Какие бывают стены в домах. Конструкция стен дома, назначение, виды стен, конструктивные материалы

Собственный дом - мечта многих людей. Оно и понятно, ведь в сравнении с квартирой у частного владения намного больше преимуществ. Обычно дома располагаются в местности, где много растений и деревьев, что положительно влияет на здоровье. Также стоит отметить и большую площадь, так как это немаловажная составляющая выбора жилья. Прежде чем начинать стройку, необходимо тщательно к ней подготовиться. Во-первых, следует выяснить, для каких целей возводится дом, во-вторых, определиться со стройматериалами. Подбирая сырьё, стоит подумать не только о его достоинствах, но и о недостатках. Кроме того, есть множество других подводных камней, не изучив которые, не рекомендуется приступать к строительству. Особенно нужно обратить внимание на стены в доме. Если вы не сильно разбираетесь в тонкостях возведения жилья, следует обратиться за советом к профессионалам.

Кирпичный дом

Выше мы говорили о том, как важно определиться с целью строительства. Обычно выделяют две их разновидности: дача и для собственного проживания. В данной статье речь пойдёт о возведении домов для постоянного проживания. В первую очередь, следует обратить внимание на такой материал, как кирпич. Дома, выполненные из этого сырья, обладают стойкостью и с лёгкостью переносят различные природные катаклизмы. От этого не страдает и внешний вид здания, кирпичные дома очень привлекательные. Когда речь заходит о цене, то здесь есть небольшие проблемы, ведь возведение частного владения из этого материала выльется в довольно крупную сумму.

Стены в доме - основа строительства. Кирпич в качестве сырья используется довольно часто, однако в последнее время его популярность немного снизилась. Это связано с высокой стоимостью материала, низкой влагостойкостью, а также массивностью изделий. Но прочность и несущая способность кирпича заставляет некоторых домовладельцев остановить свой выбор на этом сырье. Материал одинаково хорошо подходит как для строительства многоэтажных высоток, так и для возведения небольших загородных домиков.

Стоит отметить, что кирпич сильно проигрывает другим стройматериалам по уровню энергоэффективности. Для того чтобы решить эту проблему, необходимо идти на крайние меры, а именно увеличение массивности и громоздкости дома. Какой должна быть в таком случае? Для обеспечения достаточного уровня энергоэффективности, стену из кирпича нужно возвести минимум 120 см толщиной. Понятно, что большинство людей не хотят постоянно жить в бункере, поэтому данный материал всё чаще используется в качестве облицовочного.

Виды стен в домах отличаются своим разнообразием и многогранностью. Универсального сырья не существует, каждый человек должен сам выбрать необходимый материал, который будет удовлетворять его потребности.

Бетонные блоки

Как известно, бетонная стена считается наиболее прочной, и этот факт необходимо учитывать, планируя строительство. Кирпич в последнее время уступает по многим позициям современным стройматериалам. Главным преимуществом блоков является низкая цена. Кроме того, скорость возведения дома значительно вырастет, если вы будете использовать современные блоки.

Поэтому неудивительно, что сейчас большинство людей останавливают свой выбор на таком сырье. Проекты домов из блоков получили хорошую популярность, поэтому и продажа таких материалов растёт из года в год. Подробнее поговорим о различных типах этого сырья, выявляя все преимущество и недостатки.

Пено- и газоблоки

Почему мы объединили эти два материала? Ответ прост - они имеют одинаковые технические характеристики, единственное отличие состоит во внутренней структуре сырья. Пеноблоки изготавливаются при помощи бетонного раствора, и добавления туда специальных веществ, именуемых пенообразователями. Данное производство позволяет увеличить уровень качества материала, а также придать энергоэффективность. Стоит отметить, что поры внутри сырья замкнутые, что позволяет пеноблокам отлично бороться с влагой.

Газоблоки, напротив, имеют внутри небольшие сквозные каналы, и это делается специально, чтобы без проблем проводить влагу. Среди достоинств этого материала можно выделить невысокую стоимость, лёгкость и простоту в применении. Газо- и пеноблоки не нуждаются в сложной отделке, что тоже относится к преимуществам.

