Несущие стены выполняют две функции — они служат ограждающими и несущими конструкциями. Кроме собственной массы, они воспринимают нагрузку от покрытий, междуэтажных перекрытий, от ветра и внутрицехового транспорта. Хотя в настоящее время здания с такими стенами и не являются прогрессивным решением, применяют их довольно широко для зданий небольших объемов, подсобных, складских и т.п. Такие здания возводят из кирпича, крупных легкобетонных блоков и крупных стеновых панелей.
Кирпичные несущие стены возводят чаще всего в зданиях с влажной агрессивной средой (кожевенные, меховые предприятия и др.). Толщину стен из кирпича принимают кратной его размеру: например, стена в 1,5 кирпича без штукатурки имеет размер 380 мм, в 2 кирпича — 510 мм, в 2,5 кирпича — 640 мм. Толщину несущих стен определяют исходя из расчетов на прочность и теплотехнических требований. Если стена по расчетам оказывается недостаточной для воспринятая нагрузки, в местах опирания несущих конструкций устраивают пилястры — выступы, располагаемые в промышленных зданиях обычно с внутренней стороны (рис. 11.7). Пилястры устраивают также для повышения устойчивости высоких и тонких стен.
При больших внутренних горизонтальных нагрузках на стены (склады сыпучих материалов и др.) для повышения несущей способности стен устраивают большие выступы с наружной стороны, называемые контрфорсами.
Несущие кирпичные стены опирают, как правило, на ленточные фундаменты.
Самонесущие кирпичные стены применяют в промышленных зданиях довольно широко, особенно в тех районах, где еще не создана индустриальная база по выпуску сборных стеновых элементов. Толщину самонесущих стен определяют в основном теплотехническими расчетами.
Такие стены опирают на фундаментные балки, поверх которых укладывают слой гидроизоляции из жирного цементного раствора и гидроизоляционную прокладку. К каркасу здания стены крепят с помощью анкерных стальных связей; над оконными проемами укладывают железобетонные перемычки.
Рис. 11.7. Кирпичные стены и их элементы:
а — несущая стена с пилястрой; 6 — угол с нулевой привязкой колонн к продольной оси; в — пристеночное примыкание колонн; г — температурный шов; д — шов примыкания продольного пролета к поперечному:
1 — пилястра; 2 — продольная стена; 3 — колонна; 4, 6 — оконные блоки;
5— швы; 7— анкерные стальные связи
Верхнюю часть кирпичной стены при наружном водостоке заканчивают карнизом, который образуется напусками последних рядов кладки стен. Для устройства карнизных свесов применяют также железобетонные карнизные плиты.
В углах каркасных зданий предусматривают утолщение стен для предотвращения их промерзания.
Стены из крупных блоковиндустриальнее по сравнению со стенами из кирпича. Блоки изготовляют на заводах и полигонах, и применение их значительно уменьшает затраты труда на площадке.
На рис. 11.8 показаны фрагмент стены одноэтажного здания из крупных блоков и их типы. Рядовые блоки, из которых выкладывают основную часть стены, имеют высоту 585 и 1185 мм; длину блоков обычно принимают кратной 0,5 м, и она составляет (за вычетом толщины шва) 1490 и 1990 мм. Толщину блоков принимают равной 400 и 500 мм. По контуру блока устраивают треугольный или другой формы паз для образования прочного растворного шва.
Рис. 11.8. Стены из крупных блоков:
а — фрагмент стены; б — деталь опирания блоков на фундаментную балку; в — блок-перемычка; г — угловой; д — рядовой; е — простеночный; 1 — засыпка шлаком; 2 — отмостка (бетон); 3 —асфальтобетон; 4 — фундаментная балка; 5 — гидроизоляция; 6 — блок стеновой; 7— фактурный слой
В простеночных блоках имеются четверти для установки оконных блоков, высота такая же, как и рядовых. Блоки-перемычки, располагаемые над оконными проемами, армируют. Высота таких блоков 585 мм, длина — до 6 м.
Блоки изготовляют из легких бетонов плотностью 1200—1160 кг/м3 (керамзитобетон, шлакобетон и др.), марки бетона — 50 и 100. С наружной и с внутренней сторон блока наносят фактурные слои из цементного штукатурного раствора (наружный слой иногда делают из декоративного раствора), наличие фактурных слоев сводит к минимуму отделочные работы на сторойплощадке. Стены из крупных блоков являются преимущественно несущими.
Стеновые блоки устанавливают на цементном растворе, вертикальные швы перевязывают. При возведении несущих стен в местах опирания балок и прогонов укладывают специальные блоки, имеющие пазы и опорные плиты. Самонесущие стены из блоков примыкают к каркасу здания, опорой для них служат фундаментные балки, укладываемые на фундаменты.
При внутреннем водоотводе с покрытий из блоков устраивают парапетную стену. При наружном водостоке стены завершают карнизными блоками.
Стены из крупных панелей являются наиболее индустриальными по сравнению со стенами из других материалов.
Преобладающее применение панелей объясняется меньшей трудоемкостью возведения стен и тем, что собственная масса 1 м2 стены уменьшается в 2—3 раза, что важно для транспортирования.
Из крупных панелей монтируют самонесущие стены и навесные.
