4. Стены

По структуре стены каменных и деревянных зданий могут быть разделены на две основные группы:

1. сплошные однородные стены;

2. неоднородные (слоистые) стены.

Стены являются ограждающей, а часто и несущей конструкцией здания. Поэтому они подвергаются сложному комплексу внешних силовых и несиловых воздействий (рис. 4.1).

Рис. 4.1. Силовые и несиловые воздействия на стены: 1 – нагрузка от вышележащих частей; 2 – давление ветра; 3 – воздействие температуры наружного воздуха; 4 – атмосферная влага; 5 – агрессивные химические вещества, содержащиеся в воздухе; 6 – солнечная радиация; 7 – воздействие температуры и влаги воздуха помещения; 8 – звук

Конструкции наружных стен классифицируют по признакам:

- статической функции стены, определяемой ее ролью в конструктивной системе здания;

- материала и технологии возведения, определяемых строительной системой здания;

- конструктивного решения – в виде однослойной или слоистой ограждающей конструкции.

По статической функции различают (рис. 4.2):

- 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).

а) б) в)

Рис. 4.2. Виды стен по статической функции: а – несущие; б - самонесущие; в - ненесущие

По материалу различают четыре основных типа конструкций стен: бетонные, каменные, из небетонных материалов и деревянные.

1. Сплошные однородные стены

Стены из обыкновенного кирпича. При возведении кирпичных стен применяются несколько способов кладки (рис. 4.3). Примером кладки с перевязкой швов в каждом ряду может служить цепная кладка, в которой чередование ложков и тычков дает на фасаде рисунок, подобной цепи. Ложком называется кирпич, уложенный длинной стороной вдоль стены, тычком – кирпич, уложенный поперек стены.

Ложковая кладка в основном образуется ложковыми рядами, чередуемыми для перевязки швов с тычковыми. В ложковой кладке перевязка внутренних вертикальных швов осуществляется через пять рядов.

Расчетную толщину каменных стен согласуют с размерами кирпича или камня и принимают равной ближайшей большой конструктивной толщине, получаемой при кладке. При размерах кирпича 250х120х65 или 250х120х88 мм (модульный) толщина стен сплошной кладки в 1; 1 ; 2; 2 ; и 3 кирпича (с учетом вертикальных швов по 10 мм) составляет 250, 380, 510, 640 и 770 мм.

а) б)

Рис. 4.3. Способы кладки: а – цепная; б - ложковая

Конструктивная толщина стены из пиленого камня или легкобетонных мелких блоков, унифицированные размеры которых составляют 390х190х188 мм, при кладке в 1 камень равна 390 и в 1 – 590 мм.

Для устройства окон и дверей в стене при кладке оставляются проемы (рис. 4.4). Поверхности, ограничивающие проем, называются притолоками. Притолоки (боковые и верхние) снабжаются «четвертями», представляющими собой уступы в кладке; к этим уступам прислоняются элементы заполнения проемов (конструкции окон и дверей). Перекрытие проема осуществляется перемычкой, предназначенной для того, чтобы воспринять нагрузку от расположенной выше кладки и перекрытий и передать ее на простенки.

Рис. 4.4. Устройство проёма

Перемычки могут быть нескольких видов: кирпичные клинчатые плоские и арочные перемычки (рис. 4.5).

Для проемов шириной до 2 м могут быть применены так называемые рядовые перемычки, кладка которых не отличается от кладки стены (5 рядов и арматура, сложный или цементный раствор высокой марки).

а) б)

Рис. 4.5. Виды перемычек: а – кирпичные клинчатые плоские;

б – арочные

С развитием сборных железобетонных конструкций заводского изготовления рядовые перемычки были вытеснены сборными из железобетонных брусков или балочек. (рассказать о нагрузках на балочку)

Цоколь, т.е. нижняя часть стены, находится в особо неблагоприятных условиях. Поэтому его с наружной стороны защищают морозо- и влагоустойчивыми прочными материалами.

Существуют различные приемы устройства цоколя:

- кладкой увеличенной толщины с полной или частичной заменой обыкновенного кирпича более влагоустойчивым (рис. 4.6, а);

- кладкой увеличенной толщины с покрытием прочной цементной штукатуркой (рис. 4.6, б);

- кладкой с облицовкой естественным камнем или бетонными плитами, причем облицовка выполняется вперевязку с кирпичной кладкой или с опиранием на обрез фундамента (рис. 4.6, в).

а) б) в) г)

Рис. 4.6. Различные приемы устройства цоколя: г – бетонный блок, заходящий за стену

Карниз при кирпичных стенах устраивается путем постепенного выпуска рядов кирпича; при выносе карниза более 250 – 300 мм для образования карниза в кладку заделывают консольные железобетонные плиты (рис. 4.7).

Рис. 4.7. Виды карнизов

При плоских крышах карнизы обычно не устраиваются. Стена заканчивается парапетом, т.е. невысокой стенкой, ограждающей крышу, и сверху защищается от атмосферных осадков бетонной плитой.

Дымоходы и вентиляционные каналы располагаются во внутренних стенах толщиной не менее 1 кирпича, т.к. стенки каналов должны иметь толщину не менее кирпича, а минимальное сечение канала делается 140х140 мм (рис. 4.8).

Рис. 4.8. Устройство дымохода

В наружных стенах дымоходы не устраиваются, т.к. из-за охлаждения их зимой нарушается тяга.

Если к стене в местах расположения дымоходов примыкают сгораемые элементы здания (деревянные перекрытия, перегородки), то для предупреждения их возгорания стенки дымохода в местах примыкания утолщаются до 380 мм. Утолщение делается постепенным напуском кирпича и называется «разделкой».

Разделка может быть уменьшена до 250 мм, если между кладкой и деревянным элементом проложить два слоя войлока, смоченного в глине, или асбестовый картон.

В случаях, когда можно ожидать неравномерной осадки, устраиваются осадочные швы. (рис. 4.9). Кроме разнородных грунтов в основании осадочные швы делаются в местах резкого перепада нагрузок (разная этажность, разные временные нагрузки и т.п.), а также в местах примыкания новой части здания к существующей.

В целях предупреждения значительных напряжений при изменении температуры в стенах через определенные расстояния по их длине устраиваются также температурные швы. Температурный шов разрезает стену до фундамента. Назначение расстояния между температурными швами зависит от климата, района строительства, материала стен, материала и конструкции перекрытий и устанавливаются нормами.

Рис. 4.9. Осадочные швы