2.2. Стены гражданских зданий

2.2.1. Общие сведения о стенах

В процессе эксплуатации здания стены подвергаются воздействию силовых и несиловых факторов.

Силовые – вертикальные нагрузки от собственного веса стены, нагрузки от перекрытий и покрытий, вертикальные нагрузки и моменты от балконных плит и козырьков, ветровое давление, сейсмические нагрузки и др.

Несиловые – солнечная радиация, температурные воздействия, атмосферные осадки, влажность воздуха, внешний и внутренний шум и т. д.

Требования, предъявляемые к стенам:

1. прочность, долговечность и огнестойкость, соответствующие классу капитальности здания;

2. необходимые тепло- и звукоизоляционные свойства;

3. достаточная воздухо- и паронепроницаемость;

4. декоративные качества;

5. экономичность.

По характеру восприятия и передачи нагрузок (по характеру работы) стены делят на несущие, самонесущие и ненесущие.

Несущие стены воспринимают нагрузки от собственной массы, перекрытий и покрытий, передавая эти нагрузки на фундамент.

Самонесущие стены воспринимают нагрузку от собственной массы (по всей высоте стены) и передают её на фундамент.

Ненесущие или навесные стены воспринимают нагрузку от собственной массы на ограниченном по высоте участке стены и передают её на другие конструкции (колонны, перекрытия).

По характеру размещения в здании различают стены внутренние и наружные.

По материалу – каменные, бетонные, деревянные и др. Стены, выполненные из какого-либо строительного материала, могут иметь несколько различных конструктивных решений. Например, бетонные стены могут быть из камней, блоков, панелей, монолитные, сборно-монолитные и др.

2.2.2. Детали наружных стен

Цоколь – нижняя часть стены высотой не менее 0,5 м, непосредственно примыкающая к фундаменту. Цоколь находится в неблагоприятных условиях эксплуатации, поэтому его выполняют из прочных морозостойких материалов (хорошо обожженного глиняного кирпича, морозостойкого природного камня, бетона) либо облицовывают материалами с аналогичными свойствами и характеристиками (керамическая плитка и др.). Верх цоколя обычно находится на уровне пола первого этажа.

Простенок – часть стены между проёмами.

Перемычки – элементы, предназначенные для перекрытия проёмов и восприятия нагрузок от вышележащих стен и перекрытий.

Карниз – верхняя часть стены, выполненная с выносом кровельной части за пределы плоскости стены. Карнизы предназначены для отвода атмосферных осадков, попадающих на ограждающие конструкции.

Парапет – верхняя часть стены, возвышающаяся над уровнем крыши.

2.2.3. Каменные стены ручной кладки

Материалом таких стен служат искусственные или естественные мелкие камни, например: кирпич (глиняный обыкновенный, пустотелый, силикатный), керамические и бетонные камни и др. Толщину наружных несущих и самонесущих стен принимают с учетом требуемого сопротивления теплопередаче и несущей способности и, как правило, определяющим является требование по теплозащите. В связи с этим кладку наружных стен выполняют преимущественно из пустотелых кирпича, керамических или легкобетонных камней или легкого пористого кирпича. Система кладки наружных стен выбирается таким образом, чтобы наибольшее количество щелей и пустот в кирпиче и камнях располагались перпендикулярно тепловому потоку, что повышает теплозащиту стен.

Стены выкладывают на цементно-песчаном или известковом растворе с обязательной перевязкой швов по рядам. Систему каменной кладки выбирают в зависимости от размеров камня, назначения элемента стены и величины действующей нагрузки. Она может быть цепной или многорядной. Цепная система (на один тычковый ряд приходится один ложковый) является наиболее прочной, но одновременно и наиболее трудоёмкой. Её применяют для кладки наиболее нагруженных и ответственных участков (узкие простенки). Из многорядных систем чаще всего применяют четырехрядную и шестирядную. Последняя используется для кладки глухих участков кирпичных стен малоэтажных зданий.

Толщина сплошных стен должна быть кратной размерам применяемого каменного материала (1L, 1,5L, 2L и т. д.). Кратными размерам кирпича или камня рекомендуется проектировать размеры простенков шириной до 1,5 м.

Поскольку для обеспечения необходимой теплоизолирующей способности сплошные стены должны иметь значительную толщину (не менее 640 мм), то в последнее время чаще всего применяют облегченные многослойные стены. В конструкцию таких стен вводятся эффективные и легкие теплоизоляционные материалы (плиты из минеральной ваты, стекловатные плиты, негорючий пенополистирол и т. п.).

Расположение слоев в наружных стенах рекомендуется выполнять таким образом, чтобы сопротивление теплопередаче уменьшалось, а сопротивление паропроницанию возрастало снаружи внутрь. В противном случае существует опасность появлению конденсата в толще стены.

Наружное утепление существующих зданий носит название «термошуба». Применение теплоизоляционного материала с внутренней стороны наружной двухслойной стены требует устройства дополнительной пароизоляции, а также воздушной прослойки между стеной и утеплителем (для удаления конденсата) и щелей для воздухообмена.

Конструкция трёхслойной стены: внутренний (несущий) и наружный (самонесущий) слои кирпича или камня, между которыми укладывают теплоизоляционные плиты толщиной 100 – 250 мм. Наружный слой кладки соединяется гибкими связями с внутренним несущим слоем толщиной 250 – 640 мм.