основные требования к стенам
Стены и эксплуатационные требования к ним
Стены зданий и сооружений выполняют функции ограждения, тепло- и звукоизоляции помещений и составляют около трети стоимости здания. Они весьма различны по материалам и конструкциям (рис. 2.3). Наиболее распространенным типом стен являются несущие, воспринимающие нагрузки от крыши, перекрытий, собственной массы и передающие их на фундамент и далее на основание. Есть стены самонесущие, чаще всего в производственных зданиях: они выполняют функции ограждения, рассчитываются на тепло- и звукоизоляцию, а стоящий рядом с ними каркас воспринимает нагрузки от перекрытий, покрытий и т. п. Есть еще и третий тип стен — фахверковые. Такие стены возводятся в ячейках каркаса-фахверка и несут свою нагрузку только в пределах этой ячейки, а другие нагрузки воспринимает каркас. В этом случае стены возводят из эффективного теплоизоляционного материала, обладающего слабой несущей способностью, но это и не опасно, так как все нагрузки воспринимает фахверк.
В зависимости от материалов стены делятся на две большие группы: деревянные и каменные, в том числе кирпичные, бетонные и железобетонные. В свою очередь деревянные стены могут возводиться из бревен, брусьев или из пиломатериалов с использованием теплоизоляционных материалов (щитовые и каркасные).
Рис. 2.3. Варианты конструкции стен
а — однослойная; б — двухслойная с утеплителем с разных сторон; в — трехслойная с утеплителем из разных материалов
Воздействия на стены: 1 — паровоздушной смеси; 2 — обусловленные требованием архитектурной выразительности; 3 — шумов; 4 — давления холодного воздуха; 5 — косого дождя; 6 — колебаний температуры наружного воздуха; 7 — нагрузок Конструктивные элементы стен: I — несущие элементы; II — теплоизоляция; III — защитный слой
Учет всех воздействующих на стены факторов и предъявляемых к ним эксплуатационных требований (табл. 2.2) позволяет составить принципиальную или обобщенную структурную схему (рис. 2.4), в которой в общем виде сочетаются все их составные части.
Главной и наиболее распространенной причиной ускоренного износа стен, возникновения в них повреждений является периодическое их увлажнение и высыхание в сочетании с знакопеременными перепадами температуры.
Стеновой материал — это обычно трехфазная система: твердое тело, воздух и вода. Характеристика и количественный состав каждой из фаз существенно влияют на эксплуатационные качества стены: чем плотнее твердое тело, тем стена прочнее, но теплопроводнее; чем больше в ней воды, особенно льда,— тем она теплопроводнее, тем ниже ее эксплуатационные качества и быстрее она разрушается. Допустимое количество влаги в материале стены определяется нормами.
Влага в стену проникает несколькими путями: вследствие поглощения — сорбции; из-за капиллярного или диффузионного смачивания; под давлением паровоздушной смеси и диффузией; в результате физико-химических процессов.
Такие пористые материалы, как фибролит, шлакобетон, известь, активно сорбируют влагу; плотные материалы — кирпич, гранит, известняк — относятся к инертносорбирующим влагу.
Сухие материалы лучше противостоят увлажнению, чем влажные.
Красный кирпич обладает высокой влагостойкостью и не содержит растворимых солей, как, например, бетон. Для защиты стен от увлажнения их подвергают гидрофобизации — наносят на них ГКЖ и другие гидрофобные составы, которые хорошо «дышат», пропуская изнутри помещений пар и воздух.
Наибольшее распространение в городском строительстве получили кирпичные стены, но в последние десятилетия стали широко распространяться и крупнопанельные. По конструкции и кирпичные, и крупнопанельные стены весьма разнообразны.
Кирпичные могут быть сплошными, с вкладышами или засыпкой, с воздушными прослойками — колодцами и др. Крупнопанельные стены различают прежде всего по числу слоев: одно-, двух- и трехслойные (рис. 2.3).
