Стена здания - основная ограждающая конструкция здания. Наряду с ограждающими функциями стены одновременно в той или иной степени выполняют и несущие функции (служат опорами для восприятия вертикальных и горизонтальных нагрузок).

Основные требования, предъявляемые к стенам: прочность, теплоустойчивость, звукоизоляционная способность, огнестойкость, долговечность, архитектурная выразительность и экономичность.

Различают наружные и внутренние стены. По характеру статической работы наружные стены подразделяют на несущие, которые, кроме собственного веса, воспринимают и передают на фундамент нагрузки от перекрытий, покрытий, давление ветра и др.; самонесущие, опирающиеся на фундамент, несущие нагрузку только от собственного веса (в пределах всех этажей здания) и для обеспечения устойчивости сопряжённые с каркасом здания: ненесущие (в т. ч. навесные), воспринимающие собственный вес только в пределах одного этажа и передающие его на каркас или др. опорные конструкции здания. Внутренние стены могут быть несущими (капитальными) или ненесущими (перегородки, предназначены только для разделения помещений, их устанавливают непосредственно на перекрытии). Во внутренних стенах часто устраивают каналы и ниши для вентиляции, газоходов, водопроводных и канализационных труб и т.д. Несущие стены совместно с перекрытиями образуют устойчивую пространственную систему несущего остова здания. В каркасных зданиях самонесущие стены нередко выполняют функции т. н. диафрагм жёсткости.

По способу возведения стены подразделяют на сборные, монтируемые из готовых элементов заводского изготовления; монолитные - обычно бетонные, возводимые в передвижной или скользящей опалубке, ручной кладки - из мелкоштучных материалов на растворах. В зависимости от крупности сборных элементов, степени их заводской готовности и принятой системы разрезки различают сборные стены крупноблочные и крупнопанельные. По конструктивному решению стены бывают однослойные и многослойные.

Материалы для возведения стены выбираются в зависимости от климатических условий, назначения и капитальности здания, его этажности, от технической и экономической целесообразности. При многоэтажном строительстве зданий с несущими стенами используют кирпич, керамические камни, крупные блоки из лёгких и ячеистых бетонов, железобетонные панели и др. крупноразмерные изделия. Ненесущие стены, вес которых должен быть минимален, изготовляют из многослойных железобетонных панелей с эффективным утеплителем, панелей из особо лёгких бетонов, асбестоцементных панелей. В малоэтажном строительстве применяют дерево, силикатный и сырцовый кирпич, шлакобетонные, керамические и природные камни.

Стены во многом определяют конструктивное решение и общий архитектурный облик здания. Название материала стены часто характеризует архитектурно-конструктивный тип дома: крупнопанельный, крупноблочный, кирпичный, деревянный рубленый, каркасно-щитовой и т.п.

Стена несущие или самонесущие представляют собой трехслойную конструкцию с несущем слоем из полнотелого керамического кирпича толщиной (250,380,510,640мм) а также из бетонных блоков или монолитного железобетона со слоем теплоизоляции из литого пенополистирола.

Защитно декоративный слой может быть выполнен тонкослойной штукатуркой толщиной 5-8мм по щелочестойкой стеклосетке или стенкой из керамического полнотелого кирпича толщиной 120мм.

В деревянном домостроение стена с эффективной теплоизоляцией выполняется каркасно-обшивной.

При устройстве стен с защитным слоем из штукатурки необходимо чтобы:

Защитная штукатурка имела нулевой предел распространения огня и была армирована щелочестойкой стеклосеткой,

Стена состоит из внутреннего (несущего) и наружного (самонесущего) слоёв кирпича плотностью 1800кг/м 3 , между которыми укладываются эффективные теплоизоляционные плиты толщиной 100,150,200 и 250мм.

Наружный слой кладки толщиной 120мм, по этажно, соединяются гибкими связями с внутренним слоем, толщиной от 250 до 640мм, определяемой по расчёту.

Для восприятия нагрузки от наружного слоя стены и утеплителя предусматриваются следующие конструктивные решения:

Перекрытия продлеваются до наружного слоя фасадной стены с устройства шпонок для пропуска утеплителя;

Установка специальных керамзитных балочек с операнием их на поперечные несущие стены, если здание имеет поперечно-стеновую систему;

Устройством керамзитобетонной рамки, заделанной в несущий слой (при продольно-стеновой системе).

В слоистой конструкций при выборе типа утеплителя следует учитывать, что материал должен быть не горючим, водоотталкивающим и иметь плотность не более 150кг/м 3 .

Обычно используются минеральные, стекловатные плиты, негорючий пенапалестерол.

В современных конструктивных решениях зданий иногда применяют комбинированную строительную систему: - кирпичные наружные (сплошной и эффективной кладки), стены в сочетании с внутренними несущими стенами из сборных железобетонных панелей.

Все связи между стенами осуществляют при помощи стальных анкеров, стержней, закладных деталей

1/4=65мм – перегородка для ванной и туалетов

1/2=120мм – перегородка межкомнатная

1=250мм – самонесущая стена

1,5=380 мм – несущая стена либо стена с вентканалами

2,5=640мм наружная стена (старого образца)

Тема: Конструкций зданий со стенами ручной кладки.

Кирпичная кладка – называют способ размещения кирпичей в кладке стены с тем или иным чередованием ложковых или тычковых рядов для достижения перевязки швов.