Стены в частном доме, выполненные из этого сырья, будут хрупкими, не сильно прочными. Если говорить о газоблоках, то у них высокая водопроницаемость. Кроме этого, такие материалы имеют в своём составе химические вещества.

Керамзитобетонные блоки

В контексте этого сырья зачастую говорят и о шлакоблоках. Последние также можно отнести к недорогим материалам, однако на этом преимущества их заканчиваются. Бетонная стена из шлакоблоков не является достаточно прочной, как может показаться на первый взгляд. Кроме того, сырьё обладает низкой звукоизоляция и влагостойкостью. Чтобы стены не продували, необходимо дополнительное утепление.

Что же касается керамзитобетонных блоков, то здесь за такую же стоимость вы получите более качественный материал, который, к тому же будет обладать высокой теплопроводностью. В состав блока входит специальный гравий и цементный раствор, поэтому не стоит беспокоиться о прочности материала. Керамзитобетон не содержит в себе лишних химических веществ, и строительство проходит довольно быстро. Если выбирать среди двух вариантов, рекомендуется остановиться всё-таки на керамзитобетоне.

Арболит

В последнее время создаются проекты домов из блоков самого разного характера. Раз уж мы решили поговорить обо всех видах данного строительного материала, то не стоит упускать из виду арболит. Это сырьё изготавливается из цементного раствора с добавлением древесных щепок. В результате получается лёгкий и тёплый блок. Из арболита можно смело возвести здание небольшой этажности. Благодаря своей отличной звуко- и теплоизоляции получаются отличные стены в доме.

Однако, как и у всего остального сырья, у арболита есть существенные недостатки. Материал сильно впитывает влагу, что может пагубно отразиться на качестве стен. Чтобы решить эту проблему, необходимо купить изоляционные и влагоотталкивающие материалы. Кроме того, отличается своей неровностью, и при строительстве могут возникнуть дополнительные трудности в виде траты большого количества бетонного раствора. Также стоит отметить, что на рынке сейчас очень сложно найти качественный арболит. В материал добавляют множество дополнительных веществ, а это не есть хорошо. Цена сырья довольно средняя, 1 кубический метр можно приобрести за 4 тысячи рублей и выше.

Ракушечник

Из всех видов блоков, рассмотренных выше, именно ракушечник имеет наибольшую стоимость. Кроме того, материала не так уж и много, поэтому найти его довольно сложно. Сырьё производится из морского осадочного массива, что дополнительно придаёт хрупкость материалу. Из очевидных преимуществ можно выделить хорошее звукопоглощение, теплоизоляцию, долговечность и экологичность.

Ракушечник фактически создаётся природой, и поэтому он обладает рядом уникальных свойств. Например, материал в процессе своего формирования пропитывается морской солью, которая, в свою очередь, содержит йод. В результате ракушечник придаёт дому целебные свойства. Йод является отличной защитой против радиации, отсюда и высокая стоимость сырья.

В качестве минусов материала стоит выделить:

если вы планируете построить двухэтажный дом и выше, обязательно нужно будет укрепить ракушечник при помощи специальных поясов;
невозможно найти два одинаковых по форме и размеру блока;
низкая влагостойкость;
материал очень хрупкий, поэтому необходимо аккуратно его выгружать и разгружать.

Каркасный дом

Каркасная технология возведения домов возникла совсем недавно. Особой популярностью этот вид строительства пользуется в Скандинавских странах. Однако и в России последнее время всё чаще говорят о каркасных домах. В основном, каркас делают из дерева, но в теории он может быть и металлическим. Выделим основные достоинства такой технологии:

стены в каркасном доме легко и быстро возводятся;
материалы довольно экологичны;
здание со временем не садится;
не нужно тратиться на фундамент.

Кроме того, этот вариант выигрывает в цене. Стоимость возведения каркасного дома относительно невысока. Помимо преимуществ такого частного владения, есть ещё и недостатки. Во-первых, прочность. Надёжность каркасного дома оставляет желать лучшего, это оказывает негативное влияние на срок службы строения. Обязательно в таком владении необходимо провести вентиляционную систему, так как воздухообмен там практически отсутствует.

