Стены зданий и их элементы. Типы стен Что называется стеной

Стены должны - ограждать, защищать, и радовать глаз. Стены самые тяжелые, трудоемкие и самые затратные конструкции здания.

По характеру восприятия нагрузок стены могут быть несущими и ненесущими. Несущие стены воспринимают нагрузку от собственного веса, веса перекрытий и покрытий, а также от ветра. Они передают нагрузку на фундаменты, а ненесущие (межкомнатные перегородки) - на перекрытия этажей.

Отличить их достаточно просто. Несущая стена является естественным продолжением и неотъемлемым элементом конструкции здания, служит опорой для балок или бетонных плит междуэтажного перекрытия, то есть несет на себе какую-то нагрузку. Попробуйте мысленно удалить ее: если при этом нарушится целостность строения - стена несущая.

Ненесущая стена - это, как правило, обычная внутренняя перегородка дома, предназначенная для разделения объема на несколько частей или выделения в помещении функциональных зон.

Она выполняется из более легких материалов. Ее демонтаж не влечет за собой перераспределения нагрузок в конструкции здания.

Стены подразделяют на:

Монолитные;

Мелко- и крупноблочные;

Панельные и щитовые;

Каркасные;

Сборные (срубовые и брусовые);

Комбинированные.

Конструкционные материалы

Материалы для стен выбирают с учетом конструктивного решения, прочности, долговечности, требуемого комфорта и внешней выразительности.

Дерево (бревна, брусья, одно- и двухслойные каркасы с обшивкой из досок)- традиционный материал для индивидуального строительства. Деревянный сруб - жилище, основанное на вековых традициях. Такому дому не страшны морозы, тем более когда в нем есть камин или печка.

Это может быть и стилизованная под избу более современная постройка, в которой бревна и профилированный брус (цельный или клееный) - только отделка, а внутри стен находится минераловатный утеплитель. Наиболее серьезными недостатками таких стен является пожароопасность и дороговизна, а также (если применяется цельный брус) усадочные деформации в течение первых 2–3 лет эксплуатации.

Частный случай деревянного дома - каркасный. По этой технологии строится до 80% частного жилья во всем мире, хотя наши соотечественники пока относятся к нему скептически.

Основа такого дома - деревянный каркас из бруса, устанавливаемый на столбчатых фундаментах. Его стены напоминают сэндвич. Начинкой обычно служит минераловатный утеплитель. С внешней стороны он зашивается влагостойкой фанерой или плитами ОСП, которые отделываются фасадной штукатуркой, обшиваются сайдингом или облицовываются кирпичом.

Внутренняя отделка - из гипсокартона. Узлы крепления элементов каркасного дома (стоек каркаса к фундаменту, балок к стойкам и стропил к балкам) на Западе продумываются еще на этапе проектирования и, точно выполненные строителями, позволяют дому выстоять даже во время урагана.

Каменные стены наиболее прочны и долговечны. В качестве материала используются булыжный камень, известняк, ракушечник, туф, песчаник. По своим теплоизоляционным свойствам каменные стены значительно уступают многим другим. Их применение целесообразно лишь в южных районах. В средней полосе камень чаще применяют для устройства цоколей, кладки заборов и подпорных стен.

Бетон - экономичный, долговечный и огнестойкий стеновой материал. Стена из монолитного железобетона или тяжелых бетонных блоков имеет высокую несущую способность, но низкие тепло- и звукоизоляционные свойства. Чтобы избавить бетон от этих недостатков, ему придают пористую структуру. Такие бетоны называют ячеистыми.

Другой способ повысить изолирующие свойства бетона - придать пористость заполнителю. Так получают керамзитобетонные блоки (заполнитель - керамзит, представляющий собой вспененную и обожженную глину), шлакобетонные блоки (заполнитель - топливные шлаки), опилкобетонные блоки (бетон с добавлением отходов деревообработки).

Еще одна современная технология с применением бетона - «Термодом». Такое здание возводится из монолитного бетона с применением стационарной несъемной опалубки в виде полых пенополистирольных блоков, выполняющих после затвердения бетона роль теплоизоляции.

Кирпич, без преувеличения, самый популярный стеновой материал. Кирпичный дом считается более безопасным для здоровья в сравнении, например, с бетонным. В последнее время кирпич подвергается значительному совершенствованию: расширяется не только номенклатура изделий, но и разрабатываются новые технологии облегченной кладки.

Но однозначного вывода, что кирпич хорош, а все остальные материалы плохи, делать не стоит.

Теплосбережение

Существуют три варианта утепления в зависимости от расположения утеплителя в ограждающей конструкции: с внутренней стороны, в толще стены и снаружи.

Утепление с внутренней стороны имеет два недостатка: уменьшение площади помещения и опасность конденсирования влаги в слое утеплителя, что может привести к сырости, появлению плесени, а впоследствии даже к разрушению стены. При отделке гипсокартоном точка росы может возникнуть на поверхности утеплителя в месте, где он примыкает к стене, но лишь в том случае, если туда проникнет влага из помещения.

Чтобы этого не допустить, предусматривается слой пароизоляции (проще говоря, пленка), которая располагается между утеплителем и внутренней облицовкой. Таким образом, пар удаляется из помещения с помощью вентиляции.

