Архитектурно-конструктивные детали каменных стен

Наиболее увлажняемая часть стен, расположенная непосредственно на фундаменте и выполняемая из отборного атмосферо- и морозоустойчивого материала, называется цоколем.

При отсутствии у стен тротуара по периметру цоколя устраивают отводящую дождевые воды отмостку.

Вертикальные элементы архитектурного оформления стен включают в себя ниши, пилястры, колонны и полуколонны. Колонны и полуколонны, как правило, выполняют несущие функции.

Элементы стен

Нишей называют местное углубление в стене, пилястрой – плоский вертикальный выступ прямоугольного сечения на поверхности стены. Колонна – это отдельная вертикальная опора в виде столба, а полуколонна – вертикальный выступ из плоскости стены на половину своей ширины.

Перемычкой называют конструктивный элемент, перекрывающий проем в стене. Перемычка воспринимает нагрузки от лежащей над проемом кладки и других элементов здания и передает их на участки стены, ограничивающие проем с боков (простенки).

Венчающий, или главный, карниз является конструкцией, отводящей от стены дождевые и талые воды, и используется как элемент художественной выразительности. Кроме венчающего карниза наружные стены могут иметь промежуточные карнизы, пояски и сандрики, выполняющие на прилегающих к ним участках стен те же функции, что и венчающий карниз.

Часть наружной стены, продолжающаяся выше кровли, называется парапетом.

Верхняя часть стены, имеющая треугольную форму и ограничивающая чердачное пространство, называется фронтоном. Если фронтон не имеет в своей нижней части карниза, то его называют щипцом.

7.5. Каменная кладка

Примерно 60% зданий строится с каменными стенами, 3/4 объема которых занимает мелкоблочная кладка из местных строительных материалов.

Каменные конструкции выполняют из природных или искусственных камней.

В зависимости от вида применяемых каменных материалов кладка носит название:

- кирпичная (сплошная или облегченная);

- мелкоблочная (из керамических и бетонных камней);

- бутовая;

- бутобетонная.

Каменные стены зданий выполняют одновременно несущую, тепло- и звукоизоляционную функции, поэтому их толщину принимают в зависимости от прочности, устойчивости, тепло- и звукозащитных свойств.

В жилых малоэтажных зданиях свободная длина стены обычно не превышает 6 м, а высота этажа не более 3 м, поэтому по требованию устойчивости толщина стен должна быть не менее 250 мм.

Несущая способность стены зависит от прочности стеновых изделий и раствора кладки. В малоэтажных зданиях, где нагрузки на стены небольшие, толщину стен обычно принимают 380 мм.

7.5.1. Кирпичные стены

По структуре кирпичные стены можно подразделить на две группы: однородные, сложенные из обыкновенного, пустотелого или легкого строительного кирпича и неоднородные, облегченные, в которых часть кирпичной кладки заменена по толщине стены засыпкой, легким бетоном, термоизоляционными плитами или воздушной прослойкой.

В кирпиче большие боковые поверхности называют ложками, меньшие торцовые – тычками. Ряд кирпичей, уложенный вдоль стены ложками, называется ложковым, а уложенный тычками – тычковым.

Толщина однородных кирпичных стен всегда кратна ½ кирпича, причем стены возводят толщиной в ½, 1, 1½, 2 кирпича и более. С учетом толщины вертикальных швов, равной 10 мм, кирпичные стены имеют тол­щину соответственно 120; 250, 380, 510 мм в более. Толщина горизонтальных швов принята 12 мм, при этом высота 13 рядов кладки должна составлять 1 м.

Способ размещения кирпичей в кладке стоны с тем или иным чередованием ложковых или тычковых рядов для достижения перевязки швов называется системой кирпичной кладки.

При возведении, кирпичных стен наибольшее распространение получили две системы кладки: двухрядная (или цепная) и шестирядная (или ложковая).

В двухрядной системе кладки тычковые ряды чередуются с ложковыми. Поперечные швы в этой системе перекрываются на ¼ кирпича, а продольные – на ½ кирпича.

