Как рассчитать несущие стены при строительстве частного дома

Минимальная толщина стены из кирпича или блоков

Стены частных домов, коттеджей и других малоэтажных зданий делают, как правило, двух- трехслойными с утепляющим слоем. Слой утеплителя располагается на несущей части стены из кирпича или малоформатных блоков. Застройщики часто задаются вопросами:
«Можно ли экономить на толщине стены?»
«А не сделать ли несущую часть стены дома потоньше, чем у соседа или, чем предусмотрено проектом?

На строительных площадках и в проектах увидеть несущую стену из кирпича толщиной 250 мм., а из блоков — даже 200 мм. стало обычным делом.

Стена оказалась слишком тонкой для этого дома.

Нагрузки и воздействия на стены дома

Нормы проектирования (СП 15.13330.2012 «Каменные и армокаменные конструкции», п.9.16.) независимо от результатов расчета ограничивают минимальную толщину несущих каменных стен для кладки в пределах от 1/20 до 1/25 высоты этажа.

Таким образом, при высоте этажа 2,5 … 3 м. толщина стены в любом случае должна быть больше 120 — 150 мм.

На несущую стену действует вертикальная сжимающая нагрузка от веса самой стены и вышележащих конструкций (стен, перекрытий, крыши, снега, эксплуатационной нагрузки). Расчетное сопротивление сжатию кладки из кирпича и блоков зависит от марки кирпича или класса блоков по прочности на сжатие и марки строительного раствора.

Для малоэтажных зданий, как показывают расчеты, прочность на сжатие стены толщиной 200-250 мм из кирпича обеспечивается с большим запасом. Для стены из блоков, при соответствующем выборе класса блоков, проблем обычно также не бывает.

Кроме вертикальных нагрузок, на стену (участок стены) действуют горизонтальные нагрузки, вызванные, например, напором ветра или передачей распора от стропильной системы крыши.

Кроме этого, на стену действуют вращающие моменты, которые стремятся повернуть участок стены. Эти моменты связанны с тем, что нагрузка на стену, например, от плит перекрытий или от слоя утеплителя и облицовки фасада, приложена не по центру стены, а смещена к боковым граням. Сами стены имеют отклонения от вертикали и прямолинейности кладки, что также приводит к возникновению дополнительных напряжений в материале стены.

Горизонтальные нагрузки и вращающие моменты создают изгибающую нагрузку в материале на каждом участке несущей стены.

Как сделать стены прочными и устойчивыми

Прочность, устойчивость стен толщиной 200-250 мм и менее, к изгибающим нагрузкам не имеет большого запаса. Поэтому, устойчивость стен указанной толщины для конкретного здания обязательно должна быть подтверждена расчетом.

Для строительства дома со стенами такой толщины необходимо выбирать готовый проект с соответствующими толщиной и материалом стен. Корректировку проекта с иными параметрами под выбранные толщину и материал стен обязательно поручаем специалистам.

Практика проектирования и строительства жилых малоэтажных домов показала, что несущие стены из кирпича или блоков толщиной более 350 — 400 мм. имеют хороший запас прочности и устойчивости, как к сжимающим, так и к изгибающим нагрузкам, в подавляющем большинстве конструктивных исполнений здания.

Стены дома, наружные и внутренние, опирающиеся на фундамент, образуют совместно с фундаментом и перекрытием единую пространственную структуру (остов), которая совместно сопротивляется нагрузкам и воздействиям.

Создание прочного и экономичного остова здания — инженерная задача, требующая высокой квалификации, педантичности и культуры от участников строительства.

Дом с тонкими стенами более чувствителен к отклонениям от проекта, от норм и правил строительства.

