18. Конструктивное решение эркеров

Термином "эркер" обозначают (Эркером называют) часть комнаты, выступающую из плоскости стены, снабженную окном или несколькими окнами или остекленную по всему периметру. Эркер ("Erker") – немецкое слово, которое может быть переведено как "фонарь", "выступ в стене" и т.п.

Большая часть плановых (и даже объемно-пространственных) схем эркеров имеет простые геометрические формы (полукруглую, прямоугольную, треу­гольную), и лишь в некоторых случаях форма их отличается произвольностью очертаний. Наиболее типичные схемы плановых решений эркеров геометрической формы показаны на рис.2.

Эркеры увели­чивают площадь помещений, улучшают их инсоляцию. Приведенные на рис.3 схемы показывают влияние эркеров разной формы на интерьер помещения.

Каждый эркер, независимо от его плановой схемы и высоты, имеет основание, воспринимающее усилия от полезной нагрузки пола и ограждений и передающее их на систему основных несущих конструкций зданий; ограждение, состоящее из стен и светопроемов, и, наконец, крышу. С появлением эркеров, охватывающих по высоте два и более этажей, возник еще один конструктивный элемент – междуэтажное перекрытие.

Эркеры могут конструироваться как с несущими стенами, так и с ненесущими. Несущие стены эркеров устанавливают на самостоятельном фундаменте и проекти­руют аналогично конструкциям наружных стен здания. Ненесущие наружные стены эр­керов опирают на специальные консольные плиты перекрытий, имеющих форму плана эркера и защемлённых в стенах с перекрытиями здания.

Консольные плиты имеют опорные и контурные рёбра. Нижние и верхние перекры­тия эркеров, являющиеся элементами наружных ограждающих конструкций, утепляют.

19. Деформационные швы

Здания большой протяженности подвержены деформациям под влиянием колебаний температуры наружного воздуха в течение года, неравномерных осадок грунта основания, сейсмических явлений и других причин. Во всех этих случаях в стенах, перекрытиях, покрытиях и других частях здания могут появиться трещины, резко снижающие прочность и эксплуатационные качества здания. Для предупреждения появления трещин в несущих и ограждающих конструкциях предусматривают деформационные швы, разрезающие здание на отсеки. В зависимости от назначения применяют следующие деформационные швы: температурные, осадочные, антисейсмические и усадочные.

Температурные швы делят здание на отсеки от уровня земли до кровли включительно, не затрагивая фундамента, который, находясь ниже уровня земли, испытывает температурные колебания в меньшей степени и, следовательно, не подвергается существенным деформациям. Расстояние между температурными швами принимают в зависимости от материала стен и расчетной зимней температуры района строительства.

Отдельные части здания могут быть разной этажности. В этом случае грунты основания, расположенные непосредственно под различными частями здания, будут воспринимать разные нагрузки. Неравномерная деформация грунта может привести к появлению трещин в стенах и других конструкциях здания. Другой причиной неравномерной осадки грунтов основания сооружения могут быть различия в составе и структуре основания в пределах площади застройки здания. Тогда в зданиях значительной протяженности даже при одинаковой этажности могут появиться осадочные трещины. Во избежание появления опасных деформаций в зданиях устраивают осадочные швы. Эти швы, в отличие от температурных, разрезают здания по всей их высоте, включая фундаменты.Если в одном здании необходимо использовать деформационные швы разных видов, их по возможности совмещают в виде так называемых температурно-осадочных швов.

Антисейсмические швы применяются в зданиях, строящихся в районах, подверженных землетрясениям. Они разрезают здание на отсеки, которые в конструктивном отношении должны представлять собой самостоятельные устойчивые объемы. По линиям антисейсмических швов располагают двойные стены или двойные ряды несущих стоек, входящих в систему несущего остова соответствующего отсека.

Усадочные швы делают в стенах, возводимых из монолитного бетона различных видов. Монолитные стены при твердении бетона уменьшаются в объеме. Усадочные швы препятствуют возникновению трещин, снижающих несущую способность стен. В процессе твердения монолитных стен ширина усадочных швов увеличивается; по окончании усадки стен швы наглухо заделывают.


Существуют три основных вида деформационных швов:



Изоляционные швы;

Усадочные швы; 



Конструкционные швы.

Типы деформационных швов


Изоляционные швы устраиваются вдоль стен, вокруг колонн и вокруг фундаментов под оборудование с целью исключить передачу деформаций от конструкций здания на стяжку пола.


Изоляционный шов устраивается путём прокладки изоляционного материала вдоль конструкций здания непосредственно перед заливкой бетонной смеси.


Усадочные швы необходимы для того, чтобы предотвратить хаотичное растрескивание стяжки в процессе твердения. Они позволяют создать в бетоне прямые плоскости слабины. В результате стяжка дает трещину в заданном направлении.


Усадочные швы должны быть нарезаны по осям колонн, и стыковаться с углами швов, идущими по периметру колонн.
Карты пола, образуемые усадочными швами, должны быть по возможности наиболее квадратными. Необходимо избегать вытянутых или L-образных карт. Длина карты не должна превышать ширину более чем в 1,5 раза. 
Усадочные швы должны быть прямыми и по возможности без ответвлений. В проходах и проездах усадочные швы должны быть расположены на расстоянии равном ширине стяжки. Дорожки шире 300-360см должны иметь продольный шов в центре. При бетонировании на открытых площадках расстояния между швами не должны превышать 3м во всех направлениях. Общее правило - чем меньше карта, тем меньше вероятность хаотичного растрескивания.


