Тема 3 Стены, перегородки и полы. План
3 .1. Стены.
3 .2. Перегородки.
3.3. Полы.
Основные понятия и термины: несущие стены, самонесущие стены, навесные стены, сборно-разборные перегородки, стеклоблочные перегородки, перегородки из мелкоразмерных элементов, полы монолитные бесшовные, полы штучные, полы из рулонных материалов.
3.1. Стены.
Стенами называют конструктивные элементы зданий, служащие для отделения помещения от внешнего пространства (наружные стены) или одного помещения от другого (внутренние стены).
По характеру работы стены делят на несущие, самонесущие и навесные. Несущие стены воспринимают нагрузку от собственного веса и других конструкций и передают ее на фундаменты.
Самонесущие стены несут нагрузку только от собственного веса по всей своей высоте и передают ее на фундаменты.
Навесные стены несут собственную нагрузку только в пределах одного этажа. Они опираются, как правило, на каркас.
К стенам предъявляются следующие требования; они должны иметь достаточную прочность и устойчивость, обладать высокими тепло- и звукоизолирующими свойствами, быть огнестойкими, долговечными и экономичными. Требования по звукоизоляции предъявляются, главным образом, к стенам жилых зданий. В промышленных зданиях звукоизоляция стен требуется сравнительно редко (только при особенно шумных производственных процессах). Кроме того, нужно стремиться, чтобы стены были легкими, а методы их возведения— максимально индустриальными.
По виду применяемых материалов стены можно разделить на деревянные и каменные (выполняемые из кирпича, легкобетонных или других искусственных и естественных камней), которые в свою очередь могут быть монолитными (из шлакобетона или бетона), из крупных блоков и панелей. Монолитные стены выполняются непосредственно на стройке путем укладки бетонной смеси в опалубку. Такие системы в настоящее время применяются довольно часто. Раньше в эпоху массового жилищного строительства по типовым проектам прогрессивными были стены из крупноразмерных элементов (блоков и панелей).
Архитектурно-конструктивные элементы стен. К ним относятся: цоколь, карниз, парапет, пилястры, контрфорсы, простенки, ниши, перемычки и др.
Каменные стены
Каменные стены по своей конструкции подразделяют на стены и» каменной кладки, монолитные и из сборных крупноразмерных конструкций (блоков, панелей, объемных элементов).
Стены из мелкоразмерных камней. Стены из этих материалов делят на три группы:
1) однородные необлегченные сплошные (из полнотелых и пустотелых камней);
2) неоднородные сплошные облегченные и необлегченные;
3) облегченные с воздушной прослойкой.
Для кладки стен применяют природные и искусственные штучные камни (различного рода кирпич, пустотелые эффективные камни и т.д.).
При возведении сплошных кирпичных стен применяют две системы кладки: двухрядную и многорядную. Толщину стен в зависимости от теплотехнических требований принимают кратной половине кирпича (1; 1,5; 2; 2,5 и т.д.).
Ввиду сравнительно большой средней плотности и повышенной теплопроводности кирпичной кладки толщину стен малоэтажных зданий из обыкновенного керамического кирпича обычно назначают не из прочностных, а из теплотехнических соображений, что приводит к неполному использованию несущей способности кладки. Этот недостаток кирпичной кладки устраняют применением пустотелого кирпича или облегченной кладки, в которой часть кирпича заменяют теплоизолирующими материалами. Наиболее распространены облегченные кирпичные стены из двух тонких продольных стенок толщиной в 0,5 или в 1 кирпич, связанных диафрагмами, промежуток между которыми заполнен утеплителем в виде засыпки, монолитного заполнителя или вкладышей. Наиболее высокими теплоизоляционными качествами обладают облегченные стены из однородных пустотелых камней с вертикальными щелевыми пустотами. Стены из этих камней выкладываются по цепной перевязке с последующим оштукатуриванием или облицовкой. Прочность каменной кладки при сжатии и растяжении зависит от прочности камня и раствора, а также от качества выполнения кладки. Анализ работы кладки при осевом сжатии показывает, что вертикальные швы в работе не участвуют, так как при твердении раствор дает усадку, сцепление раствора с камнем нарушается, и вертикальные швы можно рассматривать как узкие щели, у концов которых происходит концентрация напряжений. Нагрузка от вышележащих к нижележащим рядам кладки передается через горизонтальные швы. Передача нагрузки происходит неравномерно по всему сечению, так как плотность и жесткость затвердевшего раствора по длине и ширине шва неодинаковы и опорные плоскости камней имеют неровности. В результате этого камни в кладке подвергаются не только сжатию, но изгибу и срезу. При сжатии кладки возникают поперечные деформации в камнях и горизонтальных швах, причем деформации раствора, как правило, больше деформаций камня. Благодаря сцеплению свободные поперечные деформации камня и раствора невозможны, поэтому по плоскостям соприкосновения камня и раствора появляются касательные усилия, вызывающие растяжение камня. Растягивающие усилия будут тем больше, чем слабее раствор.
