4.3.3. Деревянные стены
Древесина является древнейшим строительным материалом, применяемым при строительстве. По технологии изготовления различают традиционные (бревенчатые, брусчатые) и индустриальные (каркасные и щитовые стены) методы строительства (рис. 4.13).
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 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).
Рис. 4.13. Деревянные стены и их элементы: а – бревенчатые (рубленые);
б – брусчатые; в и г – каркасные; д – щитовые: 1 – верхняя обвязка;
2 – нижняя (цокольная) обвязка
4.3.4. Стены из кирпича, мелких блоков и природного камня
Кирпич и мелкие блоки являются одними из основных материалов, применяемых для возведения стен жилых зданий различной этажности, и за последнее время их доля даже возросла. Как правило, стены выполняют несущую роль, но в зданиях, где конструкции получают большие нагрузки, возможна установка каркаса. Примером каркасного каменного здания может служить новая библиотека Омского государственного аграрного университета.
Наиболее распространенными стенами из мелких камней являются кирпичные. По структуре они делятся на сплошные (однородные), выполняемые из полнотелого, пустотелого или легкого (пористого) кирпича (рис. 4.14), и облегченные (слоистые), включающие по толщине, кроме кирпичных, слои из других, менее теплопроводных материалов (рис. 4.15).
Рис. 4.14. Кирпичная сплошная кладка:
а – цепная (двухрядная); б – ложковая (шестирядная)
Рис. 4.15. Облегченные кирпичные стены:
а, в – с заполнением из легкого бетона; б – с термовкладышами; г – колодцевая кладка; д – стена с воздушными прослойками; е – с утеплителем
из теплоизоляционных плит; ж – то же, но на относе: 1 – воздушная прослойка;
2 – легкий бетон; 3 – теплоизоляционная плита
Недостатком сплошной кладки из полнотелого глиняного и силикатного кирпича является ее значительная теплопроводность, ввиду чего толщина кладки, определенная теплотехническим расчетом, часто является по условиям прочности излишней. Поэтому сплошная кладка наружных стен из полнотелого кирпича экономически, как правило, целесообразна только при условии полного использования ее прочности, т.е. в нижних этажах многоэтажных зданий.
В облегченных стенах материалом для термовкладышей служат легкий бетон, пенобетон, пеносиликат и др.
Практический интерес представляют облегченные наружные стены с облицовкой утеплителем стены сплошной кладки (рис. 4.15, е, г). Для утепления каменных стен со стороны улицы применяют жесткий плитный утеплитель из легких бетонов, пеностекла, фибролита в сочетании с атмосферостойкой и прочной облицовкой (листы асбестоцемента, доски и др.). Для утепления наружных стен со стороны помещения используют полужесткий плитный утеплитель (камышит, соломит, минераловата и др.).
В зависимости от наличия штукатурки с наружной стороны стены горизонтальные швы могут выполняться впустошовку (при наличии штукатурки) (рис. 4.16, а), вподрез (рис. 4.16, б), под расшивку с выпуклыми (рис. 4.16, в) или вогнутыми (рис. 4.16, г) швами.
а) б) в) г)
Рис. 4.16. Виды обработки швов кирпичной кладки:
а – кладка впустошовку; б – вподрез; в, г – под расшивку
Цоколи кирпичных стен (сплошных и облегченных) необходимо выполнять из хорошо обожженного глиняного полнотелого кирпича. Цоколь может быть облицован плитами из прочных пород камня (рис. 4.17).
Характерными элементами фасадных стен являются оконные и дверные проемы. Верхние и боковые поверхности, ограничивающие проем, называют откосами или притолоками. Эти проемы обычно делают с четвертями размером 75 х 120 мм для уменьшения продуваемости и облегчения установки оконных и дверных коробок.
Над проемами устраивают перемычки несущие и ненесущие. По конструкции перемычки бывают: рядовыми, армокирпичными, кирпичными арочными, кирпичными клинчатыми, железобетонными и стальными.
