуколонна – пилястра, выступающая из плоскости стены на половину своей ширины. Колонны и полуколонны, как правило, выполняют несущие функции

Лоджия пред­ставляет собой встроенное в габариты здания открытое помещение, выступаю­щее (частично или полностью) из плоско­сти наружных стен (рис. 5.6,в). По кон­структивному решению различают три типа лоджий: западающие, полностью размещаемые в габаритах здания, частич­но западающие и выносные.

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.

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

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.

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.

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.

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 трех-четырех 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

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.

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.

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.

Наружные стены - наиболее сложная конструкция здания. Они подвергаются многочисленным и разнообразным силовым и несиловым воздействиям (рис. 1). Стены воспринимают собственную массу, постоянные и временные нагрузки от перекрытий и крыш, воздействия ветра, неравномерных деформаций основания, сейсмических сил и др. С внешней стороны наружные стены подвержены воздействию солнечной радиации, атмосферных осадков, переменных температур и влажное наружного воздуха, внешнего шума, а с внутренней - воздействию теплового потока, потока водяного пара, шума. Выполняя функцию наружной ограждающей конструкции и композиционного элемента фасадов, а часто несущей конструкции, наружная стена должна отвечать требованиям прочности, долговечности и огнестойкости, соответствующим классу капитальности здания, защищать помещения и неблагоприятных внешних воздействий, обеспечивать необходимый температурно-влажностный режим ограждаемых помещений, обладать декоративными качествами. Одновременно конструкция наружной стены должна удовлетворять требованиям индустриальности, а также экономическим требованиям минимальной материалоемкости и стоимости, так как наружные стены являются наиболее дорогой конструкцией (20-25 % стоимости конструкций здания)

В наружных стенах обычно располагают оконные проемы для освещения помещений и дверные проемы - входные и для выхода на балконы и лоджии. В комплекс конструкций стены включают заполнение проемов окон, входных и балконных дверей, конструкции открытых помещений. Эти элементы и их сопряжения со стеной должны отвечать перечисленным выше требованиям. Поскольку статические функции стен и их изоляционные свойства достигаются при взаимодействии с внутренними несущими конструкциями, разработка конструкций наружных стен включает рев зависимости от природно-климатических и инженерно-геологических условий строительства, а также с учетом особенностей объемно-планировочных решений рассекаются вертикальными деформационными швами различных типов: температурно-усадочными, осадочными, антисейсмическими и др

Классификация.

По статической функции различают несущие, самонесущие или ненесущие конструкции.

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). Они несут нагрузку от собственного веса и ветра в пределах этажа высотой не более 6м. Несущие и самонесущие стены воспринимают наряду с вертикальными и горизонтальные нагрузки, являясь вертикальными элементами, жесткости сооружений.

Несущие и ненесущие наружные стены могут быть применены в зданиях любой этажности. Высота самонесущих стен ограничена в целях предотвращения неблагоприятных в эксплуатационном отношении взаимных смещений самонесущих и внутренних несущих конструкций, сопровождающихся местным повреждениями отделки помещений и появлением трещин.

По материалу различают четыре основных типа конструкций стен: бетонные, каменные, из небетонных материалов и деревянные. В соответствии со строительной системой каждый тип стены содержит несколько видов конструкций: бетонные стены - из монолитного бетона, крупных блоков или панелей; каменные стены - ручной кладки, стены из каменных блоков и панелей; стены из небетонных материалов- фахверковые и панельные каркасные и бескаркасные; деревянные стены - рубленые из бревен или брусьев каркасно-обшивные, каркасно-щитовые, щитовые и панельные.

Конструктивные решения . Наружные стены могут быть однослойной или слоистой конструкции. Однослойные стены возводят из панелей, бетонных или каменных блоков, монолитного бетона, камня, кирпича, деревянных бревен или брусьев. В слоистых стенах выполнение разных функций возложено на различные материалы. Функции прочности обеспечивают бетон, камень, дерево; функции долговечности - бетон, камень, дерево или листовой материал (алюминиевые сплавы, эмалированная сталь, асбестоцемент или др.); функции теплоизоляции - эффективные утеплители (минераловатные плиты, фибролит, пенополистирол и др.); функции пароизоляции - рулонные материалы(прокладочный рубероид, фольга и др.), плотный бетон или мастики; декоративные функции - различные облицовочные материалы. В число слоев такой ограждающей конструкции может быть включен воздушный прослоек. Замкнутый - для повышения ее сопротивления теплопередаче, вентилируемый - для защиты помещения от радиационного перегрева либо для уменьшения деформаций наружного облицовочного слоя стены.