Крупноблочные и крупнопанельные стены гражданских зданий.
Рис.
3.1. Крупно-блочные стены.
а - двухрядной разрезки;
б – четырёхрядной разрезки:
подоконный блок;
перемычечныйблок;
простеночный блок.
Рис. 3.2. Схема разрезки наружных стен на
панели.
а – панель на одну комнату;
б - панель на две комнаты;
в - простеночные панели в один или два
этажа с межоконными вставками;
г – двухрядная с пазованными и
простеночными панелями
Крупные блоки представляют собой искусственные или природные камни большого размера для стен зданий.
Стены в пределах этажа при проектировании делят на ряды в зависимости от материала блоков, технологических возможностей их изготовления и грузоподъемности монтажных кранов. Различают двух- и четырехрядную разрезку стен. Наиболее распространена двухрядная разрезка (два блока по высоте этажа), значительно сокращающая число монтажных единиц. Плоскость стены в соответствии с принятыми системами разрезки может быть разбита на простеночные (рядовые и угловые), подоконные, перемычечные и поясные (рядовые и угловые) блоки.
Для блоков применяют все виды кирпича и керамические камни со щелевидными пустотами. Толщину кирпичных блоков принимают аналогичной толщине кирпичных стен (250, 380, 510 и 640 мм) в зависимости от климатических условий места строительства, нагрузок и этажности.
Блоки из природного камня выпиливают из каменного массива камнерезными машинами или изготовляют из мелких пильных камней на растворе. Толщину блоков принимают равной 300, 400, 500 и 600 мм. Блоки внутренних стен и стен подвалов изготовляют из тяжелого бетона.
Блоки укладывают на растворе с соблюдением перевязки швов. Вертикальные стыки между блоками являются наиболее ответственными в крупноблочных зданиях, так как от тщательности их заделки зависит тепло- и звукоизоляция.
Вертикальные стыки могут быть открытыми со стороны помещения или закрытыми для чего блоки изготовляют с четвертями или с пазами.
Блоки с четвертями применяют, в основном для наружных стен, так как четверти лучше обеспечивают непродуваемость стыка. При сопряжении блоков с четвертями со стороны помещения образуется вертикальный паз, который частично заделывают вкладышами, а оставшуюся часть канала заполняют бетоном или раствором. Блоки с пазами применяют главным образом для внутренних стен. Закрытый вертикальный канал, образующийся после установки двух смежных блоков, заполняют бетоном или раствором. Швы вертикальных стыков проконопачивают паклей и зачеканивают жестким раствором на глубину 20...30 мм или применяют жгуты из пороизола, приклеиваемые на мастике изол.
Для повышения пространственной жесткости крупноблочных зданий углы и пересечения стен армируют в швах или устраивают горизонтальные армированные пояса. Важную роль в обеспечении жесткости крупноблочных зданий играет связь перекрытий со стенами, которую осуществляют с помощью стальных анкеров, привариваемых к стальным закладным деталям перемычечных блоков и монтажным петлям плит перекрытий.
Крупнопанельные стены. Домостроительные комбинаты выпускают стеновые панели с установленными в них дверными и оконными блоками, с декоративной отделкой наружной поверхности и с внутренней поверхностью, подготовленной под окраску или оклейку обоями. В крупнопанельных стенах в отличие от крупноблочных отсутствует перевязка швов, толщина их сравнительно невелика, поэтому для большей устойчивости панелей требуется надежное взаимное крепление. Из различных схем членения стен на панели наиболее распространены одноэтажные панели размерами на комнату (однорядная схема), однако применяются схемы с простеночными панелями на один или два этажа, междуоконными и угловыми вставками (вертикальная схема) и с поясными и полосовыми простеночными и угловыми панелями (горизонтальная). При выборе схемы разрезки следует стремиться к минимальному числу типоразмеров панелей, минимальной протяженности швов и максимальному укрупнению панелей с целью наиболее полного использования грузоподъемности кранов.
