Глава 14. Стены
14.1. Типы стен и требования к ним
Стены как важный конструктивный элемент здания в общей стоимости одноэтажных зданий составляют 10% и в многоэтажных – до 20%. Стены должны удовлетворять следующим требованиям: обеспечивать поддержание необходимого влажно-температурного режима в здании; быть прочными и устойчивыми под действием статических и динамических нагрузок; быть огнестойкими и долговечными; быть технологическими в устройстве и иметь хорошие эксплуатационные качества; иметь возможно меньшую массу и хорошие технико-экономические показатели.
Стены зданий с взрывоопасными производствами должны быть легко сбрасываемыми от воздействия взрывной волны. К ним относятся ограждения из асбестоцементных, алюминиевых и стальных листов. Толщину материала стены определяют по расчету, при этом надо принимать во внимание особенности района строительства. Так, для районов Севера они должны надежно защищать помещение от переохлаждения, а для районов Юга - от перегрева в летнее время.
По характеру работы стены подразделяют на несущие, самонесущие и навесные.
Несущие стены устраивают в зданиях бескаркасных и с неполным каркасом и делают из кирпича, мелких или крупных блоков. Учитывая специфику планировки промышленных зданий, когда проектируют помещения больших размеров, стены имеют значительную длину. Для стойкости их устраивают пилястры с наружной или внутренней стороны. Для повышения устойчивости стен при значительном шаге колонн делают фахверк (система стоек и ригелей), который является как бы связующим каркасом стены на отдельном участке.
Ненесущие (самонесущие) стены выполняют в основном ограждающие функции и несут только свою массу, опираясь на фундамент. Они могут быть кирпичные, из мелких и крупных блоков и панелей.
Навесные стены выполняют только ограждающие функции и передают свою массу на колонны каркаса, за исключением стен нижнего яруса (цокольного), опирающегося на фундаменты.
14.2. Стены из мелкоразмерных элементов,
крупных блоков и панелей
Стены из мелкоразмерных элементов (кирпича и мелких блоков) устраивают для зданий, имеющих небольшие размеры и много дверей и технологических проемов, а также связанных с производством, где наблюдаются повышенная влажность и агрессивная среда.
Устройство стен промышленных зданий из кирпича и мелких блоков аналогично рассмотренному ранее. Для обеспечения устойчивости стен в их тело закладывают крепежные детали, которые прикрепляют к колоннам каркаса.
Если в стенах есть ленточные проемы, в каркас вводят обвязочные балки, которые размещают над проемами и служат сплошными перемычками.
Стены из больших блоков, которые изготовляют из легких бетонов с плотностью 900-1600 кг/м3, имеют значительно лучшие технико-экономические показатели. На рис.14.1 показан фрагмент стены из крупных блоков и детали крепления блоков.
Рис.14.1 – Стены из крупных блоков:
а - фрагмент стены из крупных блоков; б - крепление блоков к колоннам; 1 - закладная деталь; 2 - колонна; 3 - стеновой блок; 4 - анкер
Рядовые блоки могут иметь длину от 750 до 3250 мм, а перемычечные или блоки-перемычки - 6000 мм. Высоту угловых и рядовых блоков принимают 1200 и 1800 мм, а перемычечных – 600 мм. Толщину блоков берут на основе теплотехнического расчета и принимают 400 и 500 мм.
Стены из блоков проектируют чаще всего самонесущими. Кладку ведут на растворе марки не ниже 25 с расшиванием швов, крепят блоки гибкими Т- образбными анкерами из стержней диаметром 10 мм.
Стены из железобетонных и легкобетонных панелей являются наиболее индустриальными. Их устраивают в отапливаемых и неотапливаемых зданиях независимо от материала конструкций каркаса при шаге колонн 6 и 12 м. Высота панелей 1,2 и 1,8 м, используются также панели высотой 0,9 и 1,5 м.
На рис.14.2 показаны схемы разложения панелей по высоте. При этом низ первой (цокольной) панели совмещают, как правило, с отметкой пола здания. Верхний ряд панелей в пределах высоты помещения рекомендуется устанавливать ниже несущих конструкций покрытия на 0,6 м.
Рис.14.2 – Схемы раскладки панелей в стенах одноэтажных зданий:
а - в продольных стенах; б - в торцовых; 1-3 - при железобетонных фермах и балках покрытия; 4, 5 - при стальных фермах
Для неотапливаемых зданий применяют железобетонные ребристые, часторебристые и плоские панели из бетона марок 200-400 с обычной и предварительно напряженной арматурой. Разрезка стен из панелей определяется характером остекления (рис.14.3), которое может быть ленточным или проемным.
При монтаже панелей особое внимание уделяют вопросам их крепления и опирания (рис.14.4), а также стыкования панелей между собой. Горизонтальные и вертикальные швы рекомендуется заполнять эластичными материалами (пороизолом, гернитом и др.), а извне – дополнительно мастиками - герметиками типа УМ-40, УМС-50 и др.
В многоэтажных зданиях наиболее эффективными являются стеновые панели (рис.14.5). Если стены навесные, то их опирают на стальные столики и крепят к колоннам, как в одноэтажных зданиях. Если стены расположены с относом от колонн (зазор оставляют для размещения коммуникаций), панели крепят к колоннам распорными болтами (рис.14,5,б) без применения сварки при монтаже.
Рис.14.3 – Варианты разрезки стен одноэтажных зданий:
а - при ленточном остеклении; б - то же, при сплошном; в-д - при проемах; 1 - деревянные или стальные оконные панели размером 1,2х6 м; 2 - оконные панели из труб
1,8х6 м; 3 – то же, из гнутых профилей; 4, 5 - деревянные оконные панели
Рис.14.4 – Детали крепления панелей к колоннам:
а - на опорный столик; б - на уголках; 1 - колонна; 2 - закладные детали; 3 - опорный столик; 4 - панель; 5 – сварные швы; 6 - элементы крепления; 7 - закладная деталь
панели стены
Рис.14.5 – Стены из панелей многоэтажных зданий:
а - раскладка панелей; б - деталь крепления к колоннам; 1 - панель; 2 - кронштейн распорного болта; 3 - распорный болт; 4 - упор; 5 - колонна