Утеплитель «внутри стены» применяют, например, в каркасных деревянных домах и в колодцевой кладке из кирпича. В последнем случае толщина внутреннего слоя определяется прочностными показателями, а для наружного слоя, защищающего утеплитель от внешних воздействий, используют лицевой или оштукатуренный кирпич.

Наружное утепление - это так называемые системы «мокрого типа» (с оштукатуриванием или облицовкой фасада) и навесной вентилируемый фасад.

Система утепления «мокрого» типа состоит из трех слоев: теплоизоляционного (плита из минеральной ваты или пенополистирола), армированного (представляет собой клеевой состав, армированный сеткой) и защитно-декоративного. У этой системы немало преимуществ: испарение конденсата, аккумулирование тепла в ограждающей конструкции, отсутствие температурных деформаций несущей стены и высолов на фасадах, повышение звукоизоляции, возможность применения как на новых, так и на реконструируемых зданиях. К недостаткам можно отнести сезонность выполнения работ.

Эффективность системы «мокрого» типа зависит от совместимости слоев. Ее компоненты обычно изготавливаются различными производителями, однако ответственность за качественную работу системы берет на себя одна фирма - ее разработчик.

Навесной вентилируемый фасад состоит из облицовки (плит или листовых материалов) и под-облицовочной конструкции, которая крепится к стене таким образом, чтобы между защитно-декоративным покрытием и стеной оставался промежуток для воздуха. Если стена дополнительно утепляется и к ней крепится теплоизоляционный материал, зазор оставляется между облицовкой и утеплителем.

Навесные фасады позволяют несущим конструкциям работать в «тепличных» условиях: в холодное время года стена остается сухой и теплой, а летом - прохладной, она свободно «дышит», благодаря чему повышается комфортность помещений.

Навесные фасады собираются из высококачественных элементов полной заводской готовности, не требуют дополнительной отделки, при их монтаже отсутствуют «мокрые» процессы. В качестве облицовки могут использоваться самые различные материалы: натуральный камень, керамический гранит, цементно-волокнистые панели, виниловый сайдинг, полиуретановые, полиэстровые и полипропиленовые панели.

Блоки из пористого бетона

При относительно небольшом объемном весе блоки из пористых бетонов обладают достаточно высокой прочностью, что позволяет делать перекрытия из обычных железобетонных пустотных плит.

В зависимости от способа получения ячеистые бетоны подразделяют на пено- и газобетоны.

Газобетон получают, вводя в цементный раствор специальные вещества, вызывающие процесс газообразования. Чаще всего это алюминиевая пудра. Алюминий вступает в реакцию с продуктами гидратации цемента, происходит выделение водорода, который вызывает поризацию цементного раствора. При застывании бетона его пористость сохраняется.

Пенобетон получается при смешивании цементного раствора со специально приготовленной пеной. Пузырьки, содержащие воздух, равномерно распределяются по всему объему смеси.

Ячеистый бетон может иметь различную пористость. От количества и величины пор зависит плотность бетона, то есть вес одного кубометра: чем больше пор, тем он легче, тем выше его тепло- и звукоизолирующие свойства, но меньше прочность. С уменьшением пористости и увеличением плотности растет прочность, но ухудшаются тепло- и звукоизолирующие свойства. В зависимости от плотности ячеистого бетона меняется и его назначение (для наружных или внутренних стен).

Ячеистые бетоны не горят и не поддерживают горения. Они безупречны с точки зрения экологии - за рубежом их часто называют «биоблоками». Как и дерево, пеноблоки можно пилить ножовкой, заколачивать в них гвозди, делать из них арки, что позволяет придать дому архитектурную выразительность.

Точность размеров позволяет класть блоки на клеевые смеси с минимальной толщиной шва (3–5 мм), что минимизирует количество «мостиков холода» и существенно снижает теплопотери. Кроме того, значительно снижаются расходы на последующую отделку стен.

Благодаря высокому термическому сопротивлению здания из пенобетона способны аккумулировать тепло, что позволяет снизить расходы на отопление на 20–30%. Снижение веса приводит и к экономии на фундаментах.

Что лучше: газобетон или пенобетон - однозначно сказать нельзя. Пенобетон дешевле, однако он несколько проигрывает в прочности. В Германии, например, их часто используют совместно: несущие стены кладут из более прочных газобетонных блоков, а пенобетонные используют для перегородок, не несущих значительных нагрузок.

Многие частные застройщики думают, что, используя пеноблоки, сразу решат все задачи - и по теплу, и по прочности. Однако возведение коробки из пеноблоков с плотностью 800, достаточной по прочности, хотя и обходится довольно дешево, но влечет за собой необходимость утепления - блоки с меньшей плотностью не справятся с несущими функциями.

Однозначный плюс использования пеноблоков - строительство идет быстро и его можно разделить на два этапа: сначала возвести коробку, установить окна и двери, смонтировать крышу, а, подкопив денег, через год-другой приступить к утеплению и отделке. Но зимой в неутепленном доме лучше не жить: при отоплении могут замокать стены.

Кирпичные стены

Кирпич - дорогой и престижный строительный материал. Кирпичный особняк - показатель обеспеченности его хозяев и серьезности их намерений: при любой архитектуре это дом для нескольких поколений.

