Конструкции наружных стен гражданских и промышленных зданий
Конструкции наружных стен гражданских и промышленных зданий
Конструкции наружных стен гражданских и промышленных зданий классифицируются по следующим признакам:
1) по статической функции:
в) ненесущие (навесные).
На рис. 3.19 показан общий вид данных видов наружных стен.
Несущие наружные стены воспринимают и передают на фундаменты собственный вес и нагрузки от смежных конструкций здания: перекрытий, перегородок, крыш и др. (одновременно выполняют несущую и ограждающую функции).
Самонесущие наружные стены воспринимают вертикальную нагрузку только от собственного веса (включая нагрузку от балконов, эркеров, парапетов и др. элементов стены) и передают их на фундаменты через промежуточные несущие конструкции – фундаментные балки, ростверки или цокольные панели (одновременно выполняют несущую и ограждающую функции).
Ненесущие (навесные) наружные стены поэтажно (или через несколько этажей) опираются на смежные несущие конструкции здания – перекрытия, каркас или стены. Таким образом, навесные стены выполняют только ограждающую функцию.
По этой ссылке вы найдёте полный курс лекций по математике:
Рис. 3.19. Виды наружных стен по статической функции: а – несущие; б – самонесущие; в – ненесущие (навесные): 1 – перекрытие здания; 2 – колонна каркаса; 3 – фундамент
Несущие и ненесущие наружные стены применяются в зданиях любой этажности. Самонесущие стены опираются на собственный фундамент, поэтому их высота ограничивается из-за возможности взаимных деформаций наружных стен и внутренних конструкций здания. Чем выше здание, тем больше разница в вертикальных деформациях, поэтому, например, в панельных домах допускается применение самонесущих стен при высоте здания не более 5 этажей.
Устойчивость самонесущих наружных стен обеспечивается гибкими связями с внутренними конструкциями здания.
2) По материалу:
а) каменные стены возводятся из кирпича (глиняного или силикатного) или камней (бетонных или природных) и применяются в зданиях любой этажности. Каменные блоки выполняют из естественного камня (известняк, туф и др.) или искусственного (бетон, легкий бетон).
б) Бетонные стены выполняют из тяжелого бетона класса В15 и выше плотностью 1600 ÷ 2000 кг/м 3 (несущие части стен) или легкого бетона классов В5 ÷ В15 плотностью 1200 ÷ 1600 кг/м 3 (для теплоизоляционных частей стен).
Для изготовления легких бетонов используются искусственные пористые заполнители (керамзит, перлит, шунгизит, аглопорит и т. п.) или естественные легкие заполнители (щебень из пемзы, шлака, туфа).
Возможно вам будут полезны данные страницы:
При возведении ненесущих наружных стен также используется ячеистый бетон (пенобетон, газобетон и т. п.) классов В2 ÷ В5 плотностью 600 ÷ 1600 кг/м 3 . Бетонные стены применяются в зданиях любой этажности.
в) Деревянные стены применяются в малоэтажных зданиях. Для их возведения используются сосновые бревна диаметром 180 ÷ 240 мм или брусья сечением 150х150 мм или 180х180 мм, а также дощатые или клеефанерные щиты и панели толщиной 150 ÷ 200 мм.
г) стены из небетонных материалов в основном применяются при возведении промышленных зданий или малоэтажных гражданских зданий. Конструктивно они состоят из наружной и внутренней обшивки из листового материала (сталь, алюминиевые сплавы, пластик, асбестоцемент и др.) и утеплителя (сэндвич-панели). Стены данного типа проектируют несущими только для одноэтажных зданий, а при большей этажности – только как ненесущие.
3) по конструктивному решению:
Количество слоев наружных стен здания определяется по результатам теплотехнического расчета. Для соответствия современным нормам по сопротивлению теплопередаче в большинстве регионов России необходимо проектировать трехслойные конструкции наружных стен с эффективным утеплителем.