Деревянный дом. Брус

В завершении перечисления перечня материалов для строительства дома, стоит сказать о дереве. Данное сырьё не только является наиболее популярным, но и практичным. Деревянные постройки можно возводить в любое время года, независимо от погоды.

В настоящее время из бруса можно построить отличный аккуратный домик. Материал очень красиво выглядит, что позволит сэкономить на внутренней и внешней отделке стен в доме. Кроме того, возвести здание довольно просто, не требуется помощь специальной техники.

Что касается плюсов бруса как сырья, то тут можно выделить:

хороший уровень звукоизоляции;
прочность постройки;
положительные свойства дерева;
не нужно использовать декоративную отделку.

Говоря о недостатках, нужно сразу вспомнить о специфичных свойствах древесины, проявляющихся в подверженности насекомым и влаге. Помимо этого, дерево со временем гниёт и трескается. Чтобы не возникло потом неприятных ситуаций, необходимо обрабатывать специальным средством. Нельзя забывать и о пожароопасности древесины. Для предотвращения подобных случаев следует обрабатывать противопожарными средствами.

Многих интересует то, какова должна быть высота стен в доме. На этот вопрос нет однозначного ответа, каждый выбирает индивидуально. Что касается дома из бруса, стоит отметить, что он не сильно садится, однако сам процесс будет длиться в течение полугода.

Дом из бревна

Классика. Ещё традиционная русская изба была изготовлена из брёвен. На современном этапе, имея необходимое количество денежных средств, можно возвести настоящий шедевр. Внутренние стены в доме, как и внешние, не требуют дополнительной отделки, они и так будут выглядеть эстетично.

Материал на сто процентов экологичный и натуральный, что положительно влияет на вентиляционный аспект. В короткие сроки, используя сырьё из дерева, можно соорудить отличную комфортабельную постройку, причём совсем не обязательно тратить на это огромные деньги. В зимний период люди, проживающие в таких домах, экономят на отоплении, так как постройка из древесины быстро нагревается.

О минусах древесины мы поговорили выше. На сегодняшний день рынок предлагает потребителю два вида брёвен: оцилиндрованные и рубленые. В первом случае сырьё представляет собой продукт пиломатериала. Второй вариант более дорогой, но отличается своей прочностью. Окончательный выбор в любом случае остаётся за собственником. Если вы не знаете, какой материал лучше всего подойдёт в конкретном случае, обратитесь за помощью к профессионалам, в настоящее время с этим проблем точно не будет.

Чем утеплить стены дома снаружи?

В зимний сезон каждый хозяин задумывается об отоплении. Для того чтобы дома не продувало, необходимо утеплить его стены снаружи. Существует множество способов и материалов, при помощи которых можно воплотить эту затею в жизнь. В данной статье мы рассмотрим наиболее популярные и эффективные.

Пенопласт обладает влагостойкими и изоляционными качествами, но подвержен негативному влиянию солнечных лучей. К тому же, материал довольно пожароопасный. Однако пенопластом часто утепляют стены снаружи, при этом организовывая систему вентиляции. В таком случае это сырьё будет очень даже кстати в зимний период.

Минеральная вата также нередко используется для аналогичных целей. Из преимуществ можно выделить огнестойкость и великолепную звукоизоляцию. Однако минеральная вата подвержена опасностью попаданию влаги и утраты изоляционных свойств. Кроме того, есть вероятность появления грызунов.

Чем утеплить стены дома снаружи? Помимо двух вышерассмотренных вариантов, есть ещё один: материал, именуемый пенополиуретаном. Он представляет собой жидкий утеплитель, характеризующийся отсутствием щелей и стыков. Материал экологически безопасен, не пропускает холод, а также обладает феноменальной морозостойкостью.

Проём в стене

Рано или поздно в любом доме наступает период реконструкции, когда что-то нужно менять. И в таких случаях начинается капитальный ремонт, где новые проёмы являются неотъемлемой его частью. Технология организации зависит от того, какой материал вы использовали при постройке стен.