Кирпич - материал многофункциональный. Он выполняет и несущую роль, и утеплительную - причем достаточно убедительно. Однако по сегодняшним нормам как утеплитель уже не проходит (если, конечно, стены не метровой толщины). Поэтому сооружается многослойная конструкция, в которой кирпичу отводится только несущая роль, а функцию утепления берут на себя другие материалы (см. выше «Теплосбережение»).

По несущей способности для строительства частного дома подходит практически любой кирпич - лишь бы его марка соответствовала заложенной в проекте, внешний вид не важен. Что касается теплопроводности, в этом кирпич обыкновенный уступает большим пустотным кирпичным блокам.

Итак, предлагаем вам три варианта конструкции наружных стен. Первый - кирпичная стена с утеплением изнутри, второй - стена из пеноблоков с наружным утеплением и облицовкой сайдингом, третий - стена из пеноблоков с наружным утеплением «мокрым способом».

Конструкции наружных стен классифицируют по следующим признакам:

Статической функции стены, определяемой ее ролью в конструктивной системе здания;

Материала и технологии возведения, определяемыми строительной системой здания;

Конструктивного решения – в виде однослойной или слоистой ограждающей конструкции.

По статической функции различают (рис.4.4) несущие стены (4.3), самонесущие стены (4.4) и ненесущие стены (4.5).

Рис.4.4. Классификация наружных стен по несущей способности: а – несущие; б – самонесущие; в - ненесущие

Ненесущие стены поэтажно оперты на смежные внутренние конструкции здания (перекрытия, стены, каркас).

Несущие и самонесущие стены воспринимают наряду с вертикальными и горизонтальные нагрузки, являясь вертикальными элементами жесткости сооружений. В зданиях с ненесущими наружными стенами функции вертикальных элементов жесткости выполняют каркас, внутренние стены, диафрагмы или стволы жесткости.

Несущие и ненесущие наружные стены могут быть применены в зданиях любой этажности. Высота самонесущих стен ограничена в целях предотвращения неблагоприятных в эксплуатационном отношении взаимных смещений самонесущих и внутренних несущих конструкций, сопровождающихся местными повреждениями отделки помещений и появлением трещин. В панельных домах, например, допустимо применение самонесущих стен при высоте здания не более 4 этажей. Устойчивость самонесущих стен обеспечивают гибкие связи с внутренними конструкциями.

Несущие наружные стены применяют в зданиях различной высоты. Предельная этажность несущей стены зависит от несущей способности и деформативности ее материала, конструкции, характера взаимосвязей с внутренними конструкциями, а также от экономических соображений. Так, например, применение панельных легкобетонных стен целесообразно в домах высотой до 9 – 12 этажей, несущих кирпичных наружных стен – в зданиях средней этажности, а стен стальной решетчатой оболочковой конструкции – в 70 – 100 этажных зданиях.

По материалу различают четыре основных типа конструкций стен: бетонные, каменные, из небетонных материалов и деревянные. В соответствии со строительной системой каждый тип стены содержит несколько видов конструкций: бетонные стены – из монолитного бетона, крупных блоков или панелей; каменные стены – кирпичные или из мелких блоков, стены из каменных крупных блоков и панелей; деревянные стены – рубленые, каркасно-щитовые, щитовые и панельные.

Наружные стены могут быть однослойной или слоистой конструкции. Однослойные стены возводят из панелей, бетонных или каменных блоков, монолитного бетона, камня, кирпича, деревянных бревен или брусьев. В слоистых стенах выполнение разных функций возложено на различные материалы. Функции прочности обеспечивают бетон, камень, дерево; функции долговечности – бетон, камень, дерево или листовой материал (алюминиевые сплавы, эмалированная сталь, асбестоцемент или др.); функции теплоизоляции – эффективные утеплители (минераловатные плиты, фибролит, пенополистирол и др.); функции пароизоляции – рулонные материалы (прокладочный рубероид, фольга и др.), плотный бетон или мастики; декоративные функции – различные облицовочные материалы. В число слоев такой ограждающей конструкции может быть включена воздушная прослойка. Замкнутая – для повышения ее сопротивления теплопередаче, вентилируемая – для защиты помещения от радиационного перегрева либо для уменьшения деформаций наружного облицовочного слоя стены.

Изучите и проанализируйте вышеизложенный материал и ответьте на предложенный вопрос.

Стенами

По местоположению - наружные и внутренние.

Наружные стены - наиболее сложная кон­струкция здания. Они подвергаются многочис­ленным и разнообразным силовым и несило­вым воздействиям. Внутренние стены делятся на:

Межквартирные;

26. Общие требования и классификация стен.

Стенами называют вертикальные конструктивные элементы зда­ния, отделяющие помещения от внешней среды и разделяющие зда­ние на отдельные помещения. Они выполняют ограждающие и несу­щие (либо только первые) функции. Их классифицируют по различным признакам.

По местоположению - наружные и внутренние.

Наружные стены - наиболее сложная кон­струкция здания. Они подвергаются многочис­ленным и разнообразным силовым и несило­вым воздействиям. Стены восприни­мают собственную массу, постоянные и вре­менные нагрузки от перекрытий и крыш, воз­действия ветра, неравномерных деформаций основания, сейсмических сил и др.