Застройщику необходимо понимать, что прочность, устойчивость стен снижается, если:

• уменьшается толщина стены;
• увеличивается высота стены;
• увеличивается площадь проемов в стене;
• уменьшается ширина простенка между проемами;
• увеличивается длина свободного участка стены, не имеющего подпора, сопряжения с поперечной стеной;
• в стене устраиваются каналы или ниши;

Прочность, устойчивость стен меняется в ту или иную сторону если:

• изменить материал стен, в том числе марку по прочности и морозостойкости, пустотность, способ кладки кирпича или блоков, марку кладочного раствора;
• изменить тип перекрытия;
• изменить тип, размеры фундамента;

Дефекты, снижающие прочность, устойчивость стен

Нарушения и отступления от требований проекта, норм и правил строительства, которые допускают строители (при отсутствии должного контроля со стороны застройщика), снижающие прочность, устойчивость стен:

• используются стеновые материал (кирпич, блоки, раствор) с пониженной прочностью по сравнению с требованиями проекта.
• не выполняется анкеровка металлическими связями перекрытия (плит, балок) со стенами согласно проекта;
• отклонения кладки от вертикали, смещение оси стены превышают установленные технологические нормы;
• отклонения прямолинейности поверхности кладки превышают установленные технологические нормы;
• недостаточно полно заполняются раствором швы кладки. Толщина швов превышает установленные нормы.
• чрезмерно много в кладке используются половинки кирпича, блоки со сколами;
• недостаточная перевязка кладки внутренних стен с наружными;
• пропуски сетчатого армирования кладки;

Застройщику необходимо во всех перечисленных выше случаях изменения размеров или материалов стен и перекрытий обязательно обращаться к профессионалам-проектировщикам для внесения изменений в проектную документацию. Изменения в проекте должны быть заверены их подписью.

Предложения вашего прораба типа «давай сделаем проще» обязательно должны быть согласованы с профессиональным проектировщиком. Контролируйте качество строительных работ, которые делают подрядчики. При выполнении работ собственными силами не допускайте указанных выше дефектов строительства.

Нормами правил производства и приемки работ (СП 70.13330.2012 «Несущие и ограждающие конструкции») допускается: отклонения стен по смещению осей — 10 мм., по отклонению на один этаж от вертикали — 10 мм., по смещению опор плит перекрытия в плане — 6…8 мм. и пр.

Чем тоньше стены, тем более они нагружены, тем меньше у них запас прочности. Нагрузка на стену помноженная на «ошибки» проектировщиков и строителей может оказаться чрезмерной (на фото).

Процессы разрушения стены проявляются не всегда сразу, бывает — спустя годы после завершения строительства.

Дом из блоков с толщиной стен 180 мм.

Принципы конструирования дома с минимальной толщиной стен хорошо видны на следующих фото. В конструкциях дома с тонкими стенами широко применяют элементы из монолитного железобетона.

Простая архитектурная форма дома позволяет использовать для строительства общедоступные материалы и способствует оптимизации затрат на строительство.

Дом имеет 114 м 2 полезной площади и рассчитан на семью из 4 -5 человек. На мансарде расположены три спальни и ванная комната.

На первом этаже вдоль южного фасада с большими окнами находятся просторная гостиная совмещенная со столовой и кухней. В другой части имеются кабинет, санузел и техническое помещение.

Для кладки наружных стен дома использованы силикатные блоки. Толщина стен 180 мм. Тонкие стены увеличивают полезную площадь дома.

Дом спроектирован так, что в нем нет внутренних несущих стен. Внутри дома имеется несущая балка, которая опирается на две колонны внутри и две колонны, встроенные в кладку наружных стен. Сама балка и колонны выполнены из монолитного железобетона. Такое решение позволяет выполнить свободную планировку помещений на этаже.

Для увеличения устойчивости стен к нагрузкам, в уровне перекрытия первого этажа имеется монолитный железобетонный пояс. Участок стены с широкими, высокими окнами и узкими простенками на южном фасаде также выполнен из монолитного железобетона.

Крыша дома опирается на монолитный железобетонный пояс поверх стен мансарды. В аттиковых стенах мансарды, на которые опирается мауэрлат крыши, устроены железобетонные колонны. Необходимость устройства в наружных стенах колонн вызвана тем, что эти стены не имеют поперечных связей внутри мансарды. Отсутствие поперечных стен позволяет выполнить свободную планировку помещений мансарды.

Товары для строительства и ремонта

Опалубка для устройства монолитной колонны в наружной стене дома. Колонна служит опорой для несущей балки внутри дома.