В шестирядной системе кладки пять ложковых рядов чередуются с одним тычковым. В каждом ложковом ряду поперечные вертикальные швы перевязывают в полкирпича, продольные же вертикальные швы, образуемые ложками, перевязываются тычковыми рядами через пять ложковых рядов.

Системы кирпичной кладки:

двухрядная	шестирядная
фасады
разрезы

Конструктивно для обеспечения прочности многорядной кладки необходимо выполнять такие минимально допустимые условия перевязки швов: для сплошного кирпича толщиной 65 мм – один тычковый слой кирпича на пять ложковых слоев; для пустотного кирпича толщиной 65 мм и сплошного кирпича толщиной 88 мм – один тычковый на четыре ложковых; для камней – один тычковый на три ложковых. При кладке стен из керамических камней с щелями и на участках с большими местными нагрузками рекомендуется использовать цепную кладку.

Чем больше смежных ложковых рядов, тем кладка менее прочна и менее трудоемка, поскольку возрастает число вертикальные продольных рядов и уменьшается количество кирпичей, которые подвергаются колке на части.

Системы перевязки влияют не только на прочность стены, но и формируют кладочный рисунок. Помимо приведенных систем кладок, применяется еще несколько разновидностей кладочных рисунков:

Системы лицевых кладок:

тычковая двухрядная	готическая двухрядная	английская трехрядная
голландская двухрядная	цепная (двухрядная)	крестовая (русская двухрядная)

Одним из средств улучшения технико-экономических показателей наружных стен зданий средней этажности является применение наружных стен слоистой конструкции.

Несущую способность обеспечивает более прочный сплав, а требуемую теплоизоляцию – менее прочной, эффективный утеплитель.

Использование многослойных конструкций наружных стен предлагает три варианта расположения утеплителя: с наружной стороны стены (по фасаду), в середине конструкции стены и с внутренней стороны стены.

С целью обеспечения теплотехнических требований, а также экономии кирпича издавна применяются так называемые облегченные кирпичные стены, в которых кирпич частично освобожден от не свойственных ему теплоизолирующих функций путем замены части кладки менее тепловидными материалами.

Различают несколько видов многослойных конструкций наружных стен:

- колодцевая кладка с монолитным легкобетонным или засыпным утеплителем;

- колодцевая кладка с плитным утеплителем и воздушной послойкой;

- кирпично-бетонная кладка;

- кладка с уширенным воздушным или заполненным эффективным утеплителем швом;

- кладка с установкой утеплителя с внутренней стороны стены;

- кладка с установкой утеплителя с наружной стороны стены.

Колодцевая кладка с монолитным легкобетонным или засыпным утеплителем состоит из двух кирпичных стенок толщиной 120 мм с заполнением средней части толщиной 200-270 мм шлаком, керамзитом, легким бетоном или легкобетонными блоками-вкладышами.

Связь стенок осуществляется вертикальными диафрагмами из кирпича толщиной 120 мм, устраиваемых на расстоянии до 1170 мм по длине стены или же одним рядом тычковых кирпичей, укладываемых через пять рядов тычков по высоте.

Кирпичная колодцевая кладка:

При заполнении колодцев засыпным утеплителем устраивают растворные армированные диафрагмы.

В модернизированной колодцевой кладке заполнение внутреннего слоя производится монолитным полистиролбетоном.

Кирпичные стены из монолитного полистиролбетона с утеплителем:

для малоэтажных зданий для зданий средней этажности

Колодцевая кладка с плитным утеплителем и воздушной прослойкой выполняется аналогично вышеописанной кладке. Утеплитель, толщина которого определяется теплотехническим расчетом, плотно прилегает к внутреннему слою стены. Между плитным утеплителем и наружным слоем кладки устраивается воздушный зазор не более 40-50 мм. Фиксация плитного утеплителя в проектном положении обеспечивается скобами-фиксаторами из оцинкованной стали (пластмасс) или вертикальными распорками из плитного утеплителя на всю высоту этажа.

Конструкции наружных кирпичных облегченных стен

Варианты слоистых стен с использованием кирпичной кладки

Из-за низкого термического сопротивления (из-за многочисленных «мостиков холода») традиционная кирпичная кладка может применяться только с дополнительным утеплителем.