С внешней стороны наружные стены подвержены воздей­ствию солнечной радиации, атмосферных осадков, переменных температур и влажности наружного воздуха, внешнего шума, а с внут­ренней - воздействию теплового потока, пото­ка водяного пара, шума. Выполняя функции наружной ограждающей конструкции и композиционного элемента фасадов, а часто и несущей конструкции, наружная стена должна отвечать требованиям прочности, долговечно­сти и огнестойкости, соответствующим классу капитальности здания, защищать помещения от неблагоприятных внешних воздействий, обеспечивать необходимый температурно-влажностный режим ограждаемых помещений, обладать декоративными качествами.

Конструкция наружной стены долж­на удовлетворять требованиям экономическим требованиям ми­нимальной материалоемкости и стоимости, так как наружные стены являются наиболее доро­гой конструкцией (20-25 % стоимости конст­рукций здания).

В наружных стенах обычно располагают оконные проемы для освещения помещений и дверные проемы - входные и для выхода на балконы и лоджии.Температурные швы устраива­ют во избежание образования встенах тре­щин и перекосов, вызываемых концентрацией усилий от воздействия переменных темпера­тур и усадки материала (каменной кладки, монолитных или сборных бетонных конструк­ций и др.). Часто их называют температурно-усадочными. Температурно-усадочные швы рас­секают конструкции только наземной части здания. Расстояния между температурно-усадочными швами назначают в соответствии с климатическими условиями и физико-механи­ческими свойствами стеновых материалов. Осадочные швы следует предусматривать в местах резких перепадов этажности здания (осадочные швы первого типа), а также при значительной неравномерности деформаций основания по протяженности здания, вызван­ной спецификой геологического строения осно­вания (осадочные швы второго типа). Осадоч­ные швы первого типа назначают для компен­сации различий вертикальных деформаций на­земных конструкций высокой и низкой частей здания, в связи с чем их устраивают аналогич­но температурно-усадочным только в назем­ных конструкциях. Осадочные швы второго типа разрезают здание на всю высоту – от конька до подошвы фундамента. Антисейсмическиешвы следует предусматривать в зданиях, возводимых в районах с сейсмичностью 7 баллов и более. Расстояние между антисейсмическими швами не должно превышать 60 м. Антисейсмические швы следует также устраивать в местах изменения этажности и в зданиях сложной формы в плане для расчленения на самостоятельные симметрические отсеки.

Конструкция антисейсмического шва должна обеспечивать независимость отсеков.

Деформационные швы в каркасно-панельных зданиях разделяются парными колоннами.

Минимальная длина (ширина) температурного отсека каркасно- панельного здания должна быть 60 м.

Внутренние стены делятся на:

Межквартирные;

Внутриквартирные (стены и перегородки);

Стены с вентиляционными каналами (около кухни, санузлов и др.).

В зависимости от принятой конструктивной системы и схемы здания наружные и внутренние стены здания подразделяются на несущие, самоне­сущие и ненесущие. Перегородки

Несущие

Самонесущие

Ненесущие

Перегородки - это вертикальные, как правило, ненесущие ограждения, разделяющие внутренний объем здания на смежные помеще­ний.

Их классифицируют по следующим признакам:

По месторасположению - межкомнатные, межквартирные, для кухонь и сантехнических узлов;

По функции - глухие, с проемами, неполные, то есть не доходящие до

По конструкции - сплошные, каркасные, обшитые снаружи листовым материалом;

По способу установки - стационарные и трансформируемые.

Перегородки должны отвечать требованиям прочности, устойчивости, огнестойкости, звукоизоляции и др.

Несущие стены помимо вертикальной на­грузки от собственной массы воспринимают и передают фундаментам нагрузки от смежных конструкций: перекрытий, перегородок, крыш и пр. (табл.5.1).

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).

27. Архитектурно-конструктивные детали стен .

На наружной поверхности стен различают горизонтальные и вертикальные членения архитектурно- конструктивными деталями и элементами.

Го­ризонтальные членения образуют цоколь, карнизы, пояски, а вертикальные - раскре­повки, ризалиты, пилястры, ниши, колонны и полуколонны и другие эле­менты.

Цоколем называется нижняя часть здания, расположенная непосредственно над фундаментом (рис. 5.4 ,а...н).

Кон­структивными элементами, предохраняю­щими стены зданий от дождя и талой во­ды, являются карнизы (рис. 5.4, г, д).

Карнизы бывают венчающими и про­межуточными . Карниз как архитек­турный элемент здания может вли­ять на выразительность фасада.

Над оконными и дверными проемами устраивают выступы – сандрики (рис.5.5, 6). ко­торые также являются архитектурными украшениями. Вокруг оконных и дверных проемов иногда устраиваются наличник и (рис. 5.5, д). Часто их выполняют из спе­циальных фасонных элементов. В некоторых случаях наружную стену здания выводят несколько выше покрытия; такая часть стены называется парапетом.

Крупными элементами, имеющими как функциональное, так и архитектурное назначение, являются балконы, лоджии, эркеры .

Балконы представляют собой площадку, состоящую из балконной плиты и ограждения (рис. 5.6, а).

Эрке­ром называют огражденную часть ком­наты, выступающей за внешнюю пло­скость фасадной стены и освещаемую обычно несколькими окнами (рис. 5.6,б). Эркеры обогащают не только общее ре­шение фасадов, но и их объемно-пространственную структуру.

