СТЕНЫ
Стены зданий и сооружений выполняют функции ограждения, тепло- звукоизоляции помещений и составляют около трети стоимости здания. Наиболее распространенным типом стен являются несущие, воспринимающие нагрузки от крыши, перекрытий, собственной массы и предающие их на фундамент и далее на основание. Самонесущие стены выполняют чаще всего в производственных зданиях: выполняют функции ограждения, рассчитываются на тепло и звукоизоляцию, все нагрузки от перекрытий, покрытий воспринимает стоящий рядом с ним каркас.
Третий тип стен – фахверковые. Такие стены возводятся в ячейках каркаса-фахверка и несут свою нагрузку только в пределах этой ячейки, а остальные нагрузки воспринимает каркас. Стены возводятся из эффективного теплоизоляционного материала, обладающего слабой несущей способностью, так как все нагрузки воспринимает фахверк.
Классифицируют:
по местоположению:
- наружные;
- внутренние;
по конструкции:
- мелкоэлементные (из кирпича, керамического камня, мелких блоков);
- крупноэлементные (из крупных панелей, блоков);
по материалам
· деревянные (щитовые, каркасные, бревенчатые, брусчатые);
· каменные (кирпичные, бетонные, железобетонные)
Стены здания должны быть:
- прочными;
- долговечными;
- тепло и звукоизолирующими;
- пожаробезопасными;
- индустриально возводимыми;
- экономичными в строительстве и эксплуатации;
- эстетичными;
Рис. 3 Классификация стен по характеру статической работы
а – несущие и самонесущие; б – навесные; 1 – несущие кирпичные;2 – самонесущая; 3 – панели междуэтажного перекрытия; 4 – навесная панельная стена; 5 – колонны; 6 – ригели;
Учет всех воздействующих на стены факторов и предъявляемых к ним эксплуатационных требований позволяет составить таблицу
Таблица 1 Исходные данные для установления эксплуатационных качеств стен
| Факторы, учитываемые при выборе и оценке стен | Эксплуатационные требования к стенам | Конструктивные элементы, отвечающие эксплуатационным требованиям |
| 1. Нагрузки 2. Колебания температуры наружного воздуха 3. Дождь 4. Давление холодного воздуха 5. Давление паровоздушной смеси (изнутри) 6. Шумы 7. Обзор людьми | 1. Прочность, устойчивость 2. Теплозащита (нормативная величина температуры внутренней поверхности стены) 3. Влагозащита снаружи 4. Герметичность стены, панелей, стыков 5. Паропроницаемость стены или пароизоляция изнутри 6. Звукоизоляция 7. Внешний вид | 1. Несущие элементы 2. Теплоизоляция 3. Облицовка, защитный слой 4. Герметизирующий слой 5. Пароизоляционный слой 6. Звукоизолирующий слой 7. Архитектурные элементы |
Строительная система здания определяется материалом, конструкцией и технологией возведения его несущих элементов.
В зависимости от материала вертикальных несущих конструкций различают здания из дерева, камня и бетона (ж/б). С учетом технологии возведения (из монолитного, сборно-монолитного, или полносборного ж/б) определяется не только материал, но и строительная система. Наименование строительной системы определяется по наиболее часто встречающемуся конструктивному элементу (панельная, крупноблочная, объемно-блочная и т.п.)
Строительные системы зданий с несущими конструкциями (стенами, стойками) из дерева используют в одно- и двухэтажных зданиях из-за ограничения по классу капитальности.
Строительные системы зданий с несущими стенами из кирпича, керамических блоков (естественного камня) подразделяются на:
· Традиционную;
· Крупноблочную (полносборную).
Традиционная строительная система из мелкоштучных камней основана на возведении стен в технике ручной кладки и применяется для зданий до 16 этажей. Они надежны в эксплуатации, огнестойки и долговечны.
Повышение экономичности и индустриализации зданий с каменными стенами достигается путем замены ручной кладки монтажом укрупненных элементов – кирпичных (каменных) панелей заводского изготовления.
Полносборные здания с несущими конструкциями из ж/б элементов возводятся на основе крупноблочной, панельной, каркасно-панельной или объемно-блочной систем.