4) по технологии возведения:
а) по традиционной технологии возводятся каменные стены ручной кладки. При этом кирпичи или камни укладываются рядами по слою цементно-песчаного раствора. Прочность каменных стен обеспечивается прочностью камня и раствора, а также взаимной перевязкой вертикальных швов. Для дополнительного повышения несущей способности каменной кладки (например, для узких простенков) применяется горизонтальное армирование сварными сетками через 2 ÷ 5 рядов.
Требуемую толщину каменных стен определяют по теплотехническому расчету и увязывают со стандартными размерами кирпичей или камней. Применяются кирпичные стены толщиной в 1; 1,5; 2; 2,5 и 3 кирпича (250, 380, 510, 640 и 770 мм соответственно). Стены из бетонных или природных камней при кладке в 1 и 1,5 камня имеют толщину 390 и 490 мм соответственно.
На рис. 3.20 показано несколько типов сплошных кладок из кирпича и каменных блоков. На рис. 3.21 показана конструкция трехслойной кирпичной стены толщиной 510 мм (для климатического района Нижегородской области).
Рис. 3.20. Типы сплошных каменных кладок: а – шестирядная кирпичная кладка; б – двух-рядная кирпичная кладка; в – кладка из керамических камней; г и д – кладки из бетонных или природных камней; е – кладка из камней ячеистого бетона с наружной облицовкой кирпичом
На внутренний слой трехслойной каменной стены опираются перекрытия и несущие конструкции крыши. Наружный и внутренний слои кирпичной кладки соединяются между собой арматурными сетками с шагом по вертикали не более 600 мм. Толщина внутреннего слоя принимается 250 мм для зданий высотой 1 ÷ 4 этажа, 380 мм – для зданий высотой 5 ÷ 14 этажей и 510 мм – для зданий высотой более 14 этажей.
Рис. 3.21. Каменная стена трехслойной конструкции:
1 – внутренний несущий слой;
2 – слой теплоизоляции;
3 – воз-душный зазор;
4 – наружный самонесущий (облицовочный) слой
б) полносборная технологияиспользуется при возведении крупнопанельных и объемно-блочных зданий. При этом монтаж отдельных элементов здания производится подъемными кранами.
| Наружные стены крупнопанельных зданий |
выполняются из бетонных или кирпичных панелей. Толщина панелей – 300, 350, 400 мм. На рис. 3.22 показаны основные виды бетонных панелей, применяемых в гражданском строительстве.
Рис. 3.22. Бетонные панели наружных стен: а – однослойная; б – двухслойная; в – трехслойная:
1 – конструктивно-теплоизоляционный слой;
2 – защитно-отделочный слой;
3 – несущий слой;
4 – теплоизоляционный слой
Объемно-блочные здания – это здания повышенной заводской готовности, которые монтируются из отдельных блоков-комнат заводского изготовления. Наружные стены таких объемных блоков могут быть одно-, двух- и трехслойными.
в) монолитная и сборно-монолитная технологии возведения позволяют возводить одно-, двух- и трехслойные монолитные стены из бетона.
Рис. 3.23. Сборно-монолитные наружные стены (в плане): а – двухслойная с наружным слоем теплоизоляции;
б – то же, с внутренним слоем теплоизоляции;
в – трехслойная с наружным слоем теплоизоляции
При использовании данной технологии сначала устанавливается опалубка (форма), в которую заливается бетонная смесь. Однослойные стены выполняются из легких бетонов толщиной 300 ÷ 500 мм.
Многослойные стены выполняются сборно-монолитными с использованием наружного или внутреннего слоя каменных блоков из ячеистого бетона. (см. рис. 3.23).
5) по расположению оконных проемов:
На рис. 3.24 показаны различные варианты расположения оконных проемов в наружных стенах зданий. Варианты а, б, в, г используются при проектировании жилых и общественных зданий, вариант д – при проектировании промышленных и общественных зданий, вариант е – для общественных зданий.
Из рассмотрения данных вариантов можно видеть, что функциональное назначение здания (жилое, общественное или промышленное) определяет конструктивное решение его наружных стен и внешний вид в целом.