Прежде чем приступать к действию, необходимо нанести разметку. Сделать проём в стене - дело непростое, и к нему нужно отнестись со всей серьёзностью. После нанесения линий, следует приступать к делу. Если стены выполнены из бетона, рекомендуется использовать кувалду. В любом случае, не настраивайтесь на то, что быстро всё закончите. Лучше делать дольше, но качественнее.

Если стена возведена из кирпича, то здесь могут возникнуть проблемы. Разобрать кладку несложно, но если это один или два кирпича. Чтобы сделать проём, нужна помощь специалистов.

Шумоизоляция

Сегодня этот вопрос встаёт наиболее остро, ведь в городах уровень шума постоянно возрастает, а люди стараются спрятаться от него. Шумоизоляция стен в доме выглядит как обязательная процедура, без которой невозможно жить. Стоит отметить, что существует два основных метода снижения шума: обить стены материалом, который поглощает звук или наклеить рулоны, отражающие его.

Чтобы не ошибиться с выбором, необходимо разобраться в причинах необходимости шумоизоляции. Например, если вам мешают соседи, но при этом звук проезжающих машин вас не беспокоит, то не обязательно изолировать внешние стены.

Что касается материала изоляции, то строительный рынок предлагает несколько вариантов выбора. Неплохо зарекомендовали себя гипсокартоновые плиты с пористыми материалами. Также часто используют полиуретановые плиты и звукоизолирующие мембраны. Чтобы подобрать материал в конкретной ситуации, следует определить причину дискомфорта, а также рассчитать стоимость сырья, выявить все преимущества и недостатки.

Обшивка внутренних стен

Рассмотрим вопрос отделки стен на примере деревянного дома. Прежде чем начинать обшивку, нужно взвесить все за и против. Ведь не всегда это полезно. Отделка оправдывается только в том случае, если необходимо скрыть неровности либо утеплить помещение.

Чем обшить стены в доме? Существует три основных материала, которые используются чаще остальных и отличаются своей надёжностью. Речь идёт о вагонке, гипсокартоне и фанере. Первый вариант наиболее дорогой, но он стоит своих денег. Вагонка представляет собой деревянные панели, имеющие специальные пазы, что соединяться между собой. Несмотря на цену, вагонку используют очень часто в деревянных домах. Если вы хотите выделиться, рекомендуется остановить свой выбор на другом варианте.

Гипсокартон считается самым универсальным материалом обшивки среди всех остальных. Свою популярность он заслужил низкой ценой, простой установкой и надёжностью. Гипсокартон - материал, не имеющий видимых недостатков. По крайней мере, их сразу и не вспомнишь. Это сырьё находится в свободном доступе на рынке. Благодаря своим качествам, этот материал весьма популярен.

Фанера наименее приемлемый вариант из всех. Материал этот сам по себе не очень надёжный, пропускает воздух, но зато стоит очень недорого. В данном случае лучше переплатить, и выбрать тот обшивочный материал, который в конкретном случае будет смотреться лучше всего.

Что такое несущая стена и как её определить?

Большинство людей после того как прожили в доме несколько лет, делают реконструкцию. Стены в доме подвергаются изменениям в первую очередь. Прежде чем начинать ремонт, необходимо определить несущие стены. Можно это сделать и самостоятельно, однако рекомендуется обратиться за помощью к профессионалам. Определить нужную стену можно, а вот пробивать проёмы и отверстия самому не стоит.

Для начала стоит разобраться, что такое несущая стена в доме? Это та стена, которая принимает на себя нагрузку расположенных выше элементов, в том числе балок и плит. Не во всех домах есть такие стены, иногда вместо них можно обнаружить колонну.

Чтобы не сильно беспокоиться по поводу поиска, можно попробовать найти план вашего дома. Конструктивный план содержит в себе всю необходимую информацию. На нём будет чётко обозначено, какие стены несущие, а какие нет. Если же план не получиться раздобыть, то рекомендуется постараться определить всё самому.

Несущие стены можно найти:

по расположению смотрящие на лестничную площадку и внутренние стены);
по толщине;
по опиранию балок.

В заключение

Чтобы окончательно остановить свой выбор на материале для дома, необходимо тщательно изучить все варианты. Индивидуальный дом для постоянного проживания возвести довольно сложно, многие только мечтают о таком. Для некоторых людей определяющим аргументом становится цена. Однако в таком случае лучше переплатить немного, но зато быть уверенным в прочности и качестве материала.