Работа однослойных панелей ясна и однозначна. Однако стремление разделить функции стены — прочность и теплозащиту с целью использования разных материалов выдвигает на первый план слоистые конструкции крупных панелей, изготовленных на заводе. Железобетонные (одна или две) панели в этом случае выполняют несущие функции, а прикрепленный к ним утеплитель — теплоизоляционные. Такое разделение в использовании материалов для стен дает большой экономический эффект по расходу материалов, массе стен, размерам фундаментов, транспортным затратам, мощности кранов для монтажа и др. Именно благодаря этим достоинствам крупнопанельное строительство наполовину вытеснило кирпичное.
Стены должны быть прочными и устойчивыми при воздействии на них всех нагрузок и других факторов, обеспечивать в помещениях требуемый температурно-влажностный режим, звукоизоляцию и другие условия в соответствии с их назначением. Конструктивно стены должны обеспечивать возможность возведения их индустриальными методами и быть экономичными.
Рис. 2.4. Структурная схема стены
Воздействия на стены: 1 — паровоздушной смеси; 2 — обусловленные требованием архитектурной выразительности; 3 — шумов; 4 — давления холодного воздуха; 5 — косого дождя; 6 — колебаний температуры наружного воздуха; 7 — нагрузок Конструктивные элементы стен: I — несущие элементы; II — теплоизоляция: III — облицовка, защитный слой; IV — герметизирующий слой; V — звукоизолирующий слой; VI — пароизоляция, штукатурка; VII — архитектурные формы
Стены рассчитываются на прочность и устойчивость, теплозащиту и звукоизоляцию, а крупнопанельные — и на герметичность стыков.
Исправное состояние зданий, их внешний вид во многом зависят от состояния стен. При неправильном выборе для них материалов, ошибках в расчете или конструировании на стенах появляются пятна, полосы от протечек, промерзания.
Повреждения начинаются в наиболее уязвимых дефектных местах, которыми в стенах чаще всего являются углы и участки пропуска водосточных труб, стыки панелей, перемычки и др. Исправное состояние стен во многом зависит также от качества их эксплуатации, своевременного предупреждения и устранения повреждений, защиты стен от увлажнения.
Наружные поверхности каменных стен в декоративных целях и для защиты их от климатических воздействий отделывают декоративным кирпичом, облицовывают плитками, декоративными офактуренными камнями и в отдельных случаях штукатуркой (штукатурка фасадов, как правило, запрещена). В помещениях с высокой влажностью или мокрыми процессами (бани, прачечные, кухни и др.) наружные стены должны иметь на внутренней поверхности надежную пароизоляцию; при этом не допускается устройство плотного наружного слоя на наружной поверхности, так как это способствует накоплению конденсационной влаги в толще стены, у наружной ее поверхности, подверженной замерзанию и разрушению.
Теплозащитные качества стен наиболее сильно подвержены изменениям. Их снижают высокая начальная влажность (допу
стимая величина ее нормирована для каждого материала), увлажнение стен дождевой водой, проникающей в толщу по мельчайшим пустотам и трещинам.
Надо иметь в виду, что давление теплого воздуха в период отопления зданий всегда выше, чем наружного холодного. Поэтому теплый воздух-—паровоздушная смесь — стремится проникнуть через ограждающую конструкцию — стену (покрытие) наружу. Диффундируя через конструкцию, она попадает в холодную ее зону вблизи наружной поверхности и выпадает в виде конденсата, который, замерзая, разрушает конструкцию. В связи с этим внутреннюю часть стены необходимо конструировать из более плотного материала, чем наружную, а в помещениях с высокой влажностью воздуха ставить на ней пароизоляцию.