Одно из основных требований, предъявляемое к наружным стенам – это необходимая огнестойкость. По требованиям противопожарных норм несущие наружные стены должны быть выполнены из несгораемых материалов с пределом огнестойкости не менее 2 часов (камень, бетон). Применение трудносгораемых несущих стен (например, деревянных оштукатуренных) с пределом огнестойкости не менее 0,5 часа допускается только в одно-, двухэтажных домах.
Рис. 3.24. Расположение оконных проемов в наружных стенах зданий: а – стена без проемов;
б – стена с небольшим количеством проемов;
в – панельная стена с проемами;
г – несущая стена с усиленными простенками;
д – стена с навесными панелями; е – полностью остекленная стена (витраж)
Высокие требования к огнестойкости несущих стен вызваны их основной ролью в сохранности здания, так как разрушение несущих стен при пожаре вызывает обрушение всех опирающихся на них конструкций и здания в целом.
Ненесущие наружные стены проектируют несгораемыми или трудносгораемыми с меньшими пределами огнестойкости (от 0,25 до 0,5 часа), так как разрушение данных конструкций при пожаре может вызвать только локальные повреждения здания.
Присылайте задания в любое время дня и ночи в 
whatsapp.
Официальный сайт Брильёновой Натальи Валерьевны преподавателя кафедры информатики и электроники Екатеринбургского государственного института.
Все авторские права на размещённые материалы сохранены за правообладателями этих материалов. Любое коммерческое и/или иное использование кроме предварительного ознакомления материалов сайта natalibrilenova.ru запрещено. Публикация и распространение размещённых материалов не преследует за собой коммерческой и/или любой другой выгоды.
Сайт предназначен для облегчения образовательного путешествия студентам очникам и заочникам по вопросам обучения . Наталья Брильёнова не предлагает и не оказывает товары и услуги.
Источник
Энергоэффективный дом
Конструкция наружных стен
1. Несущие и самонесущие стены
Несущие и самонесущие стены воспринимают наряду с вертикальными и горизонтальные нагрузки, являясь вертикальными элементами жесткости сооружений. В зданиях с ненесущими наружными стенами функции вертикальных элементов жесткости выполняют каркас, внутренние стены, диафрагмы или стволы жесткости.
Несущие и ненесущие наружные стены могут быть применены в зданиях любой этажности. Высота самонесущих стен ограничена в целях предотвращения неблагоприятных в эксплуатационном отношении взаимных смещений самонесущих и внутренних несущих конструкций, сопровождающихся местными повреждениями отделки помещений и появлением трещин.
Ствол жесткости — вертикальный полый сквозной стержень на всю высоту здания, являющийся несущей конструкцией. Ствол жесткости обычно располагают в центральной части здания; во внутреннем пространстве ствола размещают лифтовые, вентиляционные шахты и другие коммуникации. В зданиях большой протяженности предусматривают несколько стволов жесткости.
В панельных домах, например, допустимо применение самонесущих стен при высоте здания не более 4 этажей. Устойчивость самонесущих стен обеспечивают гибкие связи с внутренними конструкциями.
Требования к различным типам стен существенно отличаются. В первых двух случаях очень важны прочностные характеристики, т. к. от них во многом зависит устойчивость всего здания. Поэтому материалы, используемые для их возведения, подлежат особому контролю. Конструктивная система представляет собой взаимосвязанную совокупность вертикальных (стены) и горизонтальных (перекрытия) несущих конструкций здания, которые совместно обеспечивают его прочность, жесткость и устойчивость.
2. Основные типы конструкций стен
По материалу различают четыре основных типа конструкций стен: бетонные, каменные, из небетонных материалов и деревянные.
В соответствии со строительной системой каждый тип стены содержит несколько видов конструкций:
- бетонные стены — из монолитного бетона, крупных блоков или панелей;
- каменные стены — ручной кладки, стены из каменных блоков и панелей;
- стены из небетонных материалов — фахверковые и панельные, каркасные и бескаркасные. О фахверке и всем, что с ним связано, см. здесь: http://de.wikipedia.org/wiki/Fachwerkhaus , http://fachwerk-lehmbau.de/page.1.html ;
- деревянные стены — рубленые из бревен или брусьев, каркасно-обшивные, каркасно-щитовые, щитовые и панельные.