Нарезка усадочных швов осуществляется после завершения финишной обработки поверхности бетона.


Обычно швы нарезаются картами 6х6 м в той же последовательности, в какой укладывался бетон. Швы должны нарезаться на глубину 1/3 толщины стяжки. Это создает в стяжке зону слабины, и бетон при усадке даёт трещину именно в этой зоне, т.е. растрескивается направленно, а не хаотично. При этом края образовавшейся трещины имеют определённую шероховатость, что исключает вертикальные смещения их до тех пор, пока трещина не станет слишком широкой.


Конструкционные швы устраиваются там, где была закончена дневная работа по укладке бетона.


Форма края стяжки для конструкционного шва обычно делается по принципу шип в паз, можно использовать шпалы (рейки), положенные поперек шва. Рейки должны устанавливаться в середине глубины стяжки под правильными углами ко шву. Один конец рейки должен быть смазан битумом, чтобы свободно перемещаться в стяжке.


Конструкционные швы работают как усадочные - они позволяют небольшие горизонтальные подвижки, но не вертикальные. Желательно, чтобы конструкционный шов совпадал с усадочным.
Устройство деформационного шва следует выполнять в строгом соответствии с разработанным проектом. Если возникают какие-либо изменения (например, размер шва или замена материала) конструкцию деформационного шва необходимо согласовать с представителями проектной организации. 


Герметизация швов


При наличии в помещении влажных процессов особое значение приобретает герметичность швов, поскольку отсутствие герметичности приводит к отслаиванию органических покрытий от плиты пола. Особенно активно этот процесс идет при повышенном фоне температур в помещениях.


При производстве работ количество и расположение швов устанавливают, исходя не только из коэффициента температурного расширения материалов, но и учитывая усадку бетона и возможные деформации, которые чаще всего возникают на участках сопряжения пола с фундаментами под оборудование, стенами и колоннами.


Герметизация швов позволяет защитить шов от проникновения воды и агрессивных сред, а также от засорения.
Тип герметика зависит от нагрузок и условий эксплуатации. Например, на многих промышленных и пищевых предприятиях полы должны легко мыться и выдерживать высокую транспортную нагрузку. Герметики для таких полов должны быть достаточно твердыми, чтобы поддерживать края шва и предотвращать их скалывание, и достаточно пластичными, чтобы выдержать легкое открытие и закрытие шва.

Проблема трещин


Образование в бетоне трещин можно уменьшить, снизив объем воды, используемой для замешивания. Но бетон даже с низким содержанием воды дает усадку, а, кроме того бетон изготовленный с одними наполнителями может дать усадку большую, чем бетон с другими наполнителями.

Ввиду того, что устранить усадку бетона, изготовленного из традиционных цементов, невозможно, то наилучшее решение - дать трещине возможность появится в том месте, где ее появление желательно и, кроме того, в виде прямой линии. Это и есть деформационный шов.

Швы можно сделать в свежеуложенном бетоне специальным резчиком. В сухом бетоне швы пропиливаются. Но даже в стяжках с прорезанными или пропиленными деформационными швами трещины иногда появляются в других местах. Вероятность появления таких трещин можно уменьшить, выполняя следующие действия:
Нарезать швы вовремя 
Если швы нарезаются в свежеуложенном бетоне, то время не играет роли. Но если они нарезаны позже, то вероятно появление случайных трещин. Нарезка швов в свежеуложенном бетоне производится непосредственно после шлифовки поверхности. На сухом бетоне нарезка швов должна производиться как можно быстрее, чтобы не начали осыпаться края швов. Обычно рекомендуется делать это через 12 часов при нормальной температуре, при пониженной - через 24 часа после укладки бетона.


Нарезать швы на требуемую глубину

Швы, нарезанные обычными резчиками швов, должны иметь глубину от 1/4 до 1/3 от толщины стяжки. Швы, сделанные специальными резчиками по свежеуложенному бетону, могут иметь меньшую глубину.


Нарезать швы с требуемым интервалом

Обычно интервал нарезки швов выбирают в пределах (24-36) х (толщина стяжки). На 10см стяжке швы режутся на расстоянии от 240см до 360см друг от друга. Для бетона с большей осадкой конуса и усадкой предпочтительнее иметь интервал нарезки ближе к 240см.


Исключать внутренние углы

Трещины с большой вероятностью появятся на внутренних углах. Сетка швов должна быть такой, чтобы исключить образование внутренних углов.


Исключать Т-образное пересечение швов. Т-образное пересечение швов приводит к образованию трещины, проходящей через пересекаемый шов. При планировании сетки швов следует избегать Т-образных пересечений.


Участки, ограниченные швами, должны иметь форму, близкую к квадрату


Если длина участка больше ширины в 1,5 раза, то трещина, вероятнее всего, появится в середине длинной стороны. Схема швов должна быть такой, чтобы исключить образование длинных и узких участков.


Исключать образование треугольных участков с острыми углами


Участки треугольной формы с острыми углами обычно растрескиваются на конце острого угла. Вообще, следует избегать треугольников, однако, если это требуется сделать, то швы должны образовывать равносторонний треугольник.



Иногда трещины образуются в бетоне, не набравшем прочность. Эти усадочные трещины обычно возникают в сухую жаркую и ветреную погоду. Если во время укладки бетона ожидаются именно такие погодные условия, то следует использовать бетон с синтетическими волокнами, а в процессе укладки и затирки бетона смачивать его поверхность водой.