Собственнику рекомендуется подключить всех знакомых и родственников, которые имеют отношение к строительству, к процессу выбора материала для будущего дома. В крайнем случае, можно немного заплатить профессионалу, который даст ценные советы. И только потом, когда вы узнали разные мнения, следует решать самому.

Конструкции наружных стен гражданских и промышленных зданий

Конструкции наружных стен гражданских и промышленных зданий классифицируются по следующим признакам:

1) по статической функции:

а) несущие;

б) самонесущие;

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.

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).

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:

а) однослойные;

б) двухслойные;

в) трехслойные.

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 технология используется 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.

Лекция № 2

ПОНЯТИЯ О КОНСТРУКЦИЯХ ЗДАНИЙ

Основные конструктивные элементы гражданских и промышленных зданий

К основным конструктивным элементам гражданских и промышленных зданий относят основания и фундаменты, стены и столбы, перекрытия, крыши, лестницы, окна, двери и перегородки (рис. 1).

Рис. 1. Основные конструктивные элементы здания

Основания и фундаменты

Фундаменты служат для передачи постоянных и временных нагрузок на грунт. Они являются подземными элементами здания и устраиваются под стенами и столбами.

Плоскость, которой фундамент опирается на грунт, называется подошвой фундамента, а грунт, на который передается нагрузка от фундамента, - основанием.

Основание должно обладать достаточной прочностью, т.е. до определенных пределов отличаться малой сжимаемостью при его загружении. Прочность грунта зависит от его минералогического состава, геологического строения, плотности и присутствия в нем влаги. Верхние слои земной коры, содержащие органические примеси и подвергающиеся выветриванию, отличаются недостаточной прочностью. Поэтому подошву фундамента приходится располагать (или, как говорят, «закладывать») на некоторой глубине от поверхности земли.

Минимально необходимая величина заглубления подошвы фундамента в грунт определяется не только прочностью соответствующего пласта грунта, но и климатическими особенностями, обусловливающими промерзание и, следовательно, возможность деформации верхних слоев грунта в зимнее время.

Подошва фундамента должна иметь такую площадь, чтобы нагрузка, передаваемая на грунт, не превышала допускаемого для этого грунта напряжения, составляющего обычно 1-3 кг/см 2 . Если здание имеет подвал (заглубленные в землю помещения или этажи), то фундаменты служат одновременно стенами подвала. В этом случае глубина заложения фундаментов зависит от высоты подвальных помещений. Фундаменты обычно делают из водостойкого материала (бетонных блоков, бетона, естественного камня).

Стены, их назначение, разновидности

Стены по своему назначению и месту расположения в здании делятся на наружные и внутренние. Кроме того, различают несущие и ненесущие стены.

Несущие стены обычно называются капитальными (они непосредственно опираются на фундаменты). Несущими могут быть как наружные, так и внутренние стены. Ненесущие стены - это обычно перегородки. Они служат для деления в пределах этажа больших, ограниченных капитальными стенами помещений на более мелкие, причем для опирания перегородок не требуется устройства фундаментов.

Столбы, как правило, также несущие элементы, опирающиеся на фундамент. Их устанавливают обычно вместо несущих стен там, где оказывается необходимым раскрыть внутреннее пространство или передать вертикальную сосредоточенную нагрузку на фундамент.

Нижняя часть наружной стены называется цоколем. Он находится в особо неблагоприятных условиях, так как подвергается воздействию брызг от падающих на землю капель дождя и талой воды при таянии прилегающего к нему снегового покрова. Эта влага смачивает материал цоколя и способствует разрушению его поверхности. Поэтому цоколь делается из влаго- и морозостойких материалов.

Цоколь имеет архитектурное значение, так как, несколько отступая от плоскости стены, создает ощущение большей устойчивости здания. Верхний уступ («обрез») цоколя располагаем примерно на уровне приподнятого над поверхностью земля пола первого этажа и тем самым подчеркивает начало используемого по основному назначению объема здания. Иногда ниже пола устраивается подполье, предохраняющее конструкции здания от непосредственного воздействия грунтовых вод. В этом случае цоколи служат наружными стенами, ограждающими подполье. Обычно вместо подполья ниже пола первого этажа устраиваются подвальные этажи.