Конструкции одно- и многослойных стен могут быть выполнены полносборными или в традиционной технике.

Стены из мелкоразмерных элементов (каменные стены): область применения; материалы и виды кладок; основные меры по обеспечению прочности, устойчивости, долговечности, теплозащитной способности; детали каменных стен (цоколи, проемы, карнизы и парапеты).

Стены ручной кладки. Материалом для каменных стен служат кирпич или камни правильной формы, выполненные из естественных или искусственных (обожженная глина, бетоны) материалов, и раствор (известковый, известково-цементный или цементный), по которому камни укладывают горизонтальными рядами с взаимной перевязкой швов. Кирпич(глиняный и силикатный, полнотелый и пустотелый) имеет массу до 4-4,3 кг, камни(керамические пустотелые плотностью до 1400 кг/м3, легкобетонные пустотелые плотностью до 1200 кг/м3, из автоклавного и неавтоклавного ячеистого бетона плотностью до 800 кг/м3, из природных легких каменных материалов плотностью до 1800 кг/м3) имеют высоту до 20 см и массу до 30 кг.

Прочность конструкции стены обеспечивают прочность камня и раствора и укладка камней с взаимной перевязкой вертикальных швов. При этом перевязка швов кладки предусмотрена не только в плоскости стены, но и в плоскости примыкающих к ней поперечных стен. Наиболее распространенный тип кладки - шестирядная, где пять последовательно уложенных с перевязкой в плоскости стены ложковых рядов перевязывают (в плоскости и из плоскости стены) шестым тычковым рядом. Только при высоких требованиях к прочности стены применяют более трудоемкую двухрядную кладку с перевязкой всех вертикальных швов в каждом ряду (так называемую цепную кладку).

Устойчивость каменных наружных стен обеспечивается их пространственным взаимодействием с внутренними несущими конструкциями - стенами и перекрытиями. Для обеспечения пространственного взаимодействия наружные стены жестко связывают с внутренними стенами перевязкой кладки, а с перекрытиями из железобетонных настилов - заведением последних в стену не менее чем на 100 мм, опиранием на стену через слой прочного раствора и соединением стен с перекрытиями стальными анкерами. При устройстве перекрытий по балкам последние заводят в стену на 250 мм и связывают анкерами с кладкой через каждые б м. В многоэтажных зданиях, кроме того, предусматривают поэтажные арматурные пояса, располагаемые в растворном шве под перекрытием либо над ним (при высоких надоконных перемычках).

Долговечность каменных стен обеспечивает морозостойкость материалов, применяемых для внешней части кладки. Соответственно марки камней и облицовочных материалов по морозостойкости для наружных стен жилых зданий средней и повышенной этажности, строящихся в умеренном климате, принимают не ниже 15 Мрз, а для отдельных деталей стен (карнизы, парапеты, подоконники, пояски, цоколи и т. п.), подверженных особо интенсивному атмосферному увлажнению - 35 Мрз.

Теплозащитная способность наружных стен при проектировании назначается в соответствии с гигиеническими требованиями и с учетом необходимости экономии топливных ресурсов. Толщину стены принимают по наибольшему из значений, полученных в результате расчетов требуемого R 0 тр, экономически целесообразного сопротивления теплопередаче R 0 эк и статического расчета. Материалы и конструкции каменных стен имеют разнообразные теплотехнические качества. Коэффициент теплопроводности сплошной каменной кладки меняется в пределах 0,7 Вт/(м°С) для кладки из туфа до 0,35 Вт/(м°С) для кладки из керамических пустотелых камней. Это дает возможность за счет выбора наиболее теплоэффективного материала существенно уменьшить сечение однослойной стены, ее массивность, стоимость и трудоемкость возведения. Поэтому сплошную кладку наружных стен выполняют преимущественно из пустотелых керамических, легкобетонных камней или кирпича. Для экономии камня и трудозатрат при сохранении требуемой теплозащитной способности применяют облегченные многослойные стены. В жилых зданиях самые распространенные – трехслойные конструкции облегченных кладок. Они содержат продольные стенки толщиной по полкирпича и между ними внутренний утепляющий слой. Иногда по требованиям прочности внутренний слой кладки, на который передают нагрузку от перекрытий, выполняют толщиной в 1 кирпич.