Крупнопанельные здания возводятся по двум основным конструктивным схемам: бескаркасной и каркасной.
Пространственная жесткость каркасно-панельных зданий обеспечивается совместной работой элементов каркаса, перекрытий, связей, установкой в плоскости каркаса панелей или вертикальных диафрагм жесткости за счет надежного сопряжения стыков элементов с помощью сварки закладных деталей и замоноличивания бетоном.
Здания из объемно-пространственных блоков. Объемно-блочные здания монтируют из блоков-комнат и блоков-квартир с полной отделкой и внутренним санитарно-техническим оборудованием.
Объемные блоки можно изготовлять из монолитного легкого бетона на специальной формующей установке или сборными из панелей кассетного или вибропрокатного производства. Монолитные объемные блоки представляют собой цельноформованную жесткую коробку. Блоки-комнаты в плане можно располагать по-разному, создавая дома разнообразных форм и типов; с балконами, эркерами и т.п.
Стены промышленных зданий из крупных панелей.
Крупные стеновые панели часто применяют в каркасных промышленных зданиях.
В зависимости от разных признаков стеновые панели подразделяют на отдельные виды: по месту положения в стене (по высоте) — на рядовые, простеночные, перемычечные, парапетные, карнизные и цокольные; расположению в плане — на рядовые и угловые; теплотехническим свойствам — на утепленные, применяемые в отапливаемых зданиях, и не утепленные — для неотапливаемых зданий; разрезке — на полосные, одно- и двухмодульные; виду материалов — на железобетонные, металлические и асбестоцементные.
В современных промышленных зданиях наиболее часто применяют навесные панели.
Железобетонные панели изготовляют как утепленными, так и неутепленными. Утепленные панели применяют. для устройства стен одно- и многоэтажных отапливаемых каркасных зданий с шагом пристенных колонн 6 и 12 м. Эти стеновые панели изготовляют следующих видов: сплошные — из ячеистых или легких бетонов, трехслойные — из двух железобетонных плит со слоем минераловатного утеплителя. Сплошные панели из ячеистых бетонов выполняют однослойными толщиной 200, 240 и 300 мм-. Панели толщиной 200 и 240 мм применяют только для навесных стен с ленточными проемами, а толщиной 300 мм — для самонесущих стен. Панели из
ячеистых бетонов, как и все виды других утепленных панелей, имеют номинальную высоту 1200 и 1800 мм.
Для изготовления панелей из ячеистых бетонов используют газо- и пенобетон, газо- и пеносиликат М35 с плотностью 700 кг/м3 и морозостойкостью не ниже Мрз25. Панели армируют сварными каркасами и сетками из стали марок A-I, А-Ш и обыкновенной арматурной проволоки марки Вр-I. Для крепления панелей к колоннам каркаса здания в них предусмотрены стальные закладные детали. При монтаже панелей швы между ними заполняют герметиками: гернитом, пороизолом, тиоколовыми и полиизобутиленовыми мастиками. Толщину горизонтальных швов принимают 15 мм, вертикальных — 20 мм. Панели из ячеистых бетонов допускается применять при влажности внутреннего воздуха не выше 60 % и не разрешается в зданиях с агрессивной средой.
Из легких бетонов изготовляют панели толщиной 200, 240, 300 и 400 мм. Панели толщиной 200 и 240 мм применяют в ненесущих стенах с ленточными широкими проемами, а толщиной 300 и 400 мм — в самонесущих стенах с отдельными оконными проемами шириной 3000 и 4500 мм.
Панели из легких бетонов выполняют сплошными, но с обеих сторон они имеют поверхностный (офактуривающий) слой толщиной 20 мм из прочного цементного раствора, образующего плотную и гладкую поверхность. Для изготовления панелей из легких бетонов применяют керамзито-, шлако-, перлито- и аглопоритобетон М50 плотностью 900... 1000 кг/м , морозостойкостью не ниже Мрз25. Армирование и заполнение швов между панелями при их монтаже производится так же, как и панелей из ячеистых бетонов.