Деление зданий на каменные и деревянные условно. В качестве признака для такого деления принимается материал наружных стен. Здание, которое имеет каменные фундаменты и стены при всех прочих основных конструктивных элементах, сделанных, например, из дерева, считается каменным.

Стены и частично фундаменты являются не только несущими, но и ограждающими конструкциями, так как они образуют объемы помещения и ограждают (изолируют) эти объемы от внешней среды. Поэтому наружные ограждающие конструкции отапливаемых зданий должны не только удовлетворять требованиям прочности и устойчивости, но и обладать соответствующими теплозащитными качествами. Они определяются толщиной конструкции и теплозащитными свойствами ее материала. Чем выше теплозащитные качества, там ниже расход топлива на отопление здания, но больше стоимость конструкции. Поэтому при проектировании следует находить экономически целесообразное соотношение единовременных затрат и эксплуатационных расходов на отопление.

Требуемый минимум теплозащитных качеств определяется также санитарно-гигиеническими требованиями:

· температура на внутренней поверхности наружной стены не должна быть много ниже температуры воздуха в помещении (разность обычно не более 6°С), чтобы не было так называемой холодной (отрицательной) радиации - ощущения как бы потока холода, которое может испытывать человек при значительной разнице температур на поверхности стены и воздуха помещения;

· температура на внутренней поверхности наружном стены должна быть выше точки росы во избежание образования конденсата, последующего увлажнении материала, ухудшении теплозащитных качеств конструкции и образования плесени.

Если температура внутренней поверхности наружной стены понижается до 0° и ниже, то конденсат превращается в иней или лед и наступает явление, называемое промерзанием ограждения.

Наружные ограждения должны удовлетворять также ряду других физико-технических требований, например, воздухопроницаемости и паропроницаемости.

Наружные ограждающие конструкции, удовлетворяющие теплозащитным требованиям, обычно отвечают требованиям изоляции помещения от внешних шумов.

Перегородки относятся к внутренним стенам, но не являются несущими; они не воспринимают вертикальных нагрузок, и их во время эксплуатации здания без нарушения его конструктивной целостности можно удалять или переносить на другое место.

Характерные требования, предъявляемые к перегородкам, - соответствующие прочность и звукоизоляция. Кроме того, перегородки должны иметь такие конструктивные и эксплуатационные качества, при которых затрудняется размножение в них разного рода микроорганизмов, насекомых и грызунов, облегчается очистка и т. п.

Перекрытия и покрытия

Перекрытия представляют собой горизонтальные несущие конструкции, опирающиеся на капитальные стены или столбы и воспринимающие передаваемые на них постоянные и временные нагрузки. Перекрытия разделяют здания на этажи. В зависимости от месторасположения в здании перекрытия делятся на:

1. междуэтажные - между двумя смежными по высоте этажами;

2. чердачные - между верхним этажом и чердаком;

3. подвальные - между первым этажом и подвалом;

4. нижние - между первым этажом и подпольем.

1.4. Лестницы и лифты

Лестницы служат для сообщения между этажами. Помещения, в которых располагаются лестницы, называются лестничными клетками (рис. 2). Конструкции лестниц (рис. 3) в основном состоит из маршей (наклонных плоскостей со ступенчатыми поверхностями) и площадок. Для безопасного хождения марши ограждают перилами (балясником).

Лифты в жилых зданиях предусматривают, начиная с шести этажей; как правило, шахты лифтов делают глухие. Машинное отделение лифтов размещают над шахтой, расположение самой шахты предусматривается у лестничной клетки или между лестничных маршей. Машинное отделение лифтов не допускается располагать под жилыми комнатами.

Есть примеры оборудования жилых зданий выносными лифтами, располагаемыми за наружной гранью стены против окон лестничной клетки. В этом случае загрузка лифтов производиться с промежуточных площадок лестничных клеток.