Нишей называют местное углубление в стене, пилястрой – вытянутое по вертикали и незначительное по ширине местное утолщение стены.

Колонна – это отдельная опора в виде столба, полуколонна – пилястра, выступающая из плоскости стены на половину своей ширины. Колонны и полуколонны, как правило, выполняют несущие функции

Лоджия пред­ставляет собой встроенное в габариты здания открытое помещение, выступаю­щее (частично или полностью) из плоско­сти наружных стен (рис. 5.6,в). По кон­структивному решению различают три типа лоджий: западающие, полностью размещаемые в габаритах здания, частич­но западающие и выносные.

Наружные стены - наиболее сложная конструкция здания. Они подвергаются многочисленным и разнообразным силовым и несиловым воздействиям (рис. 1). Стены воспринимают собственную массу, постоянные и временные нагрузки от перекрытий и крыш, воздействия ветра, неравномерных деформаций основания, сейсмических сил и др. С внешней стороны наружные стены подвержены воздействию солнечной радиации, атмосферных осадков, переменных температур и влажное наружного воздуха, внешнего шума, а с внутренней - воздействию теплового потока, потока водяного пара, шума. Выполняя функцию наружной ограждающей конструкции и композиционного элемента фасадов, а часто несущей конструкции, наружная стена должна отвечать требованиям прочности, долговечности и огнестойкости, соответствующим классу капитальности здания, защищать помещения и неблагоприятных внешних воздействий, обеспечивать необходимый температурно-влажностный режим ограждаемых помещений, обладать декоративными качествами. Одновременно конструкция наружной стены должна удовлетворять требованиям индустриальности, а также экономическим требованиям минимальной материалоемкости и стоимости, так как наружные стены являются наиболее дорогой конструкцией (20-25 % стоимости конструкций здания)

В наружных стенах обычно располагают оконные проемы для освещения помещений и дверные проемы - входные и для выхода на балконы и лоджии. В комплекс конструкций стены включают заполнение проемов окон, входных и балконных дверей, конструкции открытых помещений. Эти элементы и их сопряжения со стеной должны отвечать перечисленным выше требованиям. Поскольку статические функции стен и их изоляционные свойства достигаются при взаимодействии с внутренними несущими конструкциями, разработка конструкций наружных стен включает рев зависимости от природно-климатических и инженерно-геологических условий строительства, а также с учетом особенностей объемно-планировочных решений рассекаются вертикальными деформационными швами различных типов: температурно-усадочными, осадочными, антисейсмическими и др

Классификация.

По статической функции различают несущие, самонесущие или ненесущие конструкции.

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). Они несут нагрузку от собственного веса и ветра в пределах этажа высотой не более 6м. Несущие и самонесущие стены воспринимают наряду с вертикальными и горизонтальные нагрузки, являясь вертикальными элементами, жесткости сооружений.

Несущие и ненесущие наружные стены могут быть применены в зданиях любой этажности. Высота самонесущих стен ограничена в целях предотвращения неблагоприятных в эксплуатационном отношении взаимных смещений самонесущих и внутренних несущих конструкций, сопровождающихся местным повреждениями отделки помещений и появлением трещин.

По материалу различают четыре основных типа конструкций стен: бетонные, каменные, из небетонных материалов и деревянные. В соответствии со строительной системой каждый тип стены содержит несколько видов конструкций: бетонные стены - из монолитного бетона, крупных блоков или панелей; каменные стены - ручной кладки, стены из каменных блоков и панелей; стены из небетонных материалов- фахверковые и панельные каркасные и бескаркасные; деревянные стены - рубленые из бревен или брусьев каркасно-обшивные, каркасно-щитовые, щитовые и панельные.

Конструктивные решения . Наружные стены могут быть однослойной или слоистой конструкции. Однослойные стены возводят из панелей, бетонных или каменных блоков, монолитного бетона, камня, кирпича, деревянных бревен или брусьев. В слоистых стенах выполнение разных функций возложено на различные материалы. Функции прочности обеспечивают бетон, камень, дерево; функции долговечности - бетон, камень, дерево или листовой материал (алюминиевые сплавы, эмалированная сталь, асбестоцемент или др.); функции теплоизоляции - эффективные утеплители (минераловатные плиты, фибролит, пенополистирол и др.); функции пароизоляции - рулонные материалы(прокладочный рубероид, фольга и др.), плотный бетон или мастики; декоративные функции - различные облицовочные материалы. В число слоев такой ограждающей конструкции может быть включен воздушный прослоек. Замкнутый - для повышения ее сопротивления теплопередаче, вентилируемый - для защиты помещения от радиационного перегрева либо для уменьшения деформаций наружного облицовочного слоя стены.

Конструкции одно- и многослойных стен могут быть выполнены полносборными или в традиционной технике.

Стены из мелкоразмерных элементов (каменные стены): область применения; материалы и виды кладок; основные меры по обеспечению прочности, устойчивости, долговечности, теплозащитной способности; детали каменных стен (цоколи, проемы, карнизы и парапеты).