Устройство опалубки для монолитных колонн по краям широких оконных проемов.

На заднем плане видна опалубка для колонн внутри дома. Две колонны внутри расположены на одной оси с колоннами, встроенными в наружные стены.

Перекрытия в доме сборно-монолитные часторебристые находятся в одном уровне с монолитным железобетонным поясом стен.

Монолитное перекрытие, выполненное заодно с монолитным поясом стен, создают совместно со стенами единую и прочную пространственную конструкцию — остов дома.

Аттиковые стены мансарды высотой 1,3 м., на которые опирается мауэрлат крыши, усилены монолитными колоннами, встроенными в кладку.

Опалубка для устройства монолитных колонн и пояса стен мансарды. Южный фасад дома с проемами для высоких больших окон. Внутри видна монолитная балка, которая опирается на две колонны внутри и две колонны, встроенные в кладку наружных стен.

Стропила каждого ската крыши вверху опираются на ферму, концы которой, в свою очередь, лежат на противоположных щипцовых стенах мансарды. Такое решение позволило отказаться от промежуточных стоек коньковой балки. В результате, пространство внутри мансарды свободно для планировки. Угол наклона скатов крыши 42 о .

Фундамент дома — монолитная железобетонная плита толщиной 250 мм. Плита фундамента лежит на слое утеплителя. Опалубка несъемная из утеплителя. По периметру фундамента, под отмостку, уложены плиты утеплителя. Такое решение исключает промерзание грунта под фундаментом.

Советы застройщику

Толщину стен 200-250 мм из кирпича или блоков безусловно целесообразно выбрать для одноэтажного дома или для верхнего этажа многоэтажного.

Дом в два или три этажа с толщиной стен 200-250 мм. стройте при наличии в вашем распоряжении готового проекта, привязанного к грунтовым условиям места строительства, квалифицированных строителей, и независимого технического надзора за строительством.

В иных условиях для нижних этажей двух- трехэтажных домов надежнее стены толщиной не менее 350 мм.

Для обеспечения прочности и устойчивости частного дома с минимальной толщиной стен, стало стандартом устройство монолитного железобетонного пояса. Пояс размещают по верху наружных и внутренних несущих стен на каждом этаже дома. Балки и плиты перекрытий, мауэрлат крыши обязательно соединяют (анкеруют) металлическими связями с железобетонным поясом на стенах дома.

О том, как сделать несущие стены толщиной всего 190 мм., читайте здесь.

Источник

Какой толщины должны быть несущие стены дома

Проведение капитального ремонта довольно часто связано с перепланировкой внутренних помещений. При выполнении этих работ нельзя затрагивать несущие стены. Что значит несущая стена? — попробуем разобраться в этом вопросе.

Что такое несущая стена и как ее определить

Несущая стена, являясь основным силовым элементом всего здания, принимает на себя нагрузку вышерасположенных элементов конструкции, балок, перекрытий, крыши. Ее разрушение может привести к необратимым последствиям для здания в целом, поэтому очень важно научиться определять, какие из стен являются несущими.

Проще всего это сделать, посмотрев конструктивный план здания, где несущие стены четко обозначены, нанесены они и на чертеже в техническом паспорте, который есть у каждого собственника, но тут требуется умение читать строительные чертежи. Если документы по каким-либо причинам недоступны, то определить несущие стены можно по расположению и стандартной толщине стен. Наружные стены всегда являются несущими, кроме того, несущими являются стены, разделяющие соседние квартиры и выходящие на лестничную клетку, если речь идет о много квартирном доме.

Помимо этого, такие стены внутри дома можно определить по местам опирания межэтажных перекрытий. Если в вашем доме перекрытия сделаны из железобетонных плит, то, как правило, они имеют стандартную длину 6 метров. Соответственно, если длина дома больше 6 метров, то одна из несущих стен должна находиться внутри здания на стыке межэтажных перекрытий.