Рисунок 1.Расположение кирпичей в кирпичной стене:

а - стандартный кирпич, б - ложковый ряд, в - тычковый ряд,1-тычок,2-постель кирпича,3-ложок

Каменные стены зданий возводят из глиняного и силикатного кирпича, керамических блоков, искусственных и естественных камней правильной формы. Каменные стены возводят укладкой строго горизонтальных рядов кирпича, или камней по слою известкового, известково-песчаного цементного или цементно-песчаного раствора с взаимной перевязкой вертикальных швов. Различают камни для, одноручной, кладки кирпича массой до 4,5кг и камни для, двуручной, кладки – керамические пустотелые камни плоскостью до 1400кг, м 3 . Легкобетонные сплошные и пустотелые плотностью до 1200кгмз, из бетона, пенобетона плотностью до 600кг/м 3 , камни для, двуручной, кладки имеют массу 16-18кг.

Рисунок 3 Стены

а - из утолщенного кирпича; б - из пустотелого кирпича; в- из керамического камня

Для обеспечения высокой производительности труда сплошную кладку ведут преимущественно шести рядной (пять ложковых и один перевязочный ряд). При необходимости повышения прочности применяют двух рядную (цепную) кладку, в которой перевязка швов осуществляется в каждом ряду.

Рисунок 3.Система перевязки кирпичной кладки

а – цепная (однорядная); б - многорядная; 1-кирпич тычкового ряда; 2-кирпич ложкового ряда

Кладку стен из искусственных и природных камней выполняют двух или трёх рядной (два лажковых и один тычковый ряд) кладкой.

Для того, что бы улучшить технико-экономические и теплотехнические показатели, кирпичные стены выполняют из эффективных облегчённых кладок, в которых часть кирпича внутренней стены заменена монолитным лёгким бетоном.

Рисунок 4.Конструкции облегчённых кирпичных стен:

а, б - кирпично-бетонные, с заполнителем из лёгкобетонной массы; в - с термовкладишами из готовых камней

из лёгкого или ячеистого бетона

Стены облегчённой кладки представляет собой трёхслойную конструкцию из двух продольных стенок толщиной 1,2 кирпича и утеплителя между ними.

В облегчённой кладке возводят малоэтажные здания или верхние три-пять этажей многоэтажных.

Толщину наружных стен выбирают по наибольшей из величин, полученных в результате статического и теплотехнического расчетов, и назначают в соответствии с конструктивными и теплотехническими особенностями ограждающей конструкции.

В полносборном бетонном домостроении расчетную толщину наружной стены увязывают с ближайшей большей величиной из унифицированного ряда толщин наружных стен, принятых при централизованном изготовлении формовочного оборудования 250, 300, 350, 400 мм для панельных и 300, 400, 500 мм для крупноблочных зданий.

Расчетную толщину каменных стен согласуют с размерами кирпича или камня и принимают равной ближайшей большей конструктивной толщине, получаемой при кладке. При размерах кирпича 250×120×65 или 250×120×88 мм (модульный кирпич) толщина стен сплошной кладки в 1; 1,5; 2; 2,5 и 3 кирпича (с учетом вертикальных швов по 10 мм между отдельными камнями) составляет 250, 380, 510, 640, и 770 мм.

Конструктивная толщина стены из пиленого камня или легко бетонных мелких блоков, унифицированные размеры которых составляют 390×190×188 мм, при кладке в один камень равна 390 и в 1,5 – 490 мм.

Конструирование стен основано на всестороннем использовании свойств применяемых материалов и решает задачи создания необходимого уровня прочности, устойчивости, долговечности, изоляционных и архитектурно-декоративных качеств.

В соответствии с современными требованиями экономного расходования материалов при проектировании малоэтажных жилых зданий с каменными стенами стараются использовать максимальное количество местных строительных материалов. Например, в районах, удаленных от транспортных магистралей, для возведения стен используют мелкие камни местного производства или монолитный бетон в сочетании с местными утеплителями и на местных заполнителях, для которых требуется только привозной цемент. В поселках же, располагаемых вблизи индустриальных центров, проектируют дома со стенами из крупных блоков или панелей, изготовляемых на предприятиях этого региона. В настоящее время все более широкое применение каменные материалы получают при строительстве домов на садово-огородных участках.

При проектировании малоэтажных домов обычно используют две схемы конструктивного решения наружных стен – сплошные стены из однородного материала и облегченные многослойные стены из материалов различной плотности. Для возведения внутренних стен используют только сплошную кладку. При проектировании наружных стен по схеме сплошной кладки предпочтение отдают менее плотным материалам. Такой прием позволяет достигнуть минимальной толщины стен по теплопроводности и более полно использовать несущую способность материала. Строительные материалы большой плотности выгодно использовать в сочетании с материалами малой плотности (облегченные стены). Принцип устройства облегченных стен основан на том, что несущие функции выполняет слой (слои) из материалов большой плотности (γ > 1600 кг/м 3), а теплоизолятором служит материал малой плотности. Например, вместо сплошной наружной стены из глиняного кирпича толщиной 64 см можно использовать облегченную конструкцию стены из слоя того же кирпича толщиной 24 см, с утеплителем из фибролита толщиной 10 см. Такая замена приводит к снижению массы стены в 2,3 раза.