На рис. 11.9 показана стена из крупных панелей. Для монтажа самонесущих стен с освещением через оконные проемы применяют три вида панелей: рядовые, простеночные и угловые. При устройстве навесных стен для освещения помещений часто предусматривают ленточное остекление.
Крупные стеновые панели представляют собой конструкции заводского изготовления с отделанной внутренней и наружной поверхностями, что исключает производство отделочных трудоемких работ на строительной площадке. Отделочные работы тогда сводятся к заделке швов, исправлению некоторых дефектов, а иногда — и к покраске внутренних поверхностей.
Неутепленные панели применяют для стен неотапливаемых зданий с шагом колонн 6 и 12 м. Они имеют вид железобетонных ребристых плит длиной 6 и 12 м и шириной (высотой) 1,2 и 1,8 м.
Рис. 11.9. Стены из крупных панелей
Утепленные панели применяют для стен отапливаемых промышленных зданий с шагом колонн 6 м. Это панели двух типов: сплошные (однослойные) из легких или ячеистых бетонов и трехслойные — из двух железобетонных плит со слоем утеплителя между ними.
Сплошные панели из ячеистых бетонов (пено- и газобетон, пеносиликат) плотностью 700—850 кг/м3офактуривают с обеих сторон цементно-песчаным раствором. Панели армируют стальной арматурой, толщина панелей 200, 250 и 300 мм. Сплошные панели изготовляют также из перлитобетона плотностью 800—900 кг/м3.
Панели из легкого бетона (керамзито- и перлитобетонные) используют наиболее часто. Из керамзитобетонных панелей монтируют стены зданий с влажностью воздуха не более 75%, из перлитобетонных — не выше 60%. Их выпускают трех видов — рядовые, простеночные и парапетные (карнизные). Бетон для таких панелей применяют плотностью 800—1200 кг/м3; с обеих сторон панели офактуривают цементно-песчаным раствором с толщиной слоя 15—20 мм. Рядовые панели имеют длину 6 м, высоту 1,2 и 1,8 м и толщину 200, 240, 300 и 400 мм. Простеночные панели выпускают длиной 3 и 1,5 м (округленно). Этими размерами определяется ширина оконных проемов, которая может быть 3 и 4,5 м.
Трехслойные панели для стен отапливаемых зданий состоят из двух ребристых железобетонных плит и заключенного между ними слоя утеплителя. В качестве утеплителя часто используют минераловатные плиты плотностью 300 кг/м3.
Плиты соединяют между собой металлическими накладками, которые приваривают к закладным деталям. Панели имеют толщину 280 мм, слой утеплителя в этом случае равен 60 мм, а при толщине 300 мм он составляет 80 мм. Длина панелей 6 м, высота их 1,2 и 1,8 м. Стены из трехслойных панелей делают обычно навесными с ленточным остеклением.
Унифицированные размеры панелей по высоте и длине позволяют при компоновке стен здания обойтись двумя их основными типами высотой 1,2 и 1,8 м. При этом высоту первой панели от нулевой отметки до низа оконного проема принимают, как правило, равной 1,2 или 0,8 м, что обеспечивает хорошее освещение рабочих мест. Верхнюю панель укладывают в уровень покрытия так, чтобы нижняя кромка свисала ниже балки или фермы покрытия на 0,6 м. Если требуется уменьшить высоту оконного проема или ленточного остекления, глухую панель укладывают сверху.
Крупнопанельные стены многоэтажных зданий проектируют по таким же принципам, что и для одноэтажных зданий. Предпочтение отдают навесным панельным стенам. Основное правило раскладки панелей по высоте заключается в следующем. Первый ряд от нулевой отметки выполняют из панелей высотой 1,2 м. В уровне междуэтажных перекрытий устанавливают панели высотой 1,8 м так, чтобы нижняя кромка их располагалась на 600 мм ниже отметки чистого пола этажа.
Панели в углах зданий компонуют по-разному в зависимости от привязки конструкции к разбивочным осям и видов панели. При нулевой привязке продольных стен или с отступом на 250 мм панелей из легких и ячеистых бетонов применяют угловые панели длиной 6250 мм или простеночные. При стенах из трехслойных панелей в углах здания укладывают теплоизоляционные блоки из легких или ячеистых бетонов сечением 300x300 или 350x300 мм.
При привязке колонн с отступом на 500 мм в углу устанавливают теплоизоляционные блоки. Панели прикрепляют к колоннам сваркой закладных металлических деталей панелей и колонн.
Легкобетонные панели на пористых заполнителях опирают непосредственно на фундаментные балки. Нижний ряд панелей из чистого бетона должен опираться на кирпичный или бетонный цоколь высотой 0,3—0,6 мм.
Для заполнения оконных проемов служат переплеты длиной 600; 400; 800; 300; 240 и 180 мм и высотой, кратной 60 мм.
Швы между панелями заполняют цементным раствором и упругими синтетическими прокладками из пороизола или гернита, с герметизацией тиоколовыми мастиками строительного назначения.
Для неотапливаемых промышленных зданий в качестве ограждающих конструкций применяют следующие листовые материалы: профилированные стальные или алюминиевые и волнистые листы из стеклопластика.