Стены и элементы зданий

Элементы стен. Стены могут быть ограждающим и несущим элементом здания. Они должны быть достаточно прочными и устойчивыми; обеспечивать внутри помещений необходимый температурно-влажностный режим; обладать хорошими звукоизоляционными свойствами; иметь минимальный вес и стоимость, а также обладать необходимой степенью огнестойкости. Соответственно этим требованиям в каждом случае выбирают материал и конструкцию стены.

Кроме основных плоскостей, образующих так называемое поле стены, в ней различают еще следующие элементы.

Нижняя, до уровня пола первого этажа, обычно утолщенная, часть стены называется цоколем, его декоративно обрабатывают или облицовывают прочными материалами, стойкими против атмосферных воздействий.

Верхняя часть стены, венчающая здание, представляет собой карниз. Карниз предназначается для отвода от стены стекающей с крыши воды и является важнейшим архитектурным элементом оформления фасада. Карнизы с небольшим выносом (не более половины толщины стены) образуют постепенным напуском кирпича. При значительном выносе карниза в кладку стены заделывают консольные железобетонные плиты или балки (рис. 2.10). Кроме венчающего, часто устраивают промежуточные карнизы, которые делят фасад по горизонтали С той же целью над окнами устраивают небольшие карнизы, называемые сандриками, а по плоскости стены -пояски, напоминающие ленты, горизонтально вытянутые по стене.

Для вертикального членения фасада, а иногда для местного усиления стен устраивают пилястры - узкие вертикальные выступы из тела стены прямоугольного сечения - и полуколонны, отличающиеся от пилястр полукруглой формой.

Применяемые типы стен каменных зданий по своей структуре могут быть подразделены на две основные группы: из мелких элементов, кирпича и различного рода искусственных и природных камней и из крупных элементов - блоков и панелей. Кроме того, возводят монолитные стены, т.е. устраиваемые на месте в опалубке.

Сплошные стены из кирпича. Стены из обыкновенного глиняного или силикатного кирпича выкладывают на различных растворах в зависимости от требуемой прочности марок толщиной в 1; 1,5; 2 и 2,5 кирпича или с учетом вертикальных швов (толщина которых принимается 10 мм) -250, 380, 510 и 640 мм. Кирпичные стены прочны, но сравнительно с другими обладают высокой теплопроводностью, поэтому их применяют главным образом при строительстве зданий с несущими стенами.

Для устройства окон и дверей в стене оставляют проемы. Участки стен, расположенные между проемами, называют простенками. Для восприятия нагрузки от вышележащей части кладки и элементов перекрытия над проемом устраивают перемычки.

Перемычки (рис. 2.11) бывают рядовые, образуемые 5-6 рядами кладки, сложенной над проемом на растворе повышенной марки. Под нижний ряд кирпичей перемычки в слое раствора укладывают арматуру из пачечной или круглой стали диаметром 5-6 мм. Кроме рядовых, изредка применяют перемычки клинчатые и арочные, а чаще - сборные железобетонные из отдельных брусков, сечение которых стандартизировано.

Во внутренних кирпичных стенах толщиной не менее 1,5 кирпича можно устраивать дымовые или вентиляционные каналы, которые делают путем оставления пустот в теле стены (рис. 2.12, а) или путем закладки в стену керамических блоков (рис. 2.12, б) или асбестоцементных труб. Если с дымовым каналом соприкасаются сгораемые конструкции, то их отодвигают от полости канала не менее чем на 250 мм путем устройства разделок, показанных на рис. 2.12, в.

Наружные поверхности стен из пористого кирпича следует оштукатуривать или облицовывать полнотелым кирпичом или другими влагостойкими материалами. Стены из дырчатого и пустотелого кирпича разрешается возводить и без оштукатурки, но с тщательным заполнением и «расшивкой», т.е. обработкой швов. В настоящее время сплошные кирпичные стены в декоративных целях строят в большинстве случаев с облицовкой с внешней стороны из специального облицовочного кирпича или плиток.

Элементы каркасных зданий. Полный каркас решается в сборном железобетоне или монолитном железобетонном исполнении.

В нашей строительной практике наибольшее распространение получила разрезка на простые линейные элементы - колонны и ригели (рис. 2.13, а).

