Тема 2.6. Стены и отдельные опоры

1. Требования к стенам.

2. Классификация стен.

3. Общие сведения о каменных стенах.

4. Кирпичные стены.

1.Стены здания должны удовлетворять требованиям:

• Прочности и устойчивости; теплоизоляции;

• звукоизоляции;

• долговечности; противопожарных норм, т. е. в зависимости от степени огнестойкости здания должны иметь группу возгораемости и предел огнестойкости не ниже нормативных;

• индустриальности, т. е. возводиться при наименьших затратах труда;

• архитектурно-художественным;

• экономичности, т.е. иметь минимальную массу и наименьшие показатели стоимости и трудоёмкости на 1 м² стены.

2.Стены зданий могут быть классифицированы по следующим признакам:

1. По местоположению (наружные и внут­ренние).

2. По характеру статической работы (не­сущие, самонесущие, ненесущие).

3. По конструкции (мелкоэлементные из кирпича, природного камня и т.д., крупноэлементные из крупных блоков и панелей, из монолитного железобетона).

4. По структуре (однородные и неоднород­ные).

Рис.2.13. Фрагмент кирпичной стены

1 — слой штукатурки на внутренней поверхности;

2— утепляющий пакет из минеральной ваты, обернутой пергамином

3.Кладку стен осуществляют из кирпича, природного камня или мелких керамических и других блоков.

Кладкой называют конструкцию из природных или искусственных камней, уложенных на растворе.

Кирпичи, мелкие блоки и т. д. укладывают в конструкции по правилам разрезки кладки, которые заключаются в следующем:

-камни укладывают горизонтальными рядами перпендикулярно действующим усилиям;

-уложенные камни отделяют друг от друга продольными и поперечными швами;

-вертикальные швы в смежных горизонтальных рядах перевязывают (смещают).

Соблюдение этих правил обеспечивает совместную работу уложенных камней в конструкции и равномерное распределение давления в кладке.

1 - ряды, образующие наружную версту;

2 —вертикальные швы;

3 — вертикальный поперечный шов;

4 — горизонтальный шов;

5 — ряды, образующие внутреннюю версту

6 — ряды, образующие забутку

Рис. 2.14 Элементы кладки

Кладка, в зависимости от размеров и способа возведения бывает:

мелкоблочной (штучной), выполняемой вручную из кирпича, природного камня, мелких блоков и т.д.

крупноблочной из камней (блоков), монтируемых краном.

Монолитные стены возводят из лёгких или тяжёлых бетонов с утеплителем в переставной или скользящей опалубке. Стены такой конструкции целесообразны для зданий свыше 10 этажей.

Крупнопанельные стены монти­руют из отдельных законченных элементов с помощью кранов. Такая конструкция стен наиболее индустриальна и поэтому получила широкое распространение.

4.Кирпичные стены в зависимости от струк­туры бывают:

однородные (сплошные), выложенные из полнотелого, пустотелого, пористого кирпича, керамических камней;

неоднородные (слоистые), включающие слой утеплителя из шлака, лёгкого бетона и других материалов.

Толщина кирпичных стен кратна половине кирпича и с учётом толщины швов (10 мм) равна 120, 250, 380, 510, 640, 770 мм, что соот­ветствует 0,5; 1; 1,5; 2; 2,5; 3 кирпичам. Кир­пичная кладка перевязывается за счёт чере­дования ложковых и тычковых рядов. Ложковый ряд образуется кирпича­ми, уложенными длинной стороной вдоль сте­ны; тычковый — кирпичами, уложенными поперёк стены.

Определённый порядок размещения кир­пичей в кладке принято называть системой пе­ревязки. Наиболее распространены следую­щие системы перевязки:

однорядная (цепная), представляющая по­следовательное чередование тычковых и лож­ковых рядов;

многорядная, перевязанная тычками через каждые пять ложковых рядов. Толщина швов в кирпичной кладке норми­руется: 12 мм для горизонтальных и 10 мм вертикальных. Наружная поверхность стен улучшается за счёт обработки (расшивки) швов, которым придаётся форма валика или желобка. Швы на внутренней поверхности стен заполняются вподрез или впустошовку (т. е. остаются незаполненными на глубину до 15 мм).

Рис. 2.15. Обработка швов в кирпичной кладке: а — валиком; б — желобком; в — «вподрез»; г — «впустошовку»

Наиболее распространённые конструкции стен.

Стены из обыкновенного глиняного кирпича прочны, хорошо противостоят атмосферным воздействиям. Нередко толщина наружных стен, установленная теплотехническим расчетом по условиям прочности, бывает избыточна.

Стены из силикатного кирпича по конструкции аналогичны стенам из глиняного кирпича. Однако они отличаются меньшей огнестойкостью, большей теплопроводностью и водопоглощением. Силикатный кирпич имеет белый цвет и приятную фактуру, часто применяется для кладки стен зданий под расшивку швов (без штукатурки).

Стены из модульного силикатного кирпича (высотой 88 мм) перевязываются тычками через 3—4 ложковых ряда.

Стены из эффективного (пустотелого, пористого) кирпичаимеют высокие теплозащитные качества. Однако из-за повышенной влагоемкости их снаружи облицовывают или штукатурят. Меньшая прочность эффективного кирпича ограничивает область применения его для стен малоэтажных зданий или верхних этажей многоэтажных зданий.