Из этого следует, что влагозащитный слой стены (покрытия) должен располагаться с внутренней теплой ее стороны, а наружный слой должен обладать высокими теплозащитными качествами, чтобы плоскость нулевой температуры проходила возможно ближе к наружной поверхности, т. е. чтобы стена неглубоко промерзала. Кроме того, наружный слой должен быть прочным и плотным, обеспечивать осушение стены — пропускать паровоздушную смесь наружу, но не увлажняться косым дождем. Требования эти противоречивы и выполнить их сложно. Радикальное решение данной задачи состоит в устройстве защитного декоративного экрана, отстоящего от теплоизоляционного слоя на некотором расстоянии; но это усложняет и удорожает конструкцию стены.
Трехслойные железобетонные панели на практике оказались неудовлетворительными: они промерзают в местах расположения ребер жесткости, являющихся «мостиками» холода, а из-за уплотнения и деформации мягкого утеплителя внутри панелей промерзают и продуваются в стыках.
Исходя из опыта эксплуатации, наиболее эффективными и экономичными по строительным и эксплуатационным затратам (почти в два раза по сравнению с трехслойными панелями) оказались однослойные панели, в частности из керамзитобетона с объемной массой 1000—1200 кг/м3, с наружным фактурным покрытием перхлорвиниловой покраской и последующей гидро- фобизацией кремнийорганическими соединениями, например 5 %-ным водным раствором ГКЖ-П. Облицовка панелей керамическими плитками замедляет сушку панелей и поэтому менее желательна, чем покраска и последующая гидрофобизация. Правда, гидрофобизацию приходится повторять и в период эксплуатации зданий через шесть-восемь лет.
Однослойные панели стен рекомендуются для помещений с сухим воздухом и нормальным влажностным режимом. В слоистых конструкциях внутренний слой должен обладать более высоким сопротивлением паропроницанию, чем наружный: для помещений с сухим воздухом в 1,2 раза, а для помещений с влажным режимом в 1,5 раза. Выполнение этого требования СНиП позволяет исключить проникновение паровоздушной смеси со стороны помещения и накопление ее в толще стены, особенно в зоне ее промерзания, и как следствие — разрушение. Все это подтверждает особую зависимость технического состояния стены, ее долговечности, а также способности поддерживать в помещении температурно-влажностный режим от влажности ее материала.
Устройство пароизоляции на внутренних поверхностях деревянных стен сокращает их теплопотери более чем наполовину. При насыщении теплоизоляционного слоя влагой его теплозащитные качества резко ухудшаются, что объясняется большой разницей в значениях коэффициента теплопроводности матери-, алов. Так, для воды он равен 0,59 ккал/ч- м-град; для льда — 1 2, для воздуха — 0,22, для минеральной ваты —0,04. Следовательно, если в минеральной вате место воздуха займет вода, а тем более лед, то ее теплопроводность возрастет соответственно в 25 и 100 раз.
Основные теплопотери в крупнопанельных зданиях происходят через стены и окна — около 80 % общих теплопотерь. Потери тепла через окна устраняют путем двойного и тройного остекления, плотной подгонкой и конопаткой оконных коробок и рам. Для стен важцо, чтобы температура их внутренней поверхности отличалась от температуры воздуха в помещении не более чем на 6 °С, а лучше — на 3 °С, ибо в противном случае на стене будет выпадать конденсат. Отсутствие конденсата на внутренней поверхности еще не исключает увлажнения конструкции диффузионной влагой из-за возможной ее конденсации в толще. Опасность такой конденсации проверяется расчетом (см. § 7.1). Если установлена вероятность конденсации накапливающихся паров, то на внутренней поверхности конструкции устраивается надежная пароизоляция.
Теперь, когда известны характеристики конструкций стен и условия их работы, принципиальные структурные схемы стен и основные варианты конструкций, можно перейти к выбору материала и конструкции стен конкретных зданий. Для этого воспользуемся данными табл. 2.2, в которой приведен перечень факторов, воздействующих на стены, сформулированы эксплуатационные требования к стенам и перечислены необходимые конструктивные элементы, отвечающие этим требованиям. Задача специалиста состоит в том, чтобы оценить выбранную конкретную стену здания, сопоставить с показателями указанной таблицы, определить, насколько полно и правильно будут реализованы эксплуатационные требования при проектировании и возведении данной стены, составить инструкции по ее технической эксплуатации.