Для изготовления стен малоэтажных домов используют искусственные и естественные мелкие камни. В настоящее время в строительстве используют искусственные обжиговые камни (кирпич глиняный полнотелый, пустотелый, пористый и керамические блоки); безобжиговые камни (силикатный кирпич, пустотелые блоки из тяжелого бетона и блоки сплошные из легкого бетона); естественные мелкие камни – рваный бут, пиленые камни (туф, пемза, известняк, песчаник, ракушечник и др.).

Размер и вес камней проектируют в соответствии с технологией ручной кладки и с учетом максимальной механизации работ. Стены выкладывают из камней с заполнением зазора между ними раствором. Чаще используют цементно-песчаные растворы. Для кладки внутренних стен используют обычный песок, а для наружных стен песок малой плотности (перлитовый и др.). Кладку стен ведут с обязательным соблюдением перевязки швов (4.6) по рядам.

Как уже было отмечено, ширина кладки стены всегда кратна числу половинок кирпича. Ряды, выходящие на фасадную поверхность кладки, называют лицевой верстой , а обращенные на внутреннюю сторону – внутренней верстой . Ряды кладки между внутренней и лицевой верстой называют забуткой . Кирпичи, уложенные длинной стороной вдоль стены, образуют ложковый ряд , а уложенные поперек стены – тычковый ряд . Система кладки (4.7) образуется определенным расположением камней в стене.

Рядность кладки определяется числом ложковых и тычковых рядов. При равномерном чередовании ложковых и тычковых рядов получается двухрядная (цепная) система кладки (рис.4.5б). Менее трудоемкая многорядная система кладки, при которой один тычковый ряд кирпичей перевязывает пять ложковых рядов (рис.4.5а). В стенах из мелких блоков, возводимых по многорядной системе, один тычковый ряд перевязывает два ложковых ряда кладки (рис.4.5в).

Рис.4.5. Виды ручной кладки стен: а) – многорядная кирпичная кладка; б) – цепная кирпичная кладка; в) – многорядная каменная кладка; г) – цепная каменная кладка

Сплошную кладку из камней большой плотности используют только для возведения внутренних стен и столбов и наружных стен неотапливаемых помещений (рис.4.6а-ж). В некоторых случаях эту кладку используют для возведения наружных стен по многорядной системе (рис.4.6а-в, д). Двухрядную систему кладки камней используют только в необходимых случаях. Например, в керамических камнях щели пустот рекомендуется располагать поперек теплового потока с целью снижения теплопроводности стены. Это достигается при цепной системе кладки.

Облегченные наружные стены проектируют двух типов – с утеплителем между двух стенок сплошной кладки или с воздушной прослойкой (рис.4.6и-м) и с облицовкой утеплителем стены сплошной кладки (рис.4.6н, о). В первом случае различают три основных конструктивных варианта стен – стены с горизонтальными выпусками анкерных камней, стены с вертикальными диафрагмами из камней (колодцевая кладка) и стены с горизонтальными диафрагмами. Первый вариант используется только в случаях применения в качестве утеплителя легкого бетона, который замоноличивает анкерные камни. Второй вариант приемлем для утеплителя в виде заливки легкого бетона и укладки термовкладышей (рис.4.6к). Третий вариант используют при утеплителях из сыпучих материалов (рис.4.6л) или из легко бетонных камней. Сплошная кладка стен с воздушной прослойкой (рис.4.6м) также относится к категории облегченных стен, так как замкнутая воздушная прослойка выполняет функции слоя утеплителя. Толщину прослоек целесообразно принимать равной 2 см. Увеличение прослойки практически не дает увеличения термического ее сопротивления, а уменьшение резко снижает эффективность такой теплоизоляции. Чаще воздушную прослойку используют в сочетании с плитами утеплителя (рис.4.6к, о).

Рис.4,6, Варианты ручной кладки стен малоэтажных жилых зданий: а), б) – сплошные наружные стены из кирпича; в) – сплошная внутренняя кирпичная стена; д), ж) – сплошные наружные стены из камней; г), е) – сплошные внутренние стены из камней; и)-м) – облегченные стены с внутренним утеплением; н), о) – облегченные стены с наружным утеплением; 1 – кирпич; 2 – штукатурка или облицовка листами; 3 – камень искусственный; 4 – утеплитель плитный; 5 – воздушная прослойка; 6 – пароизоляция; 7 – деревянная антисептированная рейка; 8 – засыпка; 9 – растворная диафрагма; 10 – легкий бетон; 11 – камень естественный морозостойкий

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.). Вариант утепления стен снаружи эффективен только при отсутствии доступа холодного воздуха в зону контакта несущего слоя со слоем утепления. Для утепления наружных стен со стороны помещения используют полужесткий плитный утеплитель (камышит, соломит, минераловата и др.), располагающийся вплотную к поверхности первых или с образованием воздушной прослойки, толщиной 16 - 25 мм – «на относе». Плиты «на относе» крепят к стене металлическими зигзагообразными скобами или прибивают к деревянным антисептированным рейкам. Открытую поверхность слоя утепления закрывают листами сухой штукатурки. Между ними и слоем утепления обязательно располагают слой пароизоляции из пергамина, полиэтиленовой пленки, металлической фольги и др.

Изучите и проанализируйте вышеизложенный материал и ответьте на предложенный вопрос.

Вопрос 4.2. Могут ли ряды кирпичей, уложенные длинной стороной вдоль стены, называться тычковыми рядами?