С целью обеспечения вентиляции воздушного промежутка между наружной кладкой и утеплителем в уровнях цоколя и над окнами устраиваются приточные отверстия, а в областях карниза и под окнами – отверстия для удаления воздуха. Для устройства отверстий вертикальные швы между кирпичом не заполняются раствором.

Разрез по наружной кирпичной стене жилого дома

Кирпично-бетонная кладка состоит из двух стенок толщиной 0,5 кирпича и легкого бетона, укладываемого между ним. Стенки связывают тычковыми рядами, заходящими в бетон на 0,5 кирпича, которые располагают через каждые три или пять ложковых рядов кладки.

Кирпично-бетонная кладка

Тычковые ряды (диафрагмы) можно размещать в одной плоскости и вразбежку в шахматном порядке в зависимости от принятой толщины стены (380-680 мм).

Вместо сплошных тычковых рядов продольные стенки можно связывать кирпичами, укладываемыми в продольных стенах тычками не реже чем через два ряда по высоте и не реже чем через два кирпича, уложенных ложками по длине продольных стенок. Кладку применяют при строительстве зданий высотой до четырех этажей. Состав легкого бетона выбирают в зависимости от этажности строящегося здания, качества заполнителей и марки цемента.

Применяют также кирпично-бетонную анкерную кладке (тычковые кирпичи наружной и внутренней стенок смещают отнстительно друг друга). Тычковые кирпичи ее, выступающие внутрь кладки, обеспечивают анкеровку продольных стенок с бетоном.

Кирпичная кладка с уширенным швом, заполненным эффектным утеплителем применяется в стенах толщиной 400-680 мм. Кладка ведется с многорядной перевязкой.

При кладке с уширенным швом, незаполненным эффектным утеплителем, требуется выполнение штукатурки фасадной плоскости стены. Выполняют такую кладку с многорядной перевязкой швов с перекрытием воздушной прослойки тычковыми рядами черз каждые 4 ряда кладки.

Кирпичная кладка с уширенным швом:	Кладка с установкой утеплителя с внутренней стороны стены
с воздушным зазором	с утеплителем

Кирпичная кладка с теплоизоляционным материалом с внутренней стороны стены требует дополнительных решений по ее пароизоляции.

К таким материалам относится устройство проветриваемого зазора между утеплителем и массивом стены или же укладка пароизоляционного слоя перед утеплителем.

Кирпичная кладка с теплоизоляционным слоем с наружной стороны наиболее целесообразно.

Для защиты утеплителем от атмосферных и механических воздействий, а также придания фасаду требуемых эстетических свойств применяются три конструктивных решения:

- лицевая кладка из облицовочного кирпича или керамических камней;

- защитно-декоративная штукатурка;

- навесная фасадная облицовка.

Внутренний несущий слой кирпичной кладки предусматривается толщиной 250 мм (для малоэтажных зданий, 380 мм – для зданий средней этажности) и выполняются из полнотелого или эффективного кирпича на обыкновенном или теплом растворе, приготовленном на шлаковом, перлитовом или другом пористом песке. По стене укладываются теплоизоляционные плиты, а затем устраивается облицовочный слой кладки толщиной 60, 80, 100, 120 мм.

Облицовочный слой кладки является самонесущим. Он соединяется с несущим слоем разнообразными гибкими стальными (стержни Ø 6 мм, с загнутыми концами, из нержавеющей или анодированной стали, покрытие лаком) или стеклопластиковыми связями (анкеры).

Стена с облицовочным самонесущим

слоем из кирпича

Целесообразно облицовочный слой кладки выполнить с устройством воздушного зазора. Вентиляционный воздушный зазор способствует высыханию утеплителя, гарантирует высокое качество эксплуатации утеплителя.

Стена с облицовкой кирпичом и воздушным зазором	Конструкция трехслойной стены системы (isover)

Для теплоизоляции применяются стекло- или минераловатные плиты из базальтового волокна (например кl-37, кl-35, кl-34 и жесткие ветрозащитные плиты rкl фирмы isover, плиты фирмы раrос), которые насаживаются на анкеры, предварительно заложенные в кладку несущей стены и прижимаются к ней специальными шайбами. Вторая шайба насаженная на анкер, устанавливается в средине воздушного промежутка и служит для стока конденсата. При этом необходимо обеспечить небольшой уклон анкера в сторону облицовочного слоя.