Различия в конструкциях кладок заключаются в способах обеспечения совместной статической работы внешних слоев кладки, а также в материале утепления и участии этого материала в статической работе стены. Связи между слоями проектируют гибкими или жесткими. Гибкие связи выполняют в виде стальных скоб. При гибких связях кирпичные слои стены раздельно воспринимают приходящиеся на них нагрузки.

Жесткие связи выполняют в виде поперечных диафрагм, соединяющих внешние слои. По расположению поперечных диафрагм различают конструкции стен с горизонтальными и вертикальными связями. В стенах с горизонтальными диафрагмами последние выполняют через каждые пять рядов, в стенах с вертикальными диафрагмами (колодцевая кладка) шаг диафрагм составляет 0,65 или 1,17 м. Для утепления облегченных кладок применяют утеплители из полужестких минераловатных плит на синтетической или битумной связке, цементного фибролита, пеностекла, вкладыши из легкого или ячеистого бетона, монолитный легкий бетон плотностью до 1400 кг/м3 или минеральные засыпки плотностью до1000 кг/м3.

Детали каменных стен . Цоколи каменных стен выполняют из прочного полнотелого кирпича сплошной кладки. Марка кирпича по морозостойкости - 50 Мрз. На расстоянии 15-20 см от верха отмостки укладывают горизонтальный гидроизоляционный слой, защищающий наземную часть стены от грунтовой влаги. Гидроизоляционный слой выполняют из двух слоев рубероида на мастике или из цементного раствора. В соответствии с композиционным решением иногда применяют облицовку кирпичного цоколя плитами естественного камня или прислонёнными керамическими плитками.

При выполнении цоколя из бетонных фундаментных блоков или цокольных панелей последние размещают с отступом внутрь от фасадной поверхности (так называемый цоколь с подрезкой). При этом в нависающей над цоколем наружной стене фасадные камни нижнего ряда кладки заменяют железобетонными брусками. Цоколь из бетонных блоков обычно облицовывают прнслонными керамическими плитками, а цокольные панели имеют защитно-отделочный слой, выполненный на заводе из декоративного бетона или облицовочных плиток.

Проемы оконные и дверные в каменных стенах выполняют с устройством четвертей с наружной стороны по вертикальным и верхней граням. Четверти защищают от инфильтрации стык кладки со столярным блоком заполнения проема. Размер четверти в кирпичной кладке 65на 120 или 88 на 120, в каменной – 100 на 100мм. Проемы перекрывают, как правило, сборными железобетонными перемычками, воспринимающими вертикальную нагрузку от вышележащей кладки, а в несущих стенах и от перекрытий.

Венчающая часть наружных стен выполняется в виде карниза при наружном водоотводе с крыши или парапета при внутреннем водоотводе.

Карниз в каменных стенах часто выкладывают из кирпича или камня, однако величина выноса таких карнизов по условиям прочности ограничена половиной толщины стены, а последовательный напуск кирпича для образования свеса должен составлять в каждом ряду не более 1/з камня. При необходимости устройства карниза с большим выносом его выполняют из сборных железобетонных плит, заанкеренных в кладку.

Парапет представляет собой часть стены, возвышающуюся над крышей, выполненную в сплошной кладке. Толщину стены в зоне парапета принимают уменьшенной (до 1 камня). Возвышение парапета над поверхностью крыши должно составлять не менее 300 мм. Верхнюю плоскость кладки парапета защищают от увлажнения сливом из оцинкованной стали или бетонным парапетным камнем.

Крупноблочные стены: область применения; материалы для крупных блоков; типы блоков в зависимости от их местоположения в стене; разрезка стен на крупные блоки; обеспечение прочности, устойчивости, долговечности блочных стен.

Крупноблочные дома обычно проектируют бескаркасными, на основе двух конструктивных схем: с продольными стенами для 5-этажных зданий и с поперечными - для многоэтажных. Иногда (на отдельных участках объема здания) применяют комбинированную конструктивную систему крупноблочных зданий с внутренним каркасом. Соответственно крупноблочные стены выполняются несущими или самонесущими с разрезкой по высоте этажа на 2, 3 или 4 ряда блоков. Выбор типа разрезки зависит от материала и статической функции стен.

Материалами для крупных блоков служат легкие бетоны с плотностью до 1600 кг/м3 на различных пористых заполнителях, автоклавные ячеистые бетоны плотностью до 800 кг/м3, кирпичная сплошная или облегченная кладка, природный камень (известняк, туф и др.) плотностью до 1800 кг/м3.