Конструктивные схемы и виды ограждающих конструкций заглубленных сооружений показаны на рис. 1.3. Основными
эксплуатационными требованиями к ограждающим конструкциям таких сооружений являются их герметичность, водо-, воз- духо и газонепроницаемость.
Конструкции стен каменных домов: нагрузка, воздействие стен, классификация стен, требования к стенам
Конструкции стен каменных домов.
Нагрузки и воздействия на стены зданий
Стены являются одной из конструкций несущего остова, как в стеновых, так и в каркасных конструктивных системах.
Из всех конструкций здания наружные стены подвергаются, пожалуй, самым многочисленным и разнообразным нагрузкам и воздействиям.
Нагрузки силового характера:
Воздействия несилового характера:
Понятно, что дом должен выстоять под таким разнообразием нагрузок и не потерять своей архитектурной привлекательности.
Внутренние стены подвержены меньшему воздействию, но к ним тоже предъявляются достаточно высокие требования.
Классификация стен
Как это часто бывает во всякого рода классификациях, любой предмет, фактор, явление и т.п. можно отнести к разным группам по разным показателям. То же не минует и стены, классификацию которых мы приводим.
По положению в здании стены называют:
Функции наружных и внутренних стен в основном совпадают, но имеют и различия, о чём будет рассказано ниже.
По статической работе наружные и внутренние стены могут быть:
К внутренним самонесущим стенам часто относят перегородки. Однако в практике строительства принято разделять перегородки и самонесущие стены по тому признаку, что самонесущие стены являются более массивной конструкцией, нежели перегородки. Например, стена, выложенная в один кирпич (толщиной 250 мм) классифицируется как самонесущая, а стена в четверть (65 мм) или даже в полкирпича (120 мм) возводится в качестве перегородки. Кроме того, есть материалы, которые могут применяться только в перегородках (например, гипсокартон). Разница кроется в передаче нагрузки: нагрузка от перегородки передаётся на перекрытие, как и от мебели, например; поэтому фундамент под перегородки не возводится. Под самонесущие стены требуется фундамент, параметры которого устанавливаются расчётом.
По функциональному назначению стена может являться:
По строительным материалам стены современных малоэтажные домов могут быть:
По способу возведения (технологии):
По конструктивному решению:
Требования к стенам
Стены малоэтажных домов выполняют, как правило, несущие и всегда ограждающие функции. Стенам есть что нести и от чего ограждать. Отсюда и разносторонние требования к стенам, выполнение которых ставит целью создание комфортного и надёжного жилища. Для чёткого понимания полной роли стен в деле проектирования жилого дома разделим все требования по их функциональному назначению.
Требования к стенам как к несущим конструкциям
Прочность каменных стен малоэтажного дома, как правило, достаточная. Нагрузки в малоэтажном доме небольшие, а толщину стен часто назначают исходя не из расчёта на прочность, а из других соображений: из условий опирания конструкции перекрытия на стены, жёсткости стен, параметров кладочного материала, устройства вентиляционных каналов и других.
Устойчивость стены должна быть обеспечена, чтобы стена не «завалилась». Требование тоже вполне выполнимо: ведь стена не стоит сама по себе, с ней связаны другие стены, примыкает или опирается перекрытие, что в комплексе создаёт пространственно устойчивую систему.
Жёсткость стен необходима, чтобы исключить: а) перекос стены в своей плоскости (приведёт к трещинам) и б) выпирание стены из своей плоскости, что при запредельном изгибе может привести к потере устойчивости. Так, кирпичная стена толщиной 250 мм достаточно прочная и способна воспринимать значительные нагрузки. Однако при тех же нагрузках такая стена высотой более 4. 5 м (точные величины показывают соответствующие расчёты) может деформироваться, выйти из своей плоскости. Значительные деформации приведут к потере устойчивости стены и к её разрушению.
