Классификация стен и требования к ним

Стены являются важнейшими конструктивными элементами зданий, которые служат не только вертикальными ограждающими конструкциями, но и нередко несущими элементами, на которые опираются перекрытия и покрытия.

В связи с указанным назначением стен при разработке проекта здания особое внимание уделяют выбору конструктивной схемы здания и вида стен. В зависимости от назначения здания стены должны удовлетворять следующим требованиям: быть прочными и устойчивыми; обладать долговечностью, соответствующей классу здания; соответствовать степени огнестойкости здания; обеспечивать поддержание необходимого температурно-влажностного режима в помещениях; обладать достаточными звукоизолирующими свойствами; быть технологичными в устройстве, обеспечивать максимально возможную индустриальность при возведении; быть экономичными, т.е. иметь минимальный расход материалов, массу единицы площади, наименьшие трудозатраты и расход средств; отвечать архитектурно-художественному решению, поскольку стены являются, по существу, одним из основных структурных частей зданий, формирующих их архитектурный облик.

По роду применяемых материалов стены могут быть каменные (из искусственных и естественных камней), деревянные, грунтовые и из синтетических материалов.

По характеру работы стены бывают несущими, самонесущими и навесными. Несущими являются стены, которые выступают не только в качестве ограждений, на них опираются также конструкции покрытия или перекрытия. При конструктивной схеме с самонесущими стенами вертикальные нагрузки от перекрытий воспринимают столбы или колонны. Стены выполняют только ограждающие функции. В этом случае они воспринимают горизонтальные ветровые нагрузки, которые передают их на конструкции каркаса (балки и колонны). Такие стены воспринимают только нагрузки от вышерасположенных стен. Применение навесных стен, которые выполняют только ограждающие функции, характерно для каркасных зданий.

По конструкции и способу возведения каменные стены делят на четыре группы: из мелкоштучных элементов (мелких камней); из крупных камней (блоков); монолитные и крупнопанельные.

Кладкой называют конструкцию, выполненную из отдельных камней (естественных или искусственных), швы между которыми заполняются строительным раствором.

Для обеспечения нормальной работы и монолитности стен их возводят с соблюдением правил, определяющих их разрезку. Так, кладку стен производят с расположением камней горизонтальными рядами, а вертикальные швы не совпадают. Это несовпадение вертикальных швов называют перевязкой. Перевязка швов обеспечивает равномерное распределение нагрузки и вовлечение в совместную работу всех камней, образующих стену.

Для кладки стен из камней, а также устройства стен из крупных блоков и панелей используют известково-цементные, цементно-глиняные или цементные растворы.

Монолитные стены выполняют с помощью специальной опалубки, в которую укладывается материал стены. Опалубку по мере возведения стен передвигают по высоте.

Кирпичные стены

Кирпич является одним из основных стеновых материалов. В современном строительстве гражданские здания возводятся из кирпича, при этом создаются большие возможности для использования архитектурно-художественных качеств этого материала.

Кирпичные стены выполняют из керамического и силикатного кирпича. Стандартный кирпич имеет размеры 120х65х250 мм. Применяют также полуторный кирпич, имеющий высоту 88 мм (рис.5.1).

в) б) а) Боковая поверхность кирпича, имеющая размеры 120х65 или 120х88мм называется тычком кирпича. Ряд кирпичей, уложенный этими поверхностями, называют тычковым. Поверхность кирпича, имеющая размеры 65х250 или

Рис.5.1 – Расположение кирпичей в кирпичной стене: а – стандартный кирпич; б – ложковый ряд; в – тычковый ряд; 1 – тычок; 2 – постель кирпича; 3 – ложок

88х250 мм, называют ложком. Ряд кирпичей, уложенный этими поверхностями (по фасаду), называют ложковым.

Поверхность кирпича, имеющая размеры 250х120 мм, называется постелью.

Толщину горизонтальных швов кирпичных стен принимают равной 12, а вертикальных – 10 мм. С учетом швов однородные (сплошные) кирпичные стены могут иметь следующую толщину: 120, 250, 380, 510, 640, 770 мм и более, что соответствует ½; 1; 1,5; 2; 2,5; З кирпича и более.

Способ размещения кирпичей в кладке стены с тем или иным чередованием ложковых или тычковых рядов для достижения перевязки швов называется системой кирпичной кладки. Из многочисленных существующих систем в практике современного строительства применяются две – цепная (двухрядная) и многорядная (шестирядная). При цепной кладке (рис.5.2, а) тычковые ряды чередуются ложковыми. Поперечные швы в этой системе перекрываются на ¼ кирпича, а продольные – на ½ кирпича. При многорядной кладке (рис.5.2, б) пять ложковых рядов чередуются с одним тычковым. В каждом ложковом ряду поперечные вертикальные швы перекрывают в ½ кирпича; продольные, образуемые ложками, перевязываются тычковыми рядами через пять ложковых рядов.

В зданиях высотой 7 этажей и более кладку стен ведут с установкой стальных анкерных связей в уровне перекрытий каждого этажа. Связи укладывают в углах наружных стен и в местах примыкания внутренних. Если стена в последующем с лицевой поверхности (фасадная часть) не будет оштукатуриваться, то вертикальные и горизонтальные швы между кирпичами должны быть полностью заполнены раствором для уменьшения воздухопроницаемости стен и для придания стене хорошего внешнего вида. С этой целью

Рис.5.2 – Системы сплошной кирпичной кладки: 1 – тычок кирпича; 2 – ложок кирпича

производят “расшивку” швов, т.е. шов уплотняют и придают его внешней поверхности определенную форму. Обработку поверхности шва производят специальным инструментом-расшивкой, который придает шву форму валика, выкружки или треугольника. Если поверхность стены будет оштукатурена, то кладку ведут “впустошовку”, оставляя лицевые швы незаполненными на глубину 10-15 мм с целью обеспечения хорошей связи штукатурного слоя со стеной.

Существенным недостатком стен из полнотелого кирпича (глиняного или силикатного) является его большая объемная масса и относительно большая теплопроводность, обусловливающая необходимость возведения наружных стен в районах среднего климатического пояса толщиной 2,5 кирпича. В этих случаях целесообразно применение пустотелого кирпича, обладающего меньшей теплопроводностью, который позволяет уменьшить толщину стены на 0,5 кирпича.

С целью экономии кирпича целесообразно применение так называемых облегченных кирпичных стен, в которых кирпич частично заменен эффективными теплоизоляционными материалами (рис.5.3, а, б, в).

Рис.5.3 – Конструкции облегченных кирпичных стен:

1 – легкий бетон; 2 – термовкладыш