4.2. ответ: да

Конструктивное решение включает строительную и конструктивную системы, а также конструктивную схему.

Строительная система здания определяется материалом, наиболее массовой конструкцией и технологией возведения несущих элементов (монолитный железобетон).

Конструктивная схема представляет собой схематичный вариант конструктивной системы относительно продольных и поперечных осей.

Несущая КС железобетонного здания состоит из фундамента, опирающихся на него вертикальных несущих элементов (колонн и стен) и объединяющих их в единую пространственную систему горизонтальных элементов (плит перекрытий и покрытия).

В зависимости от типа вертикальных несущих элементов (колонны и стены) конструктивные системы разделяют на:

Колонные (каркасные), где основным несущим вертикальным элементом являются колонны;

Стеновые (бескаркасные), где основным несущим элементом являются стены;

Колонно-стеновые, или смешанные, где вертикальными несущими элементами являются колонны и стены.

а - колонная КС; б - стеновая КС; в - смешанная КС;

1 - плита перекрытия; 2 - колонны; 3 - стены

Рисунок 5.1. Фрагменты планов зданий

Нижние этажи часто решают в одной конструктивной системе, а верхние - в другой. Конструктивная система таких зданий является комбинированной.

Конструктивные схемы в стеновых КС определяются взаимным расположением стен, а в колонных КС - взаимным расположением межколонных балок (рис. 5.5) относительно поперечных и продольных осей здания. Схемы бывают поперечные, продольные и перекрестные. В реальных монолитных зданиях конструктивные схемы обычно перекрестные (рис. 5.5, в, г; 6.2, а). Чисто поперечные и продольные схемы (рис. 6.1, б, в) рассматриваются при разделении пространственной КС на две независимые (рис. 6.1, б, в и 6.2, б, в) с целью упрощения расчетов.

Конструктивные решения гражданских зданий из сборных железобетонных конструкций

Гражданские здания (жилые и общественные) могут возводиться в монолитном, сборно-монолитном и сборном исполнении.

Монолитные – здания возводятся из монолитного бетона в опалубке различного вида.

Сборно-монолитные – сочетание сборных элементов и монолитного бетона, например колонны и стены здания сборные, а перекрытия монолитные.

Сборные здания возводятся или монтируются из крупных элементов заводской готовности.

По этажности гражданские здания подразделяются на малоэтажные (высотой до 3-х этажей), многоэтажные (от 4 до 8-ми этажей), здания повышенной этажности (от 9 до 25 этажей) и высотные (свыше 25 этажей).

По конструктивной системе гражданские здания бывают:

Колонные (каркасные);

Стеновые (безкаркасные);

Смешанные.

В зданиях с несущими стенами нагрузку от перекрытий и крыши воспринимают стены: продольные, поперечные или и те и другие одновременно.

Каркасные здания имеют несущий каркас из сборных железобетонных колонн и ригелей. В зданиях с полным каркасом колонны устанавливаются во всех точках пересечения осей планировочной схемы.

В зданиях с неполным каркасом колонны располагаются только внутри здания. Наружные стены выполняются несущими или самонесущими, как правило, из каменной кладки.

Крупнопанельное здание собирается из крупноразмерных плоскостных сборных железобетонных элементов: стеновых панелей, панелей междуэтажных перекрытий и покрытий.

Конструктивная схема здания крупнопанельного здания принимается в зависимости от архитектурной компоновки, членения фасада здания, геологических особенностей основания и других факторов. Существуют следующие конструктивные схемы крупнопанельных зданий:

1. Бескаркасная схема:

С продольными несущими стенами.

С поперечными несущими стенами.

С продольными и поперечными несущими стенами.

2. Каркасно-панельная схема:

Полным каркасом.

С неполным каркасом.

Бескаркасная схема наиболее широко применяется при проектировании гражданских зданий высотой не более 16 этажей. Пространственная жесткость таких зданий обеспечивается совместной работой стен и плит перекрытий, соединяемых между собой при помощи сварки закладных деталей. При большей высоте по условиям обеспечения жесткости целесообразно выполнять каркасные здания с центральным ядром жесткости.

Каркасно-панельная схема применяется при проектировании многоэтажных общественных и производственных зданий. Несущей конструкцией является железобетонный каркас, стеновые панели в этом случае выполняют только ограждающие функции и являются навесными.

Железобетонный каркас может быть с поперечными ригелями, с продольными ригелями и безригельным (с безбалочными перекрытиями) – в этом случае плиты перекрытий опираются непосредственно на колонны.

В сборно-монолитных крупно-панельных зданиях выше 20-22 этажей для воспринятия нагрузок внутри каркаса устраивается ядро жесткости из монолитного бетона, как правило, для этой цели используется лифтовый узел. После возведения шахты вокруг устанавливаются сборные конструкции каркасного или панельного здания, которые жестко соединяются с ядром жесткости.

Здания объемно-блочной конструкции подразделяются на три основные конструктивные схемы:

1. Панельно-блочная – сочетание несущих объемных блоков с плоскими панелями плит перекрытий и навесными или самонесущими панелями наружных стен.

2. Каркасно-блочная – сочетание несущих блок-комнат с несущим каркасом. В зданиях такой конструкции все нагрузки воспринимаются железобетонным каркасом, блок-комнаты опираются на поперечные или продольные ригели.