Влияет и нагрузка на стены. Из этих соображений, толщина несущей кирпичной стены для двухэтажного дома с балочным деревянным перекрытием принимается равной не менее 380 мм, хотя по прочности достаточно было бы 250 мм.
Долговечность наружных стен определяется сопротивлением атмосферным воздействиям (колебаниям температуры, влажности, морозостойкости и т.д.). Долговечность достигается подбором качественных строительных материалов, характеристики которых диктуют их применение в данной климатической зоне. Прочность в этом деле не всегда является определяющим фактором: к примеру, силикатный кирпич более прочен, чем глиняный обыкновенный, но он менее морозо- и влагостоек и потому менее долговечен.
Огнестойкость стен должна обеспечиваться в соответствии с требованиями.
Требования к стенам как к ограждающим конструкциям
Ниже приведённые требования относятся к санитарно-гигиеническим и обеспечивают комфортность проживания.
Звукоизоляция означает защиту помещений от внешних шумов. Наука говорит, что даже если человек не замечает шума, это не означает, что шум не действует на мозг неблагоприятным образом. Поэтому природная тишина так благотворна и успокаивающая.
Подавляющая часть проникающего извне в здание антропогенного, т. е. не природного, шума передаётся через наружные стены и их элементы:
Но не только шум извне может беспокоить жильцов. Внутри здания так же могут возникать различные шумы.
Какие же конструктивные решения принимают, чтобы обеспечить тишину в доме в целом и в его отдельных помещениях?
Преградой прониканию звука через неплотности в элементах наружных стен служит тщательная заделка узлов примыканий: оконных коробок, например.
Изоляция от ударного шума внутри здания обеспечивается применением упругих прослоек между отдельными элементами конструкции или в местах соединения конструкций между собой.
Теплоизоляция внутреннего пространства дома обеспечивает благоприятный температурный режим в жилище. Наружные стены имеют большую площадь и, более того, на промежуточных этажах это единственная конструкция, через которую «уходит» тепло. Поэтому теплоизоляция наружных стен должна быть особенно тщательно не только разработана, но и выполнена без брака. Основы теплотехнического расчёта были приведены в главе 1, а мы напомним, что теплозащитные свойства материала зависят от его теплопроводности, которая характеризуется коэффициентом теплопроводности X.
Теплопроводность разных материалов, понятно, неодинакова. У кирпича теплопроводность выше, чем у дерева, а дерево держит тепло хуже, чем минеральная вата или любой другой теплоизолирующий материал. Существует такая зависимость: чем выше плотность материала, тем выше его коэффициент теплопроводности, а это означает, что материал с большей плотностью лучше передаёт тепло и, стало быть, его теплозащитные свойства хуже.
Надо сказать, что некоторые материалы со временем изменяют свой коэффициент теплопроводности: к примеру, минеральная вата может потерять свои свойства в результате уплотнения или увлажнения.
На основе коэффициента теплопроводности рассчитывается термическое сопротивление стены R.
Как применить это на практике? В характеристиках материала всегда указывают коэффициент теплопроводности X. Зная эту величину и толщину слоя 8, можно легко прикинуть величину R и сравнить её с нормативной.
Инфильтрация (воздухопроницаемость). Как составляющая компонента комфортности жилища, инфильтрация характеризует интенсивность проникания воздуха в помещение извне, со стороны улицы. Инфильтрация не рассматривает проветривание помещений через окна — одного из способов проникания свежего воздуха.
Благодаря инфильтрации в помещении создаётся воздухообмен. В ограниченных пределах инфильтрация выполняет полезную работу:
Это интересно. Учёные доказали, что в непроветриваемом и лишённом инфильтрации помещении состав воздуха в 50 раз хуже, чем на самом загруженном перекрёстке; в таком помещении скапливаются вредные газы (в том числе газ радон), «фонит» мебель, накапливаются микроорганизмы и возникают прочие неприятности.