Крупноблочная строительная система предполагает использование сборных ж/бетонных блоков массой до 5 т с укладкой их горизонтальными рядами на растворе с взаимной перевязкой швов.
Панельная строительная система применяется для зданий до 9 этажей. Панели несущих стен таких зданий выполняются высотой на этаж и протяженностью (длиной) на один- или два конструктивно-планировочных шага при массе сборных элементов до 10 т.
Каркасно-панельная строительная система с несущим ж/б каркасом и наружными стенами из бетонных панелей применяется для строительства зданий высотой до 30 этажей.
При объемно-блочной строительной системездания возводят из крупных объемно-пространственных элементов массой до 25 т, содержащих в себе жилую комнату или другой фрагмент здания.
Монолитная и сборно-монолитная строительная система применяется для возведения многоэтажных зданий с несущими стенами и целесообразна в сейсмических районах.
Деревянные стены
По способу изготовления различают: бревенчатые, брусчатые, каркасные и щитовые стены.
Для бревенчатых стен применяют сосновые бревна диаметром 180 – 240 мм. Ряд бревен по периметру здания называют венцом. Венцы соединяют шипами через 2 м. При бревнах длиной более 6 м устраивают сжимы.
Брусчатые стены выполняют из опиленных на четыре канта бревен. Между бревнами и брусьями прокладывают паклю.
Деревянные каркасные здания кроме каркаса состоят из ограждающих элементов с утеплителем в виде засыпки шлака, керамзита; плит из фибролита, минеральной ваты и др.
Щитовые стены выполняют из сборных щитов заводского изготовления, соединяемых между собой на болтах, скобах и др. размеры щитов: ширина – 1200 и 600 мм, а высота – 2800 – 3000 мм (для одноэтажных зданий).
Каменные стены
Их выкладывают из мелких искусственных камней (кирпичные стены, облегченные кирпичные стены), мелких блоков (семищелевых керамических камней, легкобетонных трехпустотных камней), природного камня (известняка-ракушечника, туфа и т.д.)
Кирпичные стены подразделяются на:
· сплошные,
· сложенные из полнотелого,
· пустотелого (дырчатого),
· пористого кирпича,
· облегченные (неоднородные, сложенные из кирпича с прослойками, из других малотеплопроводных материалов или с воздушными прослойками
Конструкции из кирпича, природного камня и других каменных материалов, уложенных на растворе, называют кладкой. Ряды, выходящие на фасадную поверхность кладки, называют лицевой верстой, а обращенные на внутреннюю сторону здания – внутренней верстой.
Определенный порядок укладки камней, кирпичей в кладке называют перевязкой. Наиболее распространены однорядная и многорядная система перевязки. (пример)
Стены из керамического кирпича прочны, хорошо противостоят атмосферным воздействиям. Толщина наружных стен устанавливается теплотехническими требованиями. Выкладывают по однорядной или многорядной системе перевязки.
Стены из силикатного кирпича по конструкции аналогичны стенам из керамического кирпича, однако обладают меньшей огнестойкостью, большей теплопроводностью и водопоглощением. Используются для декоративной отделки фасадов наружных стен.
Стены из пустотелого кирпича имеют высокие теплозащитные свойства, однако из-за повышенной влагоемкости их снаружи облицовывают полнотелым кирпичом. Прочность его несколько ниже полнотелого, поэтому область применения малоэтажное строительство, верхние этажи многоэтажных зданий.
Мелкие бетонные блоки изготовляют из ячеистых бетонов, применяют для кладки стен и перегородок. По сравнению с кирпичными обладают меньшей теплопроводностью и экономичнее по затратам труда, однако у них меньшая прочность и повышенное водопоглощение, что требует наружной облицовки и штукатурки.
|
Рис 16 Стеновые блоки и камни
а – мелкий ячеистый блок; б – бетонный камень; в – камень со щелевидными пустотами; г – продольная половинка камня; д – природный камень правильной формы; 1 – блок (588×300×288 мм);2 – половина блока; 3 – камень из ячеистого бетона; 4 – продольная половина камня из ячеистого бетона; 5 – камень, уложенный тычком; 6 – камень, уложенный ложком
АРХИТЕКТУРНО-КОНСТРУКТИВНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫСТЕН
Индивидуальный облик здания зависит от конструкции наружных стен, от расположения архитектурно-конструктивных элементов. К таким элементам относят:
- ЦОКОЛЬ – это нижняя часть наружных стен, несколько выступающая или западающая за внешнюю плоскость стены облицованная керамической плиткой, природным камнем или оштукатуренная цементным раствором.