3. Объемно-блочная – сплошная расстановка объемных элементов без применения плоских конструкций.

В бескаркасных зданиях, в зависимости от конструктивного решения, объемные элементы могут опираться друг на друга в четырех точках по углам – точечная схема опирания или по граням двух внутренних стенок блоков – линейная схема.

Здания из объемных элементов возводятся из блок-элементов (блок-комнат, блок-квартир, санитарно-технических кабин, лифтовых шахт и др.). Объемные элементы это готовые строительные блоки с выполненной отделкой или полностью подготовленные под отделку с установленным инженерным оборудованием. Блоки изготавливаются монолитным способом или собираются в заводских условиях с максимально возможносй степенью готовности.

Конструктивные решения одноэтажных промышленных зданий из сборных железобетонных конструкций

В зависимости от назначения промышленные здания подразделяются на:

Производственные, в которых размещаются основные производства.

Вспомогательные, в которых размещаются культурно-бытовые, административно-конторские помещения, столовые, лаборатории и т.п.

Здания промышленных предприятий классифицируют по их специфическим признакам, которые предусматривают назначение и принадлежность этих зданий к той или иной отрасли промышленности, а также этажности, числу пролетов, степени огнестойкости и долговечности, способу расположения внутренних опор и вида внутрицехового транспорта.

Одноэтажные промышленные здания компонуются, как правило, из параллельных пролетов одинаковой ширины и высоты с одинаковым подъемно-транспортным обобрудованием. Могут быть однопролетные и многопролетные

Тип зданий зависит от массы монтажных элементов:

Легкого типа – с массой монтажных элементов 5-9 т.

Среднего типа – с массой монтажных элементов 8-16т.

Тяжелого типа – с массой монтажных элементов 15-35т.

По расположению внутренних опор одноэтажные промышленные здания подразделяются на:

Пролетные.

Ячейковые.

Зальные с центральной опорой или без нее.

В пролетных зданиях ширина пролетов 12-36м с шагом колонн 6 или 12м. Технологические линии направлены вдоль пролета и обслуживаются кранами.

В ячейковых зданиях – квадратная сетка опор – 12х12,18х18, …36х36м и технологические линии располагаются во взаимно-перпендикулярном направлении.

Зальные здания имеют пролеты 60-100м и более с установкой большеразмерного оборудования для выпуска крупногабаритной продукции (ангары, машинные залы ТЭЦ и т.п.). Такие здания перекрывают, как правило, пространственными конструкциями.

Одноэтажные промышленные здания проектируются с полным и неполным каркасом. Они могут быть оснащены подъемно-транспортным оборудованием в виде мостовых кранов – опорных или подвесных или напольных кранов.

Общая устойчивость и геометрическая неизменяемость одноэтажного каркасного здания достигается в продольном направлении защемлением колонн в фундаментах и системой связей по колоннам, в поперечном направлении – защемлением колонн в фундаментах, а также жестким в своей плоскости диском покрытия.

В общем случае одноэтажное промышленное здание состоит из стен, колонн, покрытия, подкрановых балок, связей и фундаментов.

Железобетонные колонны по виду поперечного сечения могут быть сплошными (прямоугольного или двутаврового сечения) и сквозными (двухветвевые). В зависимости от назначения зданий и действующих нагрузок применяются следующие разновидности колонн:

Прямоугольные (безконсольные).

С консолями для опирания несущих конструкций покрытий.

С односторонними и двусторонними подкрановыми консолями.

Одноэтажное промышленное каркасное здание может иметь плоское покрытие – из линейных элементов или пространственное – из тонкостенных пространственных элементов.

Несущие конструкции покрытий подразделяются на главные (стропильные балки, фермы или арки) и второстепенные (крупнопанельные плиты, прогоны). В состав конструкций покрытия одноэтажного каркасного здания входят также фонари и связи.

Балки покрытий (стропильные балки) опираются на колонны или подстропильные балки. Стропильными балками перекрываются пролеты 6-24м при шаге колонн 6 или 12м. Подстропильные балки применяют в том случае, когда шаг колонны больше расстояния между стропильными балками.

Стропильные балки могут быть двускатными, односкатными и с параллельными горизонтальными поясами. Подстропильные балки бывают с параллельными и непараллельными поясами.

В качестве несущих конструкций покрытия кроме балок применяют железобетонные фермы. Применение ферм целесообразно при пролетах 18-30м и шаге колонн 6 или 12м. Железобетонные фермы могут быть цельными и составными.

Очертание фермы зависит от вида кровли, общей компоновки покрытия, а также от наличия, формы и расположения фонарей. Различают сегментные и полигональные фермы. Сегментные фермы с криволинейным верхним поясом называют арочными.

Полигональные фермы применяют с параллельными поясами, восходящими опорными раскосами и уклоном верхнего пояса 1:12, а также с нисходящими опорными раскосами и ломаным нижним поясом.

Второстепенные несущие конструкции покрытий могут непосредственно опираться на стропильные балки, фермы или арки (беспрогонная система покрытий) или поддерживаться системой прогонов, опирающихся на основные несущие конструкции покрытий (прогонная система покрытий).

Конструктивные решения каркасных многоэтажных зданий из сборных железобетонных конструкций

Основой многоэтажного каркасного здания является многоэтажная многопролетная железобетонная рама, ригели которой воспринимают нагрузку от панелей перекрытия и покрытия. Наружные стены, как правило, навесные из крупных панелей.