Проникание воздуха происходит постоянно и осуществляется через:
Разумеется, благо инфильтрации в её разумных пределах. При слишком сильном воздухообмене происходит охлаждение помещения, что делает жилище некомфортным или требует дополнительного его подогрева.
Непроницание влаги в материал стен.
С точки зрения влажностного режима наружные стены в нашей полосе находятся в очень неблагоприятных условиях, а влажность влияет на долговечность здания. Для проникания влаги в стену есть много путей:
Зачастую во влаге содержатся агрессивные вещества, способные при проникании в конструкцию вызвать коррозию. Причём коррозировать может не только арматура в железобетонных изделиях или металлические конструкции, но и кирпич, бетон.
Устранить увлажнение стены атмосферной влагой сложно, но принять меры к уменьшению влияния этого явления можно, для этого:
Грунтовая капиллярная влага отсекается гидроизоляцией, прокладываемой на стыке фундамента и стены.
Гигроскопичность некоторых материалов нивелирует их хорошие показатели по другим характеристикам. Можно наблюдать, как стены из силикатного незащищённого кирпича темнеют, пропитываясь влагой. Делая своё «чёрное дело», влага разрушает кирпич.
Как предотвратить паропроницание и тем самым сохранить долговечность стены, включая её теплозащитные свойства, посмотрим в соответствующих разделах.
Эстетические требования
Безусловно, красота в архитектуре первостепенна для восприятия облика дома. Это относится не только к форме здания, но и к отделке фасадных плоскостей и поверхностей. Сюда же относится и требование поддержания эстетического вида. Например, рельефный облицовочный материал, конечно, красив, но он очень подвержен загрязнению, становясь со временем совсем не привлекательным. Бороться с этим загрязнением непросто. То же можно сказать и о пористых отделочных материалах, например, мраморе или туфе.
27. Основные требования к стенам
Стены здания должны удовлетворять требованиям:
— прочности и устойчивости;
— противопожарных норм, т.е. в зависимости от степени огнестойкости здания должны иметь группу возгораемости и предел огнестойкости не ниже нормативных;
— индустриальности, т.е. возводиться при наименьших затратах труда;
— экономики, т.е. иметь минимальную массу и наименьшие показатели стоимости и трудоемкости на 1 м² стены.
28. Основы малоэтажных зданий со стенами из каменных материалов.
29. Остовы со стенами из мелких камней.
Для изготовления стен одноэтажных домов из мелких камней 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 цементнопесчаные растворы. Для кладки внутренних стен используют обычный песок, а для наружных стен песок малой плотности (перлитовыми др.). Кладку стен ведут с обязательным соблюдением перевязки швов по рядам. Рядность кладки определяется числом рядов с продольной фасаду укладкой камней (ложковых) и рядов с поперечной фасаду укладкой камней (тычковых). При равномерном чередовании ложковых и тычковых рядов получается двухрядная (цепная) система кладки. Менее трудоемкая многорядная система кладки, при которой один тычковый ряд кирпичей перевязывает лять ложковых рядов. В стенах из мелких блоков, возводимых по многорядной системе, один тычковый ряд перевязывает два ложковых ряда кладки.
Сплошную кладку из камней болъшой плотности используют только для возведения внутренних стен и наружных стен неотаплеваемых помещений. В некоторых случаях эту кладку используют для возведения наружных стен по многорядной системе. 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 и с облицовкой утеплителем стены сплошной кладки. В первом случае различают три основных конструктивных варианта стен — стены с горизонтальными выпусками анкерных камнеи, 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. Третий вариант используют при утеплителях из сыпучих материалов или из легкобетонных камней. Сплошная кладка стен с воздушной прослойкой 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.
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.