- ПРОЕМЫ– это отверстия в стенах для окон и дверей. Боковые и верхнюю плоскости проемов называют откосами. Обрамление проемов называют наличником.
- ПЕРЕМЫЧКИ – это конструкции, перекрывающие проем сверху. Перемычки бывают железобетонные брусковые или арочные, выложенные из кирпича.
- КАРНИЗ – горизонтальный выступ из плоскости стены (венчающий, промежуточные карнизы – протянутые по фасаду между этажами).
- ПАРАПЕТ – прямоугольное завершение верха стены, выступающее выше венчающего (верхнего) карниза (парапеты глухие, балюстрады).
- ФРОНТОН – треугольная плоскость стены, ограниченная двумя скатами крыши и отделенная снизу карнизом, ограждающий чердачное пространство.
- АТТИК – парапетная стена над карнизом с надписями или скульптурой. Аттиковый этаж, выложенный выше венчающего карниза здания.
- САНДРИКИ – карнизы над проемами окон и дверей.
- БАЛКОН – это площадка, выступающая за пределы плоскости стены и имеющая ограждение. Несущей конструкцией балкона является плита, заделанная в стену, имеющая небольшой уклон от здания.
- ЭРКЕР – выступающий объем из плоскости наружных стен. Несущая конструкция эркера железобетонная плита перекрытия.
- ЛОДЖИЯ – открытое с одной стороны помещение на фасаде здания. Пол в лоджии устраивают с уклоном наружу.
Рис 17 Архитектурно-конструктивные элементы, формирующие индивидуальный облик здания
1 – цоколь; 2 – оконный проем; 3 – рядовой простенок; 4 – угловой простенок; 5 – перемычка; 6 – поясок (промежуточный карниз);
7 – венчающий карниз; 8 – сандрик (карниз над отдельным проемом);
9 – брусковые перемычки
Рис.17. Архитектурные и конструктивные элементы стен
а – цоколь, облицованный плиткой; б – то же подрезной (из бетонных блоков); в – простенок и оконные проемы; г – проем, перекрытый перемычкой; д – арочная перемычка; е – местные утолщения стен; ж – верхние завершения стен; 1 – четверти, обрамляющие проем; 2 – перемычки, перекрывающие проем; 3 – откосы (верхний и боковой); 4 – простенок; 5 – брусковые перемычки; 6 – плита междуэтажного перекрытия; 7 – несущая перемычка; 8 – пилястра; 9 – раскреповка; 10 – фронтон;
11 – парапет;
в.)
Рис 19 Балкон (а), эркер (б), лоджия (в)
1 – несущая железобетонная плита; 2 – ограждение балкона; 3 – стена эркера; 4 – поперечные стены здания
Балкон – выносная площадка, по наружной стене здания (до 1,2 м), имеющая ограждение по трем сторонам высотой до 1,0 м. Несущей конструкцией балкона является заделанная в стену плита, которая имеет небольшой уклон от здания.
Лоджия – площадка по наружной стороне здания со стеновым ограждением по боковым сторонам. Они могут быть встроенными в объем здания или выносными.
Лоджия – глубокая фасадная ниша (пространство), образованное отодвинутой внутрь здания частью фасадной стены с боковыми стенками. Она защищена решеткой, (балюстрадой или колоннами)
Эркер – выступающий закрытый объем за плоскость наружной стены. Они увеличивают площадь помещений, улучшают их инсоляцию, повышают градостроительную маневренность домов с односторонне ориентированными квартирами, обогащают наружный фасад зданий. Могут устраивать на всю высоту здания или начинать со второго (третьего) этажей.