Стены ручной кладки. Материалом для каменных стен служат кирпич или камни правильной формы, выполненные из естественных или искусственных (обожженная глина, бетоны) материалов, и раствор (известковый, известково-цементный или цементный), по которому камни укладывают горизонтальными рядами с взаимной перевязкой швов. Кирпич(глиняный и силикатный, полнотелый и пустотелый) имеет массу до 4-4,3 кг, камни(керамические пустотелые плотностью до 1400 кг/м3, легкобетонные пустотелые плотностью до 1200 кг/м3, из автоклавного и неавтоклавного ячеистого бетона плотностью до 800 кг/м3, из природных легких каменных материалов плотностью до 1800 кг/м3) имеют высоту до 20 см и массу до 30 кг.

Прочность конструкции стены обеспечивают прочность камня и раствора и укладка камней с взаимной перевязкой вертикальных швов. При этом перевязка швов кладки предусмотрена не только в плоскости стены, но и в плоскости примыкающих к ней поперечных стен. Наиболее распространенный тип кладки - шестирядная, где пять последовательно уложенных с перевязкой в плоскости стены ложковых рядов перевязывают (в плоскости и из плоскости стены) шестым тычковым рядом. Только при высоких требованиях к прочности стены применяют более трудоемкую двухрядную кладку с перевязкой всех вертикальных швов в каждом ряду (так называемую цепную кладку).

Устойчивость каменных наружных стен обеспечивается их пространственным взаимодействием с внутренними несущими конструкциями - стенами и перекрытиями. Для обеспечения пространственного взаимодействия наружные стены жестко связывают с внутренними стенами перевязкой кладки, а с перекрытиями из железобетонных настилов - заведением последних в стену не менее чем на 100 мм, опиранием на стену через слой прочного раствора и соединением стен с перекрытиями стальными анкерами. При устройстве перекрытий по балкам последние заводят в стену на 250 мм и связывают анкерами с кладкой через каждые б м. В многоэтажных зданиях, кроме того, предусматривают поэтажные арматурные пояса, располагаемые в растворном шве под перекрытием либо над ним (при высоких надоконных перемычках).

Долговечность каменных стен обеспечивает морозостойкость материалов, применяемых для внешней части кладки. Соответственно марки камней и облицовочных материалов по морозостойкости для наружных стен жилых зданий средней и повышенной этажности, строящихся в умеренном климате, принимают не ниже 15 Мрз, а для отдельных деталей стен (карнизы, парапеты, подоконники, пояски, цоколи и т. п.), подверженных особо интенсивному атмосферному увлажнению - 35 Мрз.

Теплозащитная способность наружных стен при проектировании назначается в соответствии с гигиеническими требованиями и с учетом необходимости экономии топливных ресурсов. Толщину стены принимают по наибольшему из значений, полученных в результате расчетов требуемого R 0 тр, экономически целесообразного сопротивления теплопередаче R 0 эк и статического расчета. Материалы и конструкции каменных стен имеют разнообразные теплотехнические качества. Коэффициент теплопроводности сплошной каменной кладки меняется в пределах 0,7 Вт/(м°С) для кладки из туфа до 0,35 Вт/(м°С) для кладки из керамических пустотелых камней. Это дает возможность за счет выбора наиболее теплоэффективного материала существенно уменьшить сечение однослойной стены, ее массивность, стоимость и трудоемкость возведения. Поэтому сплошную кладку наружных стен выполняют преимущественно из пустотелых керамических, легкобетонных камней или кирпича. Для экономии камня и трудозатрат при сохранении требуемой теплозащитной способности применяют облегченные многослойные стены. В жилых зданиях самые распространенные – трехслойные конструкции облегченных кладок. Они содержат продольные стенки толщиной по полкирпича и между ними внутренний утепляющий слой. Иногда по требованиям прочности внутренний слой кладки, на который передают нагрузку от перекрытий, выполняют толщиной в 1 кирпич.

Различия в конструкциях кладок заключаются в способах обеспечения совместной статической работы внешних слоев кладки, а также в материале утепления и участии этого материала в статической работе стены. Связи между слоями проектируют гибкими или жесткими. Гибкие связи выполняют в виде стальных скоб. При гибких связях кирпичные слои стены раздельно воспринимают приходящиеся на них нагрузки.

Жесткие связи выполняют в виде поперечных диафрагм, соединяющих внешние слои. По расположению поперечных диафрагм различают конструкции стен с горизонтальными и вертикальными связями. В стенах с горизонтальными диафрагмами последние выполняют через каждые пять рядов, в стенах с вертикальными диафрагмами (колодцевая кладка) шаг диафрагм составляет 0,65 или 1,17 м. Для утепления облегченных кладок применяют утеплители из полужестких минераловатных плит на синтетической или битумной связке, цементного фибролита, пеностекла, вкладыши из легкого или ячеистого бетона, монолитный легкий бетон плотностью до 1400 кг/м3 или минеральные засыпки плотностью до1000 кг/м3.

Детали каменных стен . Цоколи каменных стен выполняют из прочного полнотелого кирпича сплошной кладки. Марка кирпича по морозостойкости - 50 Мрз. На расстоянии 15-20 см от верха отмостки укладывают горизонтальный гидроизоляционный слой, защищающий наземную часть стены от грунтовой влаги. Гидроизоляционный слой выполняют из двух слоев рубероида на мастике или из цементного раствора. В соответствии с композиционным решением иногда применяют облицовку кирпичного цоколя плитами естественного камня или прислонёнными керамическими плитками.