Наружная стена дома состоит из следующих основных элементов: цоколь, проемы, карниз или парапет. Внутренняя стена включает только элементы проемов.
Цоколь устраивают в нижней части стен высотой не менее 0,5 м Этот элемент предназначен для сохранения стен от разрушающего действия брызг, атмосферных осадков. Наружную поверхность цоколя выполняют из проч; ных и морозостойких материалов (хорошо обожженный красный кирпич, морозостойкий поиродный камень,, например, гранит, керамическая плитка, морозостойкая. штукатурка>. Существуют три конструктивных решения цоколя каменных стен — утолщение нижней части стены, облицовка стены плиткой или набетонкой и цоколь вподрезку, т. е. тоньше стены. Первое решение применяют при выполнении этой части стены функций элемента фундамента из камней. Второе решение применяют для повышения долговечности нижней части кладки стены и третье — когда цоколь выполняют из сборных бетонных блоков или монолитного железобетона, с морозостойким лицевым слоем.
30. Остовы со стенами из монолитного бетона и железобетона.
В настоящее время все большее распространение получает монолитная технология возведения зданий. Конструктивным материалом при этом является железобетон на основе тяжелого бетона. Обязательным элементом такого конструктивного решения является опалубка — форма-конструкция, образующая поверхности остова здания. В строительной практике используются преимущественно два типа опалубки — переставная и скользящая. Переставная опалубка может применяться как в виде отдельных щитов, так и в виде объемных элементов. Для малоэтажного строительства целесообразно применение опалубки в виде отдельных щитов, причем небольших размеров. Скользящая опалубка применяется для возведения вертикальных элементов зданий высотой, обычно, десятки метров и нецелесообразна для использования при строительстве малоэтажных зданий. Существует еще один вид опалубки — пневматическая (надувная), которая применяется только для получения тонкостенных криволинейных конструкций (сводов и куполов), использование которых в малоэтажном строительстве весьма ограничено. При этом основным критерием использования того или иного типа опалубки будет ее оборачиваемость, поэтому основной опалубкой при возведении остовов малоэтажных зданий будет, естественно, мелкощитовая опалубка, позволяющая наиболее мобильно обеспечивать получение разнообразных конструктивных форм.
При возведении остовов малоэтажных зданий использование облегченных бетонов на основе керамзита, перлита, аглопорита и др. поризованных заполнителей более целесообразно в виде мелких блоков, а не в виде сплошного монолитного элемента здания, что подтверждается практикой.
Монолитная технология предполагает, что с ее помощью возводится только несущая часть остова, которую затем нужно дополнить слоями утеплителя и отделки.
Для возведения стен различных видов малоэтажных жилых зданий — индивидуальных домов, коттеджей, дач, вилл и др., подобных им, наиболее целесообразно применение легкой, собираемой вручную, съемной щитовой опалубки или малогабаритной несъемной опалубки.
К опалубке первого типа можно отнести щитовую опалубку из модулей на основе прочной водостойкой пятислойной фанеры толщиной 21 мм, усиленной с двух сторон специальной облицовкой (ламинатом ) и заключенной в металлические рамы из стальных профилей на основе оцинкованной или легированной стали. Каркас щитов может быть из алюминиевых профилей или с использованием деревянных щитов
Проверенный практикой максимальный размер такого щита-модуля 2 640 х 750 мм при массе 61 кг, т.е. он может монтироваться двумя рабочими. Такие щиты соединяются между собой либо с помощью болтового зажима, либо специальными скобами. Подобная опалубка позволяет ее использовать при бетонировании как стен, так и колонн, фундаментов и перекрытий. Оборачиваемость этих щитов — до 300—400 раз. Варианты использования такой опалубки показаны на рис. IV.25.
Армирование железобетонной части конструкций малоэтажных зданий чаще всего предпринимается по конструктивным соображениям. При этом обязательно расчетное армирование перемычек и вертикальных граней всех проемов, а также углов и пересечений стен и, конечно, перекрытий. Армирование рекомендуется производить сварными каркасами и сетками.