Элементы колонн делаются высотой в один или два этажа здания. Ригели, как правило, по длине не превышают одного пролета. Возможна разрезка на укрупненные элементы, включающие части колонн и ригелей (рис. 2.13, б). При этом разрезка ригелей производится в точках нулевых моментов. Это позволяет применить простейшее опирание в четверть. Помимо рассмотренных, возможны и другие варианты разрезки каркаса.

Стык элементов колонн по высоте осуществляют несколько выше уровня перекрытия путем сварки связанных с арматурой стальных пластин - оголовников (рис. 2.14, а).

Оголовники, представляющие собой рамки из уголковой стали, приваренные к продольным стержням арматуры, имеют размеры на 40 мм меньше сечения колонн для последующей защиты стыка слоем цементного раствора заподлицо с гранями стоек. К оголовнику нижней части колонны приваривается центрирующая прокладка, обеспечивающая правильность установки.

Лучшие условия передачи усилий создаются в стыках со сферическими поверхностями (рис. 2.14, б).

Известен и так называемый платформенный стык, в котором колонны, опираются друг на друга через ригели (рис. 2.15). Оголовники колонн свариваются с закладными пластинами на верхней и нижней гранях стыкующихся ригелей.

Сборные железобетонные ригели имеют прямоугольное или тавровое сечение. При тавровом сечении панели перекрытия опираются на выступы в нижней части ригеля.

Соединение ригелей с колоннами может быть осуществлено различными способами: с опиранием на консоли колонн, в виде платформенного стыка, гнездовым стыком, монолитным стыком или с опиранием на вынесенные консоли стоек.

При опирании ригелей на железобетонные консоли колонн (рис. 2.16, а) соединение осуществляют сваркой стальных закладных пластин колонны и ригеля. В конструкции стыка со скрытой консолью (рис. 2.16, б) она входит в четверть, оставленную в ригеле.

Возможно применение металлических прутковых консолей, связанных с арматурой колонны (рис. 2.16, в). Такая консоль называется «столиком». После замоноличивания она включается в работу стыка.

В замоноличенных соединениях ригеля и колонны (рис. 2.16, г) непосредственно связывается арматура стыкуемых элементов, и весь стык заполняется бетоном. Роль опорных элементов могут играть специальные металлические монтажные столики (показанные на рис. 2.16, г) или вертикальные стальные пластины, выпускаемые из колонны и ригеля, имеющие совпадающие отверстия болта, который в монтажный период связывают колонны с ригелем.

В направлении, перпендикулярном рамам, кроме панелей перекрытия, по осям колонн укладываются специальные элементы, связывающие, рамы между собой. Эти элементы-вкладыши называют распорками или связевыми балками.

Колонны нижнего этажа каркасных зданий опираются на фундаменты стаканного типа. В целях уменьшения числа типоразмеров применяемых деталей размеры элементов каркаса строго унифицируются.

Железобетонные перекрытия. Главнейшими преимуществами железобетонных перекрытий являются их долговечность, прочность и несгораемость. Железобетонные перекрытия разделяют на монолитные, т.е. изготовляемые на месте строительства, и сборные - из элементов заводского изготовления (рис. 2.17).

Монолитные перекрытия применяют только при строительстве крупных уникальных зданий, имеющих в плане сложную форму, при наличии весьма значительных динамических нагрузок, или когда перекрытия являются основным элементом, обеспечивающим общую пространственную жесткость здания.

Простейший вид монолитного железобетонного перекрытия - гладкая однопролетная железобетонная плита.

Сетка колонн при безбалочных перекрытиях принимается обычно квадратной с размером стороны 5-6 м. Безбалочные перекрытия целесообразны в случаях, когда необходим гладкий потолок, или при передаче на перекрытие больших нагрузок.

Сборные железобетонные перекрытия могут быть разделены на три основные группы:

- перекрытия в виде настилов из узких элементов массой до 0,5 т и широких элементов массой до 1,5-2,0 т.

- перекрытия по железобетонным балкам;

- крупнопанельные перекрытия из пустотельных плит различной длины.

В пределах каждой из указанных основных групп имеется ряд разнообразных конструктивных решений.