При выполнении цоколя из бетонных фундаментных блоков или цокольных панелей последние размещают с отступом внутрь от фасадной поверхности (так называемый цоколь с подрезкой). При этом в нависающей над цоколем наружной стене фасадные камни нижнего ряда кладки заменяют железобетонными брусками. Цоколь из бетонных блоков обычно облицовывают прнслонными керамическими плитками, а цокольные панели имеют защитно-отделочный слой, выполненный на заводе из декоративного бетона или облицовочных плиток.

Проемы оконные и дверные в каменных стенах выполняют с устройством четвертей с наружной стороны по вертикальным и верхней граням. Четверти защищают от инфильтрации стык кладки со столярным блоком заполнения проема. Размер четверти в кирпичной кладке 65на 120 или 88 на 120, в каменной – 100 на 100мм. Проемы перекрывают, как правило, сборными железобетонными перемычками, воспринимающими вертикальную нагрузку от вышележащей кладки, а в несущих стенах и от перекрытий.

Венчающая часть наружных стен выполняется в виде карниза при наружном водоотводе с крыши или парапета при внутреннем водоотводе.

Карниз в каменных стенах часто выкладывают из кирпича или камня, однако величина выноса таких карнизов по условиям прочности ограничена половиной толщины стены, а последовательный напуск кирпича для образования свеса должен составлять в каждом ряду не более 1/з камня. При необходимости устройства карниза с большим выносом его выполняют из сборных железобетонных плит, заанкеренных в кладку.

Парапет представляет собой часть стены, возвышающуюся над крышей, выполненную в сплошной кладке. Толщину стены в зоне парапета принимают уменьшенной (до 1 камня). Возвышение парапета над поверхностью крыши должно составлять не менее 300 мм. Верхнюю плоскость кладки парапета защищают от увлажнения сливом из оцинкованной стали или бетонным парапетным камнем.

Крупноблочные стены: область применения; материалы для крупных блоков; типы блоков в зависимости от их местоположения в стене; разрезка стен на крупные блоки; обеспечение прочности, устойчивости, долговечности блочных стен.

Крупноблочные дома обычно проектируют бескаркасными, на основе двух конструктивных схем: с продольными стенами для 5-этажных зданий и с поперечными - для многоэтажных. Иногда (на отдельных участках объема здания) применяют комбинированную конструктивную систему крупноблочных зданий с внутренним каркасом. Соответственно крупноблочные стены выполняются несущими или самонесущими с разрезкой по высоте этажа на 2, 3 или 4 ряда блоков. Выбор типа разрезки зависит от материала и статической функции стен.

Материалами для крупных блоков служат легкие бетоны с плотностью до 1600 кг/м3 на различных пористых заполнителях, автоклавные ячеистые бетоны плотностью до 800 кг/м3, кирпичная сплошная или облегченная кладка, природный камень (известняк, туф и др.) плотностью до 1800 кг/м3.

При любой из разрезок соблюдают принцип перевязки швов и укладки блоков на раствор. В соответствии с местоположением, различают блоки простеночные, перемычечные, подоконные, цокольные, карнизные, парапетные, рядовые и угловые. Перемычечные блоки имеют четверти с внутренней стороны: поверху для опирания перекрытий, понизу для установки заполнения проема. В простеночных блоках для установки заполнения проемов предусмотрены четверти по вертикальным боковым граням. С наружной стороны блоки имеют защитно-отделочный слой.

Прочность крупноблочных стен достигают прочностью бетона блоков и раствора, перевязкой кладки блоков и их сцеплением с раствором, поэтажной обвязкой перемычечнымн блоками, соединенными стальными связями. Марку бетона по прочности на сжатие для легкобетонных блоков назначают по статическому расчету, но не менее М 50, а раствора – не менее М25.

Устойчивость крупноблочных наружных стен обеспечивают их пространственным взаимодействием с перекрытиями и внутренними поперечными стенами, объединяемыми с наружными стенами специальными стальными связями.

В зданиях средней этажности связи пересекающихся стен проектируют из Г- или Т-образных сварных сеток, из полосовых или -круглых арматурных стержней, уложенных в раствор горизонтальных швов.

Долговечность крупноблочных стен обеспечивает применение бетонов с маркой по морозостойкости не менее 25 Мрз при соответствующих марках морозостойкости бетонов и растворов защитно-отделочных слоев. Марку морозостойкости бетона карнизных, парапетных и цокольных блоков принимают 35- 50 Мрз.

Панельные бетонные стены и их элементы: область применения; основные виды разрезок стен на панели; материал и конструкция стеновых панелей; жесткие и гибкие связи в трехслойных стеновых панелях.

Наружные стены из крупных панелей могут быть несущими или ненесущими. Массовое применение панельных стен почти во всех странах мира определило исключительное разнообразие их конструкций и разрезок. Однако в большинстве случаев применяется только однорядная разрезка(без перевязки вертикальных швов) и иногда(для домов малой и средней этажности) двухрядная, вертикальная, крестообразная и тавровая.