Минимальная толщина монолитного железобетонного слоя в конструкциях малоэтажных зданий — 120 мм для стен и 150—160 мм для перекрытий (из условий армирования).
Бетонирование должно осуществляться только подвижными пластичными бетонными смесями, изготавливаемыми централизованно, что более надежно обеспечивает их качество. Примененная марка бетона должна быть не ниже М300 (класса В 25), исходя из условий, что распалубливать монолитные конструкции следует при достижении бетоном прочности примерно 10 МПа (100 кг/см2). Для бетона М300 такая прочность наступает приблизительно через трое суток после его укладки при стандартных условиях твердения (температура 15—18°С и влажность свыше 80%).
Использование т.н. несъемной опалубки позволяет избежать ожидания времени начала распалубки.
Несъемная опалубка — это второй тип опалубки, при котором опалубка остается в бетонируемой конструкции. Этот способ предпочтительнее, когда исключено многократное использование инвентарной опалубки или когда необходимо сократить время возведения здания.
Некоторые виды несъемной опалубки, которые целесообразно использовать именно в малоэтажном строительстве, представлены на рис. IV.26.
При использовании плит или толстых листов из перечисленных материалов необходимо иметь в виду, что они выполняют не только роль формообразующих элементов, но и роль теплоизолирующего кожуха. Поэтому в наружных стенах внешняя сторона опалубки будет всегда толще, чем внутренняя, за счет более толстых листов (плит), а в необходимых по теплотехническим соображениям случаях даже с использованием пенопластовых плит (ПСБ-С).
Арматура в таких системах устанавливается так же, как это описано выше
При применении полых объемных элементов из бетона в качестве несъемной опалубки следует имеющиеся в них пустоты использовать для создания дополнительного теплоизолирующего слоя либо для размещения вертикальной арматуры, если она необходима по расчетным или конструктивным соображениям. Возможно закрепление дополнительного теплоизолирующего слоя и с наружной стороны с помощью пристреливаемых анкеров.
Следует учесть, что пенополистирольная оболочка такой опалубки требует защиты как с внешней, так и с внутренней сторон в виде штукатурки или облицовки.
Благодаря монолитному соединению всех элементов несущий остов здания отличается высокой степенью жесткости и устойчивости. Фундаменты под монолитные дома чаще проектируют ленточные из бутобетона или из коротких буронабивных свай с монолитным ростверком, технология которых тоже включает в себя элементы монолитного бетонирования. Для зимнего производства работ обычно используют сборные варианты фундаментов. Цокольную часть легкобетонных стен проще выполнять в виде дополнительной набетонки атмосфе-ростойкого раствора или облицовки морозостойкими плитами. Остальную поверхность наружных стен защищают атмосферостойкой штукатуркой с добавлением красителей или облицовывают отделочными плитками.
Для установки окон и дверей в кирпичной кладке оставляют проемы, которые перекрывают перемычками, сводами или арками.
Железобетонные перемычки получили большое распространение, как в промышленном, так и в гражданском строительстве. Номенклатура перемычек из сборного железобетона довольно обширна. Они различаются по длине, несущей способности и другим признакам в соответствии с назначением. Различные способы укладки перемычек из сборного железобетона показаны на рис. 1.
При отсутствии железобетонных перемычек проемы перекрывают специальной кирпичной кладкой, устраивая рядовые, клинчатые или арочные перемычки (рис. 2).
Рядовые, клинчатые или арочные перемычки
Разновидностью арочной является полуциркулярная (циркулярная) перемычка (рис. 3).
Конструкция полуциркулярной арочной перемычки
Кирпичные перемычки выкладывают по предварительно установленной опалубке, которая снимается только после полного схватывания раствора (рис. 4).
Опалубка с кружалом для кладки арочной перемычки