Рис. 4.17. Примеры конструкций цоколей и отмостки кирпичных стен
Рядовая перемычка перекрывает проем шириной до 2 м. Это обыкновенная кладка, сложенная на цементном растворе более высокой марки. При ее изготовлении под нижний ряд кладки помещают арматуру диаметром 5–6 мм или полосовую сталь 20 х 1 мм, по одному стержню или полосе на каждые 100 мм толщины стены. Их заделывают в кладку простенков на величину не менее 250 мм. Арматура укладывается на цементный раствор 1 : 4 толщиной 20–30 мм, а цементный раствор расстилают по временной опалубке (настилу). Армокирпичные перемычки проектируют при проемах пролетом более 2,0 м и больших нагрузках. Арматура определяется расчетом.
Арочные и клинчатые перемычки (рис. 4.18, а, б) трудоемки, требуют устройства опалубки. Кирпичи укладываются на ребро. Ряд в-в является замковым.
Рис. 4.18. Конструкции перемычек: а – арочная; б – клинчатая; в – сборная
железобетонная из брусков (несущая); г – то же с опорной полкой
Наиболее распространены сборные железобетонные перемычки. Принята следующая маркировка перемычек:
ненесущие брусковые – Б;
ненесущие плитные – БП;
усиленные несущие – БУ;
несущие с опорной полкой – БГ.
Цифры, стоящие за буквами, указывают на длину перемычки в дециметрах (рис. 4.19).
Рис. 4.19. Сборные железобетонные перемычки:
а – сечение брусков (в мм); б – ненесущие перемычки; в – несущие перемычки: 1 – железобетонные бруски типа Б; 2 – то же типа БП; 3 – то же типа БУ;
4 – плита междуэтажного перекрытия
Венчающие карнизы кирпичных стен могут иметь различное конструктивное решение (рис. 4.20). При вылете карниза до 300 мм и не более половины толщины стены карниз выполняют из полнотелого кирпича путем постепенного напуска рядов кладки на величину до 80 мм в каждом ряду. При вылетах более 300 мм применяют карнизные железобетонные плиты, консольно заделанные в стены с помощью различных анкеров.
Рис. 4.20. Конструкции венчающих карнизов: а – кирпичные; б, г – из железобетонных сборных плит; в – из плит по консольным балкам: 1 – железобетонные плиты; 2 – крепежные балочки; 3 – анкерные болты; 4 – железобетонные кронштейны; 5 – анкер; 6 – плита верхнего перекрытия; 7 – закладная деталь карниза; 8 – капельник; 9 – проволочная скрутка; 10 – ерш
В домах, имеющих отопительные печи, в стенах следует предусматривать дымовые каналы размером 0,5 х 1,0 кирпича (140 х 270 мм), вытяжные каналы от ванных колонок и вентиляционные каналы 0,5 х 0,5 кирпича (140 х 140 мм). Минимальная толщина стен, в которых устраивают эти каналы, должна быть не менее 1,5 кирпича (380 мм).
Наряду с глиняным и силикатным кирпичом, применяют керамические камни (рис. 4.21, а, б, в), т.е. глиняные обожженные блоки с пустотами. Технические характеристики всех кладочных стеновых элементов приведены в ГОСТ 530–2007 «Кирпич и камень керамические. Общие технические условия».
Рис. 4.21. Виды камней из искусственных материалов:
а – кирпич сплошной; б – кирпич пустотный; в – керамические камни;
г – легкобетонные камни с щелевыми пустотами (целый и половинный);
д – то же с тремя пустотами
Кладка из легкобетонных трехпустотных камней и с щелевидными пустотами ограничена в применении из-за ее малой прочности, слабой устойчивости против атмосферных осадков и необходимости оштукатуривания поверхности стен.
В районах, имеющих в достаточном количестве местный строительный материал (известняк-ракушечник, туф), для возведения зданий используют камни правильной формы, полученные путем распиловки. Размеры камней: 390 х 190 х 188; 490 х 240 х 188 и 390 х 190 х 288 мм.