Толщина несущих стен

Толщина стен может различаться в зависимости строительного материала, из которого возводилось здание и его конструктивных особенностей. Если, например, дом выложен кирпичной кладкой, то минимальная толщина такой несущей стены определяется количеством кирпичей в одном ряду. Если она превышает значение в тридцать восемь сантиметров, то стена является несущей.

Толщина стен из керамзитобетонных блоков составляет в основном четырнадцать сантиметров, размеры несущих стен превышают эти значения и составляют примерно 90 сантиметров.

Толщина стен из газосиликатных блоков зависит от их плотности. При плотности 400 кг/м3 из них можно строить наружные стены одноэтажных домов, хозяйственных построек, подсобных помещений. Плотность газосиликатных блоков 500 кг/м3 дает возможность использовать их при возведении несущих стен при строительстве домов, высотой до трех этажей. Плотность в 700 кг/м3 обеспечивает их использование при строительстве многоэтажных жилых и административных зданий.

Как правило, несущие газобетонные стены изготавливают из блоков, толщиной 30-40 сантиметров. Подробнее о размерах газобетонных блоков мы рассказывали в статье про сравнение газобетона и пенобетона.

Толщина стен из арболита также зависит от его плотности. Арболит представляет собой уникальный материал, в состав которого может входить до девяноста процентов древесной щепы, поэтому по своим качествам он близок к дереву. Блоки из арболита плотностью менее 500 кг/м3 и используют для теплоизоляции, плотность более 500 кг/м3 является конструкционной.

Для сравнения приведем стандартную толщину несущих стен их разных материалов:

• толщина стен из кирпичной кладки — 1,5 м;
• толщина стен из арболита- 0,40 м;
• толщина стен из керамзитобетонных блоков- 0,90 м;
• толщина стен из газосиликатных блоков — 0,40 м.

Что такое несущий остов дома

При строительстве частных домов существует такое понятие, как несущий остов дома. Он представляет собой совокупность элементов, таких как колонны, балки, перекрытия, фундамент, обеспечивающих прочность, жесткость и устойчивость всей постройки. Остов служит для того, чтобы противостоять нагрузкам, таким как вес конструкции, людей, мебели, давлению ветра и снега и так далее.

Под жесткостью остова понимается его способность не менять форму под воздействием нагрузок. Устойчивость определяется сопротивлением опрокидыванию.

Несущий остов дома чаще всего бывает стеновым бескаркасным, который применяется при возведении частных домов и коттеджей. Он представляет собой связанные с фундаментом несущие стены, на которые уложены перекрытия и лестницы, придающие остову жесткость по вертикали. Можно представить его в виде жесткой коробки из связанных между собой стен и перекрытий.

Толщина несущих стен в нижней части больше, чем наверху, так как на основание нагружается больше. В стеновом бескаркасном остове толщина капитальных стен в зависимости от используемого материала может колебаться в пределах от 300 до 800 мм, толщина перегородок составляет около 120 мм.

При возведении частных домов, имеющих вытянутую прямоугольную форму, бескаркасный остов выполняется на продольных несущих стенах, то есть капитальные стены располагаются вдоль длинной стороны дома, а потолочные блоки укладываются поперек. Расстояние между продольными несущими стенами чаще всего определяется размерами плиты перекрытия, длина у которых бывает разная.

Бескаркасный остов может выполняться на поперечных несущих стенах, в этом случае наружные перекрытия укладываются вдоль протяженной стороны здания. Стены вдоль протяженного периметра здания необходимо изготовлять в виде перегородок. Недочетом такой компоновки является то, что ширина внутренних помещений остается раз и навсегда заданной величиной, ограниченной несущими стенами, но по сравнению с конструкцией, выполненной на продольных несущих стенах, она обладает большей жесткостью и устойчивостью.

Если частный дом возводится по архитектурному проекту, предполагающему необычность его внешнего облика, то бескаркасный остов выполняется на комбинации из продольных и поперечных несущих стен, на которые соответствующим образом укладываются перекрытия. Такая строительная схема применяется в том случае, если сложность архитектурной формы возводимого частного дома не позволяет использовать только такое расположение капитальных стен. Устойчивость в этом случае обеспечивается взаимосвязью всех конструктивных элементов, образующих единый каркас

Источник