Каркасы многоэтажных зданий по схеме статической работы подразделяются на рамные, связевые и рамно-связевые.

В рамной схеме каркаса все горизонтальные нагрузки воспринимаются жестким сопряжением колонн и ригелей.

В связевой схеме каркасов горизонтальные нагрузки воспринимаются вертикальными диафрагмами жесткости или ядрами жесткости. Связевая схема каркаса исключает необходимость устройства жестких узлов в сопряжении ригелей с колоннами. которые могут выполняться шарнирными или с частичным защемлением ригелей на опоре.

В рамно-связевой схеме горизонтальные нагрузки распределяются между элементами связей и жестким сопряжением ригелей с колоннами (в одном или в двух направлениях).

Основными конструктивными элементами многоэтажных зданий являются: фундаменты, колонны, стены, перекрытия и покрытия.

Многоэтажные здания возводятся с полносборным железобетонным каркасом и самонесущими навесными стенами (панелями), а также с неполным каркасом и несущими стенами. Сборные конструкции перекрытий могут быть балочные и безбалочные.

Основными элементами безбалочного каркаса являются фундаменты, колонн, надколонные плиты, межколонные плиты, пролетные плиты.

Железобетонный каркас с безбалочным перекрытием используется при строительстве предприятий пищевой промышленности, холодильников, где предъявляются повышенные требования к чистоте.

Конструктивные решения селькохозяйственных сооружений из сборных железобетонных конструкций.

Инженерные сооружения из сборных железобетонных конструкций

Инженерные сооружения могут возводиться в сборном, монолитном или сборно-монолитном исполнении.

Резервуары и силосы из сборных железобетонных элементов используются, как правило, для хранения сыпучих материалов и жидкостей.

В цилиндрическом резервуаре днище выполняется из монолитного бетона, колонны опираются на сборные железобетонные подколонники. Стеновое ограждение выполняется сборным из железобетонных панелей, плиты покрытия сборные железобетонные, предварительно напряженные, трапециевидной формы в плане.

Силосы сооружаются круглыми, квадратными, многогранными с коническими и пирамидальными днищами и используются для хранения сыпучих материалов: цемента, зерна, минеральных удобрений. Высота стенок значительно больше размеров поперечного сечения. Силосы являются основными элементами корпусов элеваторов.

Железобетонный силос опирается на колонны. Силосы квадратной формы собираются, как правило, из замкнутых объемных элементов 3х3м, высотой 1,2м, массой 4т. Силосы круглой формы собираются из колец полной заводской готовности диаметром 3м и более, толщина стенок 60-100мм. Стенки блоков могут ребристыми или плоскими. Кольцевые блоки соединяются между собой горизонтальными болтами, а вертикальные соединения между блоками армируются и замоноличиваются.

В настоящее время наряду со стенами из кирпича и дерева, все чаще применяются технологии изготовления монолитных домов, в том числе и при помощи несъемной пенополистирольной опалубки, трехслойная конструкция с утеплителем посередине: между несущей стеной из кирпича или крупноформатных блоков и внешним слоем облицовочного кирпича создается прослойка из пенопласта. По теплоизоляционным свойствам такая система толщиной 35-40 см аналогична метровой кирпичной стене.

Востребованы технологии с применением крупноформатных блоков из пенобетона, газобетона и других модифицированных бетонов. Они обладают хорошими теплофизическими параметрами и рядом технологических преимуществ, но при строительстве элитного жилья все же не так востребованы. Для индивидуального жилищного строительства, возможно, очень перспективным штучным материалом следует считать крупноформатные блоки из поризованной керамики. Но сейчас в России их производит только одно предприятие: Санкт-Петербургская "Победа-Кнауф". Этот материал обладает уникальными характеристиками, он совмещает в себе эстетические и экологические свойства качественного керамического кирпича и технологичность крупноформатных блоков.

Строятся и сборные дома из сэндвич панелей на основе деревянного каркаса. Эти технологии могли бы решить очень многие проблемы в индивидуальном массовом строительстве, если бы удалось снизить цену их производства до 300-400 долларов за метр. Но все же, как правило, подобные здания стоят намного больше.

Традиционным материалом для России всегда являлось дерево. По-прежнему основными стеновыми материалами на сегодня остаются кирпич (до 50%) и древесина (около 30%).

В деревянном домостроении применяются в основном три известные архитектурно-строительные системы: домостроение из массивной древесины, каркасное и панельное домостроение. Как полагают специалисты, структура деревянного домостроения на ближайшие 10-15 лет (по оптимистичному прогнозу) будет выглядеть следующим образом: домостроение из массивной древесины - 35-40%, панельное деревянное домостроение - 30-35%, каркасное деревянное домостроение - 25-30%.

В общей стоимости стройматериалов для индивидуального дома деревянные детали и конструкции (стены, окна, двери, полы, перекрытия, крыша) составляют в зависимости от вида стен (кирпич или брус, бревно) от 40% до 75%. Поэтому малоэтажное жилищное строительство часто называют деревянным домостроением.

В существующей по России в настоящее время структуре продукции деревянного домостроения по конструктивным типам домов наибольший удельный вес занимают дома панельной конструкции - 70%, брусчатые и бревенчатые - 26%, каркасные - 4%.

