Тема 4: Стены и фахверки

1. Классификация стен (по статической работе, условиям теплопроводности и конструктивным решения). Требования к стенам

2. Крупнопанельные стены отапливаемых и не отапливаемых зданий. Типы панелей (по назначению, материалу, конструкции)

3. Стыки и узлы крепления крупнопанельных стен к каркасу. Понятия о фахверке.

4. Стены из кирпича, их крепление к колоннам каркаса. Стены из крупных блоков, их крепление к каркасу

5. Стены из трехслойных листовых панелей (типа сэндвич, их стыки и узлы, крепление к каркасу). Стеновые ограждения из листовых материалов, их характерные узлы.

В одноэтажных промышленных зданиях стены подразделяют:

- по месту расположения: наружные и внутренние, продольные и торцевые;

- по статической работе: несущие, самонесущие и навесные (ненесущие);

- по условиям теплопроводности: «теплые», для отапливаемых зданий; «холодные», для неотапливаемых зданий;

- по конструктивному решению: кирпичные, блочные, панельные, из листовых материалов.

Стены промышленных зданий должны удовлетворять следующим общим требованиям: прочности, устойчивости, огнестойкости, долговечности, обеспечению внутри здания необходимого температурно-влажностностного режима, а также специальным: жаростойкости, химической стойкости, взрывобезопасности.

Крупнопанельные стены.

Наиболее распространенным видом стен при проектировании одноэтажных и многоэтажных промышленных зданий являются стены из крупных панелей.

В каркасных зданиях такие стены выполняют самонесущими или навесными.

Панельные стены могут применяться для отапливаемых и неотапливаемых зданий.

Крупные панели предусматривается серией 1.030.1-1 и применяются для одноэтажных и многоэтажных промышленных зданий при шаге колонн 6 м.

Для отапливаемых зданий стеновые панели представляют собой однослойную конструкцию с внутренним и внешним защитным слоем толщиной по 20 мм. Панели выполняются из ячеистых и легких бетонов с армированными каркасами.

По месту расположения панелей в здании они делятся на:

- цокольные;

- перемычечные;

- угловые удлиненные (торцевые);

- рядовые;

- подпарапетные;

- парапетные.

Основные параметры панелей:

Толщина: 200, 250, 300 мм.

Высота: 900, 1200, 1500, 1800 (2400) мм.

Длина: 600, 1200, 1500, 3000, 6000, 6250, 6300 мм.

Для не отапливаемых зданий применяются ж/б панели толщиной 80 мм.

Рис. 4.1. Типы стеновых панелей

а – плоская ж/б для неотапливаемых зданий;

б – однослойная из ячеистых и легких бетонов для отапливаемых зданий;

в – ж/б (трехслойная) с утеплителем;

1 – закладные детали;

2 – монтажне петли;

3 – внутренний ж/б слой;

4 – утеплитель толщиной 50-100 мм;

5 – наружный слой из ж/б.

Самонесущие панельные стены опираются внизу на фундаментные балки и далее на простенки, не несущие (навесные) панели также внизу – на фундаментные балки и далее на монтажные столики.

Рис. 4.2. Опирание навесных панельных стен

1 – колонна;

2 – стеновая панель;

3 – закладная деталь колонны;

4 – стальной опорный столик;

5 – оконный переплет.

Правила раскладки наружных стеновых панелей в одноэтажных зданиях.

- Цокольная панель принимается высотой 1200 мм и ставится на фундаментную балку.

- Подпарапетная панель принимается высотой 1200 мм и устанавливается так, что ее половина 600 мм располагается ниже уровня нижнего пояса балки или фермы.

- Парапетная панель принимается высотой 1200 мм для всех продольных стен, а в это время парапетная угловая панель торцевой стены принимается 1800 мм.

- Расстояние между верхом цокольной панели и низом подпарапетной панели заполняется панелями или оконными блоками высотой 1200 и 1800 мм. Преимущество надо отдавать панелям высотой 1800 мм.

- При раскладке панелей в крановых зданиях напротив подкрановой балки всегда должна располагаться панель, которая создает пояс жесткости здания.

Стены крепятся к колоннам основного ряда, а также к фахверковым колоннам, которые устанавливаются с шагом 6 м в торце здания. Крепление осуществляется при помощи сварки соединительных пластин к закладным деталям колонн.

Рис. 4.3. Стыки и узлы крепления панельных стен

а – вертикальный шов в трехслойных панелях;

б – горизонтальный шов в трехслойных панелях;

в – крепление анкером;

г – крепление сцепом из двух уголков;

1 – наружный ж/б слой;

2 – утеплитель;

3 – несущий внутренний слой из ж/б;

4 – пороизол;

5 – прокладка из утеплителя;

6 – герметизирующая мастика;

7 – расшивка цементным раствором;

8 – колонна;

9 – однослойная панель;

10 – закладная деталь колонны;

11 – анкер;

12 – упорная пластина;

13 – цементный раствор;

14 – сцеп из двух уголков.