Классификация конструкций наружных стен и их применение вкратце описаны в табл. 5.1.
На сегодняшний день наиболее применяемыми конструктивными системами являются бескаркасная (стеновая) и каркасная системы. Следует отметить, что в современных условиях часто функциональные особенности здания и экономические предпосылки приводят к необходимости сочетания обеих конструктивных систем. Поэтому сегодня все большую актуальность приобретает устройство комбинированных систем.
3. Применение наружных стен
Таблица 5.1. Конструкции наружных стен и их применение
Тип стены
Эскиз конструкции
Статическая функция
Применение
Бетонная (панельная или монолитная)
Здания любой этажности
Здания средней, повышенной средней и малой этажности
Здания любой этажности
Здания средней, повышенной средней и малой этажности
Здания любой этажности
Здания средней, повышенной средней и малой этажности
Здания повышенной средней, средней и малой этажности
Из небетонных материалов
Здания любой этажности
Из небетонных материалов
Здания любой этажности
Из небетонных материалов
Здания любой этажности
Здания повышенной средней, средней и малой этажности
Здания повышенной средней, средней и малой этажности
Здания средней и малой этажности
Здания средней и малой этажности
Здания малой этажности
Рубленая из брусьев
Здания малой этажности
Здания малой этажности
Обозначения:
1 — кирпич; 2 — мелкий блок; 3, 4 — утеплитель и воздушная про слойка; 5 — легкий бетон; 6 — автоклавный ячеистый бетон; 7 — конструктивный тяжелый или легкий бетон; 8 — бревно; 9 — конопатка; 10 — брус; 11 — деревянный каркас; 12 — пароизоляция; 13 — воздухонепроницаемый слой; 14 — обшивка из досок, водостойкой фанеры, ДСП или др.; 15 — обшивка из неорганических листовых материалов; 16 — каркас; 17 — вентилируемый воздушный зазор.
4. Критерии теплоизоляции стен
В процессе анализа теплоизоляции стен и их защиты от внешних воздействий необходимо учитывать следующие критерии:
- Стена как несущая конструкция. В процессе нового строительства необходимо еще на этапах проектирования задуматься о том, каковы могут быть механические воздействия на несущие стены и как могут на них по влиять неравномерные просадки фундамента или вибрации грунта вблизи автострад или промышленных предприятий. Этот вопрос тесно взаимосвязан с решениями, принимаемыми при закладке фундамента. Если вам предстоит вести строительство в неблагоприятных условиях наподобие только что перечисленных, необходимо предусмотреть соответствующее усиление несущей способности конструкции.
- Эксплуатационные воздействия — климатические воздействия и взаимовлияние параметров микроклимата помещений на работу стены и, соответственно, стены на микроклимат помещений. К основным факторам, влияющим на работу стены и на комфортность проживания, можно отнести разность температур наружного и внутреннего воздуха, атмосферные осадки, влажность воздуха внутри отапливаемого помещения, ветровые нагрузки. Требования, предъявляемые к сопротивлению теплопередаче наружных стен, обусловлены не только заботой об экономии энергетических ресурсов, но и соображениями комфортности проживания. Самое существенное воздействие на стены оказывает косой дождь.
Ветер с силой бросает воду на стены, что, при недостаточно продуманной конструкции стены в целом или отдельных ее узлов, может привести к намоканию конструкции и даже к проникновению воды внутрь помещений. Помимо дождя, на нижнюю часть стен воздействие оказывает подтаивающий снег, лежащий вплотную к цоколю здания или на балконных плитах и козырьках. Наконец, оказывают неблагоприятное влияние и брызги, отскакивающие от придомовой отмостки или от балконных плит. Самыми уязвимыми для протечек местами стен являются обрамления оконных проемов (и особенно устройство подоконного водоотлива) и примыкания к стенам различных горизонтальных и наклонных конструкций: входных тамбуров, козырьков, кровель, перильных ограждений, балконов. Рост влажности строительных материалов почти всегда приводит к увеличению их теплопроводности, а это, в свою очередь, ведет к снижению сопротивления стены теплопередаче и повышению расхода энергии на обогрев здания.
Источник