Санкт-Петербург в этом плане имеет особый статус. Даже по сравнению с Москвой в Северо-западном регионе предпочтение отдается брусчато-бре-венчатым конструкциям. Объясняется это как наличием ресурса для подобного домостроения, так и эстетическими предпочтениями.

По мнению петербургских домостроителей, специализирующихся на дереве, этот рынок всегда имел положительную динамику. Особый рост был замечен в 2000-2003 годах. В этот период строительство деревянных домов приобрело более профессиональный характер. Компании, занимающиеся этим бизнесом, обрели достойную репутацию, а клиенты перестали ориентироваться на условную цену дома, отдавая предпочтение качеству.

Специалисты полагают, что рост рынка деревянного домостроения Петербургского региона с 2000 года составил не менее 30%. Если раньше основной тип деревянных домов был ориентирован на временное проживание (дачи и летние коттеджи), то теперь существенная доля клиентов предпочитает строить деревянный дом в непосредственной близости от города для постоянного проживания.

При разработке коструктивных решений приняты следующие характеристики основных строительных материалов и утеплителей:

Кирпич керамический пустотный М75, М100 (ГОСТ 530-90) плотностью 1400 кг/ м с коэффициентом теплопроводности 0,64 Вт/ м°С;

Сплошные блоки из ячеистого бетона у =600 кг/ м, с коэффициентом теплопроводности - 0,26 Вт/ м°С;

Пустотные блоки из керамзитобетона на керамзитовом песке g= 1000 кг/ м, с коэффициентом теплопроводности 0,4 Вт/ м° С;

Пустотные блоки из бетона на природных заполнителях у = 2400 кг/м с коэффициентом теплопроводности - 1,86 Вт/ м° С;

Плиты древесно-волокнистые и древесно-стружечные у = 1000 кг/ м с коэффициентом теплопроводности - 0,29 Вт/ м° С для наружной обшивки;

Плиты древесно-волокнистые и древесно-стружечные у = 600 кг/м с коэффициентом теплопроводности - 0,23 Вт/ м° С для внутренней обшивки;

Фанера клееная у = 600 кг/ м с коэффициентом теплопроводности- 0,18 Вт/м°С;

Плиты минераловатные повышенной жесткости «Роквул», «Изомат», «Парок» с р =130-142 кг/ м 3 и Х= 0,036-0,042 Вт/ м°К;

Плиты минераловатные полужесткие и для сухих систем утепления и колодцевой кладки из мелкоштучных материалов с р = 30-34 кг/ м и X = 0,36 Вт/ мК.

Плиты пенополистирольные «ТИГИ-КНАУФ» по ГОСТ15588-86 с антипиреном:

М 15 у=15 кг/м 3 X = 0,042 Вт/ мК;

М 25 у =25 кг/м 3 X = 0,039 Вт/ мК;

М 35 у =15 кг/ м 3 X = 0,037 Вт/ мК.

Конструктивные решения многослойных стен разработаны для жилых зданий, строительство которых будет осуществляться в климатических районах с количеством градусо-суток отопительного периода (ГСОП) 6000.

В зависимости от типа ограждающей конструкции может быть принята следующая этажность зданий:

- кирпичные стены с наружным утеплением толщиной 120 мм в стальном каркасе и толщиной 250 мм без стального каркаса - для 1-2-х этажных домов с мансардой;

- деревянные стены из бруса с наружным утеплением - для 1-2-х этажных домов с мансардой;

- 3-х слойные кирпичные стены с жесткими связями при толщине внутреннего слоя -120 мм - для одноэтажных домов, толщиной 250 мм - для 2-4-х этажных домов (с засыпным утеплителем - для 2-х этажных домов);

- 3-х слойные кирпичные стены с гибкими связями с плитным и засыпным утеплителем для жилых зданий высотой до 2-х этажей с мансардами. Кладку 3-х слойных кирпичных стен с жесткими и гибкими связями выполнять в строгом соответствии с указанием альбома «Технические решения теплоэффективных кирпичных наружных стен жилых зданий» с ГСОП-8000 НТК Центра Минстроя РФ;

И ячеисто-бетонных блоков с гибкими связями при толщине несущего слоя 190 мм (при щелевых камнях) и 200 мм (при ячеисто-бетонных блоках) - для одноэтажных домов с мансардой, а с несущим слоем 290 мм и 300 мм соответственно- для 2-х этажных домов с мансардой;

- колодцевые кладки из щелевых камней и ячеисто-бетонных блоков с жесткими связями при толщине несущего слоя 190 мм (при щелевых камнях) и 200 мм (при ячеистобетонных блоках) - для одноэтажных домов с мансардой, с наружным слоем 190 мм и несущим слоем 390 мм (при щелевых камнях) - для 4-5 этажных домов;

- каркасные деревянные стены - для 1 -2-х этажных домов с мансардой;

- монолитные стены из армированного бетона с наружным утеплением - для домов от 1 до 9 этажей с подтверждением расчетом на прочность.