В системе наружной теплоизоляции «мокрого типа» по слою утеплителя устраивается слой штукатурки, выполняемой с использованием мокрых технологических процессов.

В системе можно выделить три основных слоя:

- теплоизоляционный – плиты из материала с низким коэффициентом теплопроводности (минвата, пенополистирол);

- армированный – слой из специального минерального клеевого состава с устойчивой к щелочи сеткой;

- защитно-декоративный – грунтовка и декоративная штукатурка (минеральная или полимерная), возможна также окраска специальными «дышащими» красками или использование облицовочных материалов (например, клинкерная плитка).

Системы утепления фасадов «мокрого типа» подразделяются на два конструктивных вида;

- с жестким креплением утеплителя на основании и легкой тонкослойной штукатуркой;

- с гибким (подвижным) креплением утеплителя и тяжелой толстослойной штукатуркой.

В системах с жестким закреплением утеплитель на поверхности закрепляется с помощью высокоадгезионного клеящего состава. На утеплитель наносится клеевой состав в который втапливается стеклосетка с ячейкой 5х5 мм м массой 150-200 г/м², обработанная специальным щелочестойким материалом. Затем осуществляется механическое крепление утеплителя, после чего наносится второй слой раствора и защитно-декоративный слой.

В качестве теплоизоляции применяются плиты из пенополистирола типа ПСБ-С размерами 1200х1000(500), 1000(800)х500 мм толщиной от 30 мм и выше с интервалом 10 мм, плотностью не менее 25 кг/м³ или минеральной ваты (фирмы «Данко индастри», технониколь, isover, paroc, rockwoll) размерами 1000х600х30, 40, 50, 60, 80, 100, 120 мм и 1200х200х40, 50, 60, 80, 100, 120 мм, плотностью для плит с беспорядочным расположением волокон 120-160 кг/м³ и для плит с расположением волокон перпендикулярно к плоскости стены 80-120 кг/м³.

Механическое крепление плит утеплителя к поверхности стены осуществляется с помощью специальных дюбелей (из расчета 4-8 дюбеля/м²).

Дюбели для крепления лит утеплителя:

Использование пенополистирола имеет ряд ограничений, связанных с требованиями пожарной безопасности. Он имеет также низкую паропроницаемость (в зависимости от плотности) примерно в 40-70 раз ниже, чем у минерального волокна. В многоэтажных зданиях полистирол разрешается использовать с обрамлением оконных и дверных проемов и этажными противопожарными рассечками из минераловатных плит шириной не менее 200 мм.

Устройство противопожарных рассечек

Распространение в Украине получила система утепления фасадов Сеrеsit фирмы «Хенкель Баутехник» (Украина).

В зависимости от видов используемых утеплителей применяется 3 типа системы:

i – с минеральными утеплителями (система Сеrеsit МВ);

ii – в основном с пенополистирольными плитами с поясами из минеральных плит;

iii – с пенополистирольными плитами (система Сеrеsit ППС).

Система Cerezit МВ	Система Cerezit ППС

Толщина армированного гидроизоляционного слоя должна быть не менее 3 мм при устройстве декоративной тонкослойной штукатурки и не менее 5 мм – при окраске фасада. Толщина декоративного слоя 1,5-3,5 мм.

Легкие штукатурные системы утепления

Применение строительной изоляции PAROC

Утепление фасадов

Легкая штукатурная система: 1 – несущая конструкция, 2 – клеевой состав, 3 – RAROC AS4, 4 – армирующая сетка, 5 – крепежный элемент, 6 – штукатурка

Легкая штукатурная система с утеплением ламельными плитами: 1 – несущая конструкция, 2 – клеевой состав, 3 – RAROC FAL1, 4 – армирующая сетка, 5 – штукатурка

Тяжелая штукатурная система: 1 – несущая конс­трукция, 2 – PAROC FAS2, 3 – стальной крепеж, 4 – каркасная металлическая сетка, 5 – армирующий слой, 6 – штукатурка