Панели из бетонных материалов проектируют как слоистыми, так и однослойными. Несущие стены проектируют из слоистых железобетонных панелей, выполненных из тяжелого или конструктивного легкого бетона. Однослойные панели из легкого конструктивно-теплоизоляционного бетона применяют для несущих стен здания высотой не более 12 этажей. Несущие панельные стены из автоклавного ячеистого бетона применяют только в малоэтажных зданиях. Ненесущие стены выполняют из панелей любой конструкции.

Однослойные бетонные панели выполняют из легких или автоклавных ячеистых бетонов. Плотность бетона должна быть не более 1400 кг/м3. Панели несущих и самонесущих однослойных стен проектируют как внецентренно-сжатые бетонные конструкции. Тем не менее однослойный панели даже ненесущих стен содержат конструктивное армирование, предохраняющее от хрупкого разрушения и развития трещин при транспортировании и монтаже.

Понятие «однослойная панель» - условное. На самом деле помимо основного конструктивного слоя из легкого или ячеистого бетона такие панели содержат наружный защитно-отделочный и внутренний отделочный слой.

Фасадный защитно-отделочный слой легкобетонных панелей выполняют толщиной 20- 25 мм из паропроницаемых декоративных бетонов, растворов или из обычных растворов (с последующей окраской), усадочные деформации и модуль упругости которых близки по величине аналогичным характеристикам основного бетонного слоя панели. Для фасадного слоя применяют также отделку керамиче­скими и стеклянными плитами, тонкими плитами пиленого естественного камня, дроблеными каменными материалами. С внутренней стороны на панели наносится отделочный слой раствора плотностью до 1800 кг/м3, толщиной не более 15 мм.

Необходимую плотность и водонепроницаемость фасадного защитно-отделочного бетонного слоя достигают при формовании панелей фасадной поверхностью к поддону формы «лицом вниз». Этот же способ формования гарантирует максимальную прочность сцепления бетона панели с плитной облицовкой.

Бетонные панели двухслойной конструкции имеют несущий и утепляющий слои: несущий – из тяжелого или конструктивного легкого бетона, утепляющий – из конструктивно-теплоизоляционного легкого бетона плотной или ячеистой структуры. Более плотный несущий слой имеет толщину не менее 100 мм и расположен с внутренней стороны.

Бетонные панели трехслойной конструкции имеют наружный и внутренний конструктивные слои из тяжелого или легкого конструктивного бетона и заключенный между ними утепляющий слой. Минимальная марка тяжелого бетона М 150, легкого - М 100. Для утеп­ляющего слоя применяют наиболее эффективные материалы с плотностью не более 400 кг/м3 в виде блоков, плит или матов из стеклянной или минеральной ваты на синтетической связке, пеностекла, фибролита, полистирольного или фенольного пенопласта.

Бетонные слои панели объединяют гибкими или жесткими связями, обеспечивающими ее монтажное единство и отвечающими требованиям прочности, долговечности и теплоизоляции. Наиболее совершенная конструкция гибких связей состоит из отдельных металлических стержней, которые обеспечивают монтажное единство бетонных слоев при независимости их статической работы. Гибкие связи не препятствуют температурным деформациям наружного бетонного слоя стены и полностью исключают возникновение тем­пературных усилий во внутреннем слое. Элементы гибких связей выполняют из стойких к атмосферной коррозии низколегированных сталей или из обычной строительной стали с долговечными антикоррозионными покрытиями. В трехслойных панелях с гибкими связями наружный бетонный слой выполняет только ограждающие функции. Нагрузка от него так же, как и от утеплителя, передается через гибкие связи на внутренний бетонный слой. Наружный слой проектируют толщиной не менее 50 мм из бетона марки по морозостойкости Мрз 35 и армируют сварной сеткой. Эти меры обеспечивают необходимую долговечность и трещиностойкость фасадного слоя. Вдоль стыковых граней панели и по контуру проемов наружный бетонный слой утолщен для устройства водозащитной профилировки стыков и граней проемов. Толщину внутреннего бетонного слоя трехслойных панелей с гибкими связями в несущих и самонесущих стенах назначают не менее 80 мм, а в ненесущих стенах - 65 мм. Утепляют панели наиболее эффективными материалами - пенополистиролом, минераловатными и стекловатными плитами. Стальные элементы, предназначенные для связи панели с остальными конструкциями здания, располагают в ее внутреннем слое.

В трехслойных бетонных панелях наряду с гибкими применяют и жесткие связи между слоями в виде поперечных армированных ребер, отформованных из тяжелого или легкого бетона. Жесткие связи обеспечивают совместную статическую работу бетонных слоев, защиту соединительной арматуры от коррозии, простоту выполнения, допускают применение утеплителей любого типа. Недостаток конструкции - сквозные теплопроводные включения, образуемые ребрами. Они могут привести к выпадению конденсата на внутренней поверхности стены в их зоне. Для устранения опасности конденсата повышают теплоемкость внутреннего бетонного слоя, утолщая его до 80 -120 мм (по результатам расчета температурных панелей), а толщину соединительных ребер назначают не более 40 мм.

Конструктивное армирование трехслойных панелей с жесткими связями выполняют двусторонним. Оно состоит из пространственных арматурных блоков, аналогичных применяемым в однослойных панелях, но дополненных сварной сеткой с ячейкой 200X200 мм, армирующей фасадный бетонный слой.