Стены из керамических камней выкладывают по цепной системе перевязки. Большинство щелевидных пустот при этом располагается параллельно стене, чем улучша­ются теплозащитные качества ограждения. Наружную часть стен выкладывают лицевы­ми камнями и при тщательном заполнении швов расшивают.

С тены, в которых часть кладки заменена утепляющими материалами или воздушной прослойкой, называют облегченными (слоис­тыми). Часто они оказываются целесообраз­ными и экономичными.

Рис.2.16.Облегченные кладки кирпичных стен.

а- с трехрядными жесткозащемляемыми диафрагмами;

б — колодцевая кладка;

в- анкерная кирпично-бетонная кладка;

г—кладка с воздушной прослойкой;

д — с термовкладышами;

е — утепленная изнутри плитным утеплите­лем;

1 — шлак; 2—диафрагма из кирпича;

3 — растворно-армированная диафрагма;

4 — анкерные тычки;

5 —легкий (крупнопористый) бетон;

6— воздушный промежуток; 7 — плиты утеплителя

В таких стенах легче достигнуть соответствия толщины, требуемой несущей способности, необходимым теплотех­ническим свойствам. В строительстве получили распространение следующие виды облегченных кладок.

Стены с трехрядными жесткозащемленными диафрагмами (рис. 2.15,а)состоят из двух кирпичных стенок, между которыми уклады­вается теплоизоляция из шлака, легкого бето­на. Наибольшая высота такой кладки до трех этажей.

Стены колодцевой кладки состоят из двух продольных стенок, связанных между собой вертикальными стенками. Образовавшиеся «колодцы» заполняются, шлаком легким бетоном. При засыпке колодцев через 5-6 рядов по высоте устраивают растворные диафрагмы. Максимальная высота кладки до двух этажей.

Стены анкерной кирпично-бетонной кладки состоят из двух параллельных стенок, между которыми уложен легкий бетон. Выпущенные тычки связывают кирпичные стенки с бетоном. Предельная высота таких стен до четырех этажей.

Стены с воздушной прослойкой выкладываются по многорядной системе перевязки. Воздушная прослойка располагается около наружной поверхности и через каждые пять рядов перевязывается тычками. Снаружи такие стены необходимо штукатурить.

Стены с термовкладышами состоят из двух продольных стенок толщиной в 1/2 кирпича, между которыми укладываются блоки из легкого бетона. В зависимости от толщины стены устраивается сквозная шахматная перевязка из тычковых рядов. Кладка стен не более четырех этажей.

Стены, утепленные изнутри (утоненные), состоят из сплошной кладки и утеплителя (из гипсобетонных, пеносиликатных; фибролитовых плит). Плиты утеплителя вплотную примыкают к стене или устанавливаются «на относе», образуя у внутренней поверхности стены воздушную прослойку.

В стенах из мелких блоков применяют блоки размером 390X190X188 мм, сплошные или пустотелые.

Сплошные блоки из тяжелого бетона находят применение при возведении стен в мокрых и влажныхпомещениях. Полнотелые блоки из ячеистых бетонов используются для кладки стен высотой до пяти этажей.

Кладка из сплошных блоков ведётся с применением трехчетверок и половинок и перевязывается через два ложковых ряда тычками.

Стены из легкобетонных блоков по сравнению с кирпичными менее теплопроводны, требуют меньших затрат труда. Однако они отличаются меньшей прочностью и повышенным водопоглощением, что требует наружной облицовки или штукатурки.

Кладку из блоков, имеющих щелевидные пустоты, ведут ложковыми рядами с использованием продольных половинок для поперечной перевязки.

Стены из природного камня выкладывают как из пористых, так и из плотных пород..

Для отапливаемых зданий применяют по­роды пористой структуры: известняк-ракушеч­ник, артикский туф и др. Пиленые камни раз­мером 390X190X188 или 490X240X188 мм укладывают по цепной системе перевязки или же с чередованием в каждом ряду тычков и ложков (рис. 2.16). Артикский туф отличается красивой поверхностью и не требует обли­цовки или штукатурки. Стены из известняка-ракушечника оштукатуривают снаружи только при слабых, легко выветриваемых породах. Плотные ракушечники снаружи не штукату­рят.

Р ис. 2.17. Кладка из мелких блоков

а — из полнотелых блоков; б — из блоков со щелевидными пустотами;

1 — полномерный блок; 2 — трехчетверочный блок;

3 — половина блока; 4 — продольная половина

блока

Для стен неотапливаемых зданий используют плотные породы известняков, песчаника.

При выборе эффективного варианта ка­менной кладки учитываются показатели:

• стоимость 1 м²ограждения;

• затраты труда в чел.-днях;

• масса 1 м³в кг;

• расход основных материалов;

• характеристика теплозащитных свойств ограждения в м² • град/Вт.

Вопросы для самоконтроля

1. Перечислите основные требования к стенам.

2. Перечислите виды стен по характеру работы и материалу.

3. Какие существуют основные системы кладки стен из кирпича?

4. Какие бывают энергосберегающие конструкции стен?