При любой из разрезок соблюдают принцип перевязки швов и укладки блоков на раствор. В соответствии с местоположением, различают блоки простеночные, перемычечные, подоконные, цокольные, карнизные, парапетные, рядовые и угловые. Перемычечные блоки имеют четверти с внутренней стороны: поверху для опирания перекрытий, понизу для установки заполнения проема. В простеночных блоках для установки заполнения проемов предусмотрены четверти по вертикальным боковым граням. С наружной стороны блоки имеют защитно-отделочный слой.

Прочность крупноблочных стен достигают прочностью бетона блоков и раствора, перевязкой кладки блоков и их сцеплением с раствором, поэтажной обвязкой перемычечнымн блоками, соединенными стальными связями. Марку бетона по прочности на сжатие для легкобетонных блоков назначают по статическому расчету, но не менее М 50, а раствора – не менее М25.

Устойчивость крупноблочных наружных стен обеспечивают их пространственным взаимодействием с перекрытиями и внутренними поперечными стенами, объединяемыми с наружными стенами специальными стальными связями.

В зданиях средней этажности связи пересекающихся стен проектируют из Г- или Т-образных сварных сеток, из полосовых или -круглых арматурных стержней, уложенных в раствор горизонтальных швов.

Долговечность крупноблочных стен обеспечивает применение бетонов с маркой по морозостойкости не менее 25 Мрз при соответствующих марках морозостойкости бетонов и растворов защитно-отделочных слоев. Марку морозостойкости бетона карнизных, парапетных и цокольных блоков принимают 35- 50 Мрз.

Панельные бетонные стены и их элементы: область применения; основные виды разрезок стен на панели; материал и конструкция стеновых панелей; жесткие и гибкие связи в трехслойных стеновых панелях.

Наружные стены из крупных панелей могут быть несущими или ненесущими. Массовое применение панельных стен почти во всех странах мира определило исключительное разнообразие их конструкций и разрезок. Однако в большинстве случаев применяется только однорядная разрезка(без перевязки вертикальных швов) и иногда(для домов малой и средней этажности) двухрядная, вертикальная, крестообразная и тавровая.

Панели из бетонных материалов проектируют как слоистыми, так и однослойными. Несущие стены проектируют из слоистых железобетонных панелей, выполненных из тяжелого или конструктивного легкого бетона. Однослойные панели из легкого конструктивно-теплоизоляционного бетона применяют для несущих стен здания высотой не более 12 этажей. Несущие панельные стены из автоклавного ячеистого бетона применяют только в малоэтажных зданиях. Ненесущие стены выполняют из панелей любой конструкции.

Однослойные бетонные панели выполняют из легких или автоклавных ячеистых бетонов. Плотность бетона должна быть не более 1400 кг/м3. Панели несущих и самонесущих однослойных стен проектируют как внецентренно-сжатые бетонные конструкции. Тем не менее однослойный панели даже ненесущих стен содержат конструктивное армирование, предохраняющее от хрупкого разрушения и развития трещин при транспортировании и монтаже.

Понятие «однослойная панель» - условное. На самом деле помимо основного конструктивного слоя из легкого или ячеистого бетона такие панели содержат наружный защитно-отделочный и внутренний отделочный слой.

Фасадный защитно-отделочный слой легкобетонных панелей выполняют толщиной 20- 25 мм из паропроницаемых декоративных бетонов, растворов или из обычных растворов (с последующей окраской), усадочные деформации и модуль упругости которых близки по величине аналогичным характеристикам основного бетонного слоя панели. Для фасадного слоя применяют также отделку керамиче­скими и стеклянными плитами, тонкими плитами пиленого естественного камня, дроблеными каменными материалами. С внутренней стороны на панели наносится отделочный слой раствора плотностью до 1800 кг/м3, толщиной не более 15 мм.

Необходимую плотность и водонепроницаемость фасадного защитно-отделочного бетонного слоя достигают при формовании панелей фасадной поверхностью к поддону формы «лицом вниз». Этот же способ формования гарантирует максимальную прочность сцепления бетона панели с плитной облицовкой.

Бетонные панели двухслойной конструкции имеют несущий и утепляющий слои: несущий – из тяжелого или конструктивного легкого бетона, утепляющий – из конструктивно-теплоизоляционного легкого бетона плотной или ячеистой структуры. Более плотный несущий слой имеет толщину не менее 100 мм и расположен с внутренней стороны.