Рис. 4.4. Узел крепления самонесущих стеновых панелей к рядовой колонне каркаса

1 – колонна;

2 – стеновая панель;

3 – соединительная пластина 50х10;

4 – стержень Ø 12;

5 - соединительная пластина 50х6;

6 – уголок 63х6;

7 – цементно-песчаный раствор;

8 – пороизол (гернит);

9 – нетвердеющая мастика;

10 – влагостойкое покрытие.

Крепление навесных панельных стен осуществляется таким же образом, только с установкой панелей на монтажные столики.

Рис. 4.5. Узел крепления навесных панелей к колоннам каркаса

1 – колонна;

2 – стеновая панель;

3 – монтажный столик для опирания панелей;

4 – уголок 63х6;

5 – стержень Ø 12.

Рис. 4.6. Узел крепления угловых стеновых панелей к колонне каркаса

1 – колонна;

2 – стеновая панель;

3 – фахверковая стойка;

4 – соединительная пластина 50х10;

5 – стержень Ø 12;

6 – соединительная пластина 50х6;

7 – уголок 63х6;

8 – пороизол (гернит);

9 – цементно-песчаный раствор;

10 – нетвердеющая мастика.

Кирпичные стены

В одноэтажных промышленных зданиях стены также могут возводиться из кирпича. Толщина стены составляет 250, 380, 510 мм.

Кирпичные стены по статической работе могут быть: несущие, самонесущие, навесные.

Рис. 4.7. Кирпичные стены промышленных зданий

а – несущие, усиленные изнутри пилястрами;

б – несущие, усиленные снаружи контрфорсом;

в – опирание навесных стен на обвязочные балки;

г – крепление самонесущих стен к колоннам каркаса;

д - фрагмент самонесущей стены;

1 – фундаментная балка;

2 – отмостка;

3 – гидроизоляция;

4 – кирпичная кладка;

5 – ж/б перемычка;

6 – карниз;

7 – колонна каркаса;

8 – закладная деталь;

9 – обвязочная балка;

10 –монтажный столик;

11 – стальной анкер.

Несущие стены опирают на ленточный фундамент, в местах укладки балок или ферм усиливают внутри пилястрами.

Самонесущие стены, прислоненные к колоннам каркаса, опираются на фундаментные балки.

Навесные стены опираются на обвязочные балки.

При самонесущих или ненесущих стенах необходимо их крепление к элементам каркаса (колонны, плиты покрытия) при помощи стальных анкеров через 1,2 м по высоте.

Рис. 4.8. Узел крепления кирпичных стен к колоннам каркаса

1 – кирпичная стена;

2 – колонна;

3 – закладная деталь колонны;

4 – арматурный стержень Ø10 через 1200мм;

5 – раствор.

Рис. 4.9. Устройство парапета

1 – парапетная панель;

2 – фартук;

3 – костыль;

4 – дюбель через 600.

Панели типа «сэндвич».

Наиболее эффективным стеновым материалом являются стеновые панели, выполняемые по типу «сэндвич».

Эта панель представляет собой многослойную конструкцию:

- наружный слой - профилированный лист t = 0,8; 1; 1,2 мм

- внутренний слой – пенополиуритан t = 98 мм

- наружный слой - профилированный лист t = 0,8; 1; 1,2 мм

Расстояние между профилированными листами заполняется пенополиуританом, который при твердении сцепляется с поверхностью листов.

Рис. 4.10. Типы металлических трехслойных панелей типа «сандвич»

Длина панели max - 1200 мм (кроме угловых), высота до 6 м.

Масса панели ≈ 30,35 кг, поэтому два монтажника поднимают эту панель.

По конструкции панель имеет верхний и нижний торцы (гладкие). Боковые грани имеют одна форму паза, другая - гребня.

Для того, чтобы закрепить панель к колонне необходимо предварительно между колоннами смонтировать прогоны (гнутый швеллер [ 14,16) с шагом по высоте 1,2 м. Прогоны опираются на металлический столик из уголков-коротышей, которые привариваются к закладным деталям колонны. Сам прогон крепится к столику при помощи болта. Для того чтобы закрепить непосредственно панель к прогону применяется крепежный элемент. Панели типа «сэндвич» устанавливаются на цоколь (панельный или кирпичный), а не на фундаментную балку.

Панели «сэндвич» 100 мм по теплозащите = 300 мм панели из ячеистых или легких бетонов.

Рис. 4.11. Узлы крепления панелей типа «сандвич»

1 – цокольная панель;

2 – колонна;

3 – панель типа «сандвич»;

4 – ригель из швеллера 140х50х4;

5 – крепежный элемент;

6 – мастика;

7 – пенопласт;

8 – битумная лента;

9 – гнутый уголок 40х4;

10 – дополнительный стержень Ø 10;

11 – цементно-песчаный раствор;

12 – пенополиуретан;

13 – уплотнение гернитом;

14 – вкладыш из пенополиуретана.