Облегченная кладка из пустотелого кирпича с гибкими связями и керамзитовым гравием с внутренней стенкой 250 мм и наружной - 120 мм:

1- кладка: - керамзитобетонные камни; 2 - утеплитель - пенополистирол М25

Стена толщиной 250 мм с наружным утеплением и облицовкой плиткой (утеплитель - пенополистирол по ГОСТ 15588-86, у = 40 кг/м 3):

1 - кирпичная кладка на цементно-известковом растворе; 2 - клей для приклеивания пенополистирольных плит; 3 - пенополистирол М35, 6=120 мм; 4 - армирующая сетка; 5 - дюбели; 6 - штукатурка по сетке; 7 - облицовка плиткой; 8 - гипсокартонная плита

Облегченная кладка из пустотелого кирпича с гибкими связями с утеплителем из пенополистирола ГОСТ 15588-86 у =40 кг/м с внутренней стенкой - 250 мм и наружной - 120мм. Примечание: гибкие связи изготавливаются из оцинкованной стали В р -I и устанавливаются через 600 мм как по горизонтали, так и по вертикали в шахматном порядке (СНиП 2.03.01.84):

1 - кирпичная кладка; 2 - утеплитель - пенополистирол Ml5 6=14 см; 3- гипсокартонная плита

Стены комбинированные с облицовкой канадскими плитами (фирма А-7):

1- канадская плита с пенополиуретановым утеплителем 6=50 мм; 2- крепление плиты к основному каркасу саморезами М 4 х 35; 3- заделка швов базальтовой породой и силиконовым герметиком; 4- каркас стены из брусьев 40 х 120 мм с шагом 1,2 м с обвязкой понизу и поверху; 5- рубероид; 6,8- фанера (6=12 мм); 7- утеплитель - минерало-ватные плиты: 6=120 мм

1- деревянная стена из бруса 150x150 мм; 2- утеплитель - минплита 6=100;

3- горизонтальный деревянный держатель из двух досок 6=32 мм и

бобышек =160 мм с шагом 400 мм толщиной 40 мм; 4- гвозди для крепления поз. 3

к стене и бобышек к доскам; 5- вертикальный фасонный держатель;

6 - облицовочная плитка

Стены из пеногазобетонных блоков (190 х 190 х 390 мм) с наружным утеплением по системе «ХЕКК»:

1- кладка из блоков; 2- клей для приклеивания пенополистирольных плит;

3- утеплитель - плита из пенополистирола М 35 толщиной ПО мм;

4- армирующая сетка; 5 - дюбели; 6 - штукатурка по сетке «ХЕКК» толщиной

6-8 мм; 7 - накрывочный штукатурный слой «ХЕКК» 7 мм

Деревянная стена из бруса 6=150 мм с наружным утеплением минераловатными плитами компании «БИК» по технологии чешской фирмы «Икс штайн» (система СПИДИ):

1- кладка: - керамзитобетонные камни; 2 - утеплитель - пенополистирольные

плиты М 25, 6=220 мм

Облегченная кладка из пустотелого кирпича с гибкими связями с утеплителем из минплиты компании «БИК» с внутренней стенкой - 250 мм и наружной - 120 мм:

1- кирпичная кладка; 2 - минераловатные плиты 6=100 мм; 3 - гипсокартонная плита

Облегченная кладка из пустотелого кирпича с жесткими связями с утеплителем из минваты g = 200 кг/мЗ ГОСТ 9573-82 с толщиной внутренней и наружной стенки - 120 мм:

1- кирпичная кладка: 2 - утеплитель - плита П-200 г. ГОСТ 9573-82, 6=220 мм

Монолитная железобетонная стена с наружным утеплением по системе «ХЕКК» с утеплителем из пенополистирола по ГОСТ 15588-86 у =40 кг:

1- железобетонная армированная стена 6=100 мм; 1а - клей для приклеивания

пенополистирольных плит; 2 - утеплитель - пенополистирол 6=130 мм М 35;

3 - армирующая сетка; 4 - дюбели; 5 - штукатурка по сетке «ХЕКК» толщиной

6-8 мм; 6 - накрывочный штукатурный слой «ХЕКК» - 7 мм

Деревянная стена из бруса 150 х 150 мм с наружным утеплителем по системе «ХЕКК» с утеплителем из пенополистирола ГОСТ 15588-86 у = 40 кг/ м 3:

1 - стена из бруса 150 х 150 мм; 2 - клей для приклеивания пенополистирольных плит; 3- утеплитель - пенополистирольные плиты 6=100 мм, М 35; 4 – армирующая сетка; 5 - дюбели; 6 - штукатурка по сетке «ХЕКК»; 7 – накрывочный штукатурный слой «ХЕКК» - 7 мм

Стены из сплошных блоков из ячеистого бетона у =600 кг/м с жесткими связями и утеплителем из минераловатных плит компании «БИК» при толщине внутреннего слоя 300 мм и наружного - 145 мм:

1- кладка из ячеистого бетона; 2 - утеплитель - минераловатные плиты 90 мм;

3 - гипсокартонная плита

Стены из сплошных блоков из ячеистого бетона у =600 кг/м с гибкими связями с утеплителем из пенополистирола у =40 кг/м при толщине внутреннего слоя - 300 мм и наружного - 145 мм:

1 - кладка: блоки из ячеистого бетона; 2 - утеплитель - пенополистирольные плиты М25, 6=100 мм; 3 - гипсокартонная плита; 4 - гибкие связи

Стены из сэндвич-панелей на основе деревянного каркаса с утеплителем минеральной ватой базальтовых пород «Rockwool» с гидроизоляцией:

Наружная стена со штукатурным покрытием:

Наружная стена с облицовкой кирпичом:

Наружная стена с горизонтальной облицовкой деревом (блок-хаус):

Внутренняя несущая стена :