Бетонные панели трехслойной конструкции имеют наружный и внутренний конструктивные слои из тяжелого или легкого конструктивного бетона и заключенный между ними утепляющий слой. Минимальная марка тяжелого бетона М 150, легкого - М 100. Для утеп­ляющего слоя применяют наиболее эффективные материалы с плотностью не более 400 кг/м3 в виде блоков, плит или матов из стеклянной или минеральной ваты на синтетической связке, пеностекла, фибролита, полистирольного или фенольного пенопласта.

Бетонные слои панели объединяют гибкими или жесткими связями, обеспечивающими ее монтажное единство и отвечающими требованиям прочности, долговечности и теплоизоляции. Наиболее совершенная конструкция гибких связей состоит из отдельных металлических стержней, которые обеспечивают монтажное единство бетонных слоев при независимости их статической работы. Гибкие связи не препятствуют температурным деформациям наружного бетонного слоя стены и полностью исключают возникновение тем­пературных усилий во внутреннем слое. Элементы гибких связей выполняют из стойких к атмосферной коррозии низколегированных сталей или из обычной строительной стали с долговечными антикоррозионными покрытиями. В трехслойных панелях с гибкими связями наружный бетонный слой выполняет только ограждающие функции. Нагрузка от него так же, как и от утеплителя, передается через гибкие связи на внутренний бетонный слой. Наружный слой проектируют толщиной не менее 50 мм из бетона марки по морозостойкости Мрз 35 и армируют сварной сеткой. Эти меры обеспечивают необходимую долговечность и трещиностойкость фасадного слоя. Вдоль стыковых граней панели и по контуру проемов наружный бетонный слой утолщен для устройства водозащитной профилировки стыков и граней проемов. Толщину внутреннего бетонного слоя трехслойных панелей с гибкими связями в несущих и самонесущих стенах назначают не менее 80 мм, а в ненесущих стенах - 65 мм. Утепляют панели наиболее эффективными материалами - пенополистиролом, минераловатными и стекловатными плитами. Стальные элементы, предназначенные для связи панели с остальными конструкциями здания, располагают в ее внутреннем слое.

В трехслойных бетонных панелях наряду с гибкими применяют и жесткие связи между слоями в виде поперечных армированных ребер, отформованных из тяжелого или легкого бетона. Жесткие связи обеспечивают совместную статическую работу бетонных слоев, защиту соединительной арматуры от коррозии, простоту выполнения, допускают применение утеплителей любого типа. Недостаток конструкции - сквозные теплопроводные включения, образуемые ребрами. Они могут привести к выпадению конденсата на внутренней поверхности стены в их зоне. Для устранения опасности конденсата повышают теплоемкость внутреннего бетонного слоя, утолщая его до 80 -120 мм (по результатам расчета температурных панелей), а толщину соединительных ребер назначают не более 40 мм.

Конструктивное армирование трехслойных панелей с жесткими связями выполняют двусторонним. Оно состоит из пространственных арматурных блоков, аналогичных применяемым в однослойных панелях, но дополненных сварной сеткой с ячейкой 200X200 мм, армирующей фасадный бетонный слой.

Наружные стены – это не только конструктивные элементы, их внешняя сторона является элементом фасада здания. Поэтому стены (их конфигурация, вертикальные и горизонтальные членения, пропорции отдельных элементов, цоколи, карнизы, отделка и т.д.) определяют характер архитектуры и тектоники здания. В то же время фасад не существует независимо от назначения здания, его планировочной структуры, материалов и конструкций наружных стен, а является их отражением.

Воздействия на стены. Как наружные, так и внутренние стены зданий подвергаются воздействию ряда факторов, тесно связанных с процессами, происходящими внутри и вне здания.

К силовым воздействиям относятся:

Нагрузка от перекрытий и покрытий (крыш);

Нагрузка от неравномерной деформации грунта (осадки, пучение);

Сейсмические воздействия.

Несиловыми воздействиями являются:

Атмосферные осадки;

Водяной пар, содержащийся в воздухе помещений;

Влага почвы;

Солнечная радиация;

Температура наружного воздуха, ее перепады;

Агрессивные вещества, содержащиеся в воздухе;

Воздушный шум снаружи и внутри здания.

Стены должны удовлетворять следующим требованиям :

Быть прочными и устойчивыми;

Обладать долговечностью, соответствующей классу здания;

Соответствовать степени огнестойкости здания;

Быть энергосберегающим элементом здания;

Отвечать требованиям воздухо- и звукоизоляции;

Быть индустриальными с целью повышения производительности труда;

Обладать, по возможности, минимальной массой и материалоемкостью;

Отвечать современным архитектурно-художественным качеством;

Быть экономичными в процессе строительства и эксплуатации.

Учет всех современных требований вызвал необходимость разделить наружные стены на отдельные по назначению слои. Стены стали многослойными, состоящими из функционально разделенных элементов: несущую способность обеспечивает более прочный конструктивный слой, защиту от охлаждения или перегрева – непрочный, но высокоэффективный теплоизоляционный слой и, наконец, придание хорошего вида – отделочные слои.

Внутренние стены проектируют из условий прочности и звукоизоляции. Эти два требования по своим физическим свойствам совпадают, чем плотнее материал внутренней стены, тем она более прочная и менее звукопроводная.

Однако и здесь слоистые конструкции с чередованием плотных и рыхлых слоев более эффективны по звукоизоляции, что в каждом отдельном случае должно устанавливаться расчетом.

Задача архитектора – разработать такое решение, при котором материалы стен, их конструкция удовлетворяли бы, по возможности, всем предъявляемым к ним требованиям и способствовали получению наиболее оптимального решения. В процессе проектирования необходимо учитывать в качестве исходных следующие основные предпосылки :

Климатические факторы района строительства (температура наружного воздуха зимой и летом, атмосферные осадки, скорость ветра, инсоляция);

Номенклатуру имеющихся строительных материалов;

Технические возможности строительно-монтажных предприятий;

Особые условия строительства (сейсмические, грунтовые и т.п.);

Классификация стен. В зависимости от восприятия нагрузок стены зданий могут быть несущими, самонесущими и ненесущими.

По положению в здании стены подразделяют на внутренние и наружные (по периметру здания).

По роду основного материала несущие и самонесущие стены могут быть деревянными, каменными, бетонными, комбинированными . Для стен используют следующие основные материалы и изделия:

Древесину (бревна, брусья, доски, панели);

Обожженную глину (кирпич, камни);

Силикатную массу (кирпич);

Природный камень;

Стабилизированный грунт (блоки);

Легкие бетоны (камни, блоки, панели, монолит);

Ячеистые бетоны (камни, блоки, монолит);

Тяжелые бетоны (панели, монолит).

В зависимости от типа и размера применяемых изделий стены бывают:

- из мелкоразмерных стеновых изделий – кирпичей, камней, мелких блоков;

- крупноэлементными – из стеновых элементов высотой от 1/4 до полной высоты этажа и более; крупноэлементные стены подразделяют на крупноблочные и крупнопанельные.

По способу возведения различают стены из кладки (сборки) мелкоштучных изделий, сборные, монолитные, сборно-монолитные .

По конструктивным признакам стены бывают однослойными (как правило, внутренние) и слоистыми, сплошными и пустотелыми .

По наличию и расположению теплоизоляции наружные стены подразделяют на:

- стены без специального устройства теплоизоляции – из конструкционно-теплоизоляционных материалов (древесины, деревобетона, ячеистых бетонов, полистиролбетона);

- стены с теплоизоляционными слоями , располагаемыми внутри стены, с наружной стороны конструкционного слоя стены, с наружной и внутренней сторон совместно.

По наличию специального воздушного зазора (прослойки) стены подразделяют на:

- вентилируемые – с воздушными прослойками, располагаемыми либо внутри конструкционного слоя (между конструкционными слоями), либо между утеплителем и защитной облицовкой;

- невентилируемые – без воздушной прослойки.

Здания стеновой конструктивной системы могут решаться в самых разнообразных вариантах (схемах) по расположению несущих стен – поперечных и продольных, внутренних и наружных, прямолинейных и криволинейных, параллельных, радиальных, концентрических и т.п.. Определение (назначение) местоположения несу­щих стен находится в непосредственной зависимости от решения перекрытий (покрытий, крыш) здания – опираний или примыканий их элементов на стены.

В процессе проектирования следует учитывать в качестве исходных следующие основные предпосылки :

Климатические факторы района строительства (летнюю и зимнюю температуру наружного воздуха, атмосферные осадки, скорость ветра, инсоляцию);

Особые условия строительства (подработки, сейсмические, грунтовые и т.п.);

Характеристики здания (назначение, этажность, степень огнестойкости, температурно-влажностный режим и т.п.);

Технические возможности строительных организаций;

Финансовые возможности заказчика.