Рис. 2. Лестничная клетка Общий вид, план

/ - лифт; 2 - окно; 3 - марш; 4 - междуэтажная площадка; 5 - этажная площадка; 6 - дверь в квартиру; 7 - стеналестничной клетки

Рис. 3. Геометрическое построение лестницы.

а – ступень; б – разрез; в – планочное построение лестницы;1 – подступёнок; 2 – проступь; 3 – лестничная клетка; 4 – междуэтажная площадка; 5 - этажная площадка.

Балконы, лоджии

Балконы и лоджии - это открытые поэтажные площадки в жилых и общественных зданиях, связывающие внутренние пространства эксплуатируемых помещений с внешней средой. При аварийных ситуациях они могут использоваться для эвакуации людей. Лоджии, в отличие от балконов по боковым сторонам ограждены стенами, и могут быть как встроенными в объём здания, так и выносными. Лоджии бывают освещены солнцем меньшее количество время, чем балконы, а их устройство связано с увеличением площади наружных стен.

Балконы и лоджии должны иметь достаточные размеры, быть зрительно изолированными с улицы и защищенными от шума, ветра, дождя и перегрева солнечными лучами. Их местоположение должно быть спроектировано так, чтобы открывающийся с балкона или лоджии вид был максимально красивым. Необходимо обеспечить также правильное расположение их относительно соседних квартир и домов и удобную связь с примыкающими комнатами квартиры.

Важно помнить, что балконы, расположенные во входящих углах здания, лучше изолированы зрительно и защищены от ветра, чем открытые балконы, которые рекомендуется ограждать с наветренной стороны (для этой цели применяются ветрозащитные экраны. При группировке балконов смежных квартир многоэтажных домов следует также позаботиться об их зрительной изоляции. Расположение балконов на фасаде в шахматном порядке придает ему живописность, однако уменьшает зрительную изоляцию и степень защиты от ветра и солнца.

Ограждения балконов могут выполняться из различных материалов: непрозрачного стекла, пластиков, древесных материалов, волнистой листовой стали на каркасе и т.д.

Конструктивное решение балконов зависит от схемы опирания балконной плиты - (консольное, балочное опирание или угловое защемление). В крупнопанельных зданиях в зависимости от конструкции наружных стен (несущих, самонесущих) и перекрытий (сплошные плиты «на комнату» или плиты- настилы) применяют разнообразные конструктивные схемы установки балконов:

· защемление в конструкции наружной стены;

· устройство консольной плиты перекрытия;

· опирание на приставные железобетонные стойки или Г-образные поперечные конструкции;

· опирание на наружную стену и подвеска к внутренним поперечным несущим стенам, покрытию или перекрытиям;

· опирание на консоли внутренних стен или колонн в каркасных зданиях. В зданиях с кирпичными стенами балконные плиты закрепляются в кладке стены и привариваются при помощи стальных анкеров к закладным деталям железобетонных перемычек и настилов перекрытий.

Окна. Полы

Окна устраиваются для освещения и проветривания (вентиляции) помещений и состоят из оконных проемов, рам или коробок и заполнения проемов, называемого оконными переплетами.

Основные требования к окнам, которые должны соблюдаться при их проектировании и конструировании - пропускать свет в помещения в соответствии с требующейся степенью их освещенности. Окна являются наружным ограждением: следовательно, при их конструировании необходимо учитывать те же требования, которые предъявляются к наружным стенам, т е теплозащитные качества, воздухопроницаемость (продувание) и т. п.

В многоэтажных зданиях оконные и дверные проемы располагаются на поверхности стен друг над другом по одной оси. В этом случае нагрузка, передающаяся на наружные стены, воспринимается простенками. В каркасных зданиях при навесных стенах окна и двери в перегородках могут располагаться различно.

Полы. По способу устройства полы могут быть двух основных групп: монолитные и сборные. В зависимости от материала покрытия различают полы бесшовные, из штучных и из рулонных или листовых материалов.

В практике производственного строительства применяют преимущественно монолитные полы из бетона с различными добавками, придающими им заданные условиями эксплуатации свойства. К ним относятся полы с упрочненным верхним слоем и другие подобные виды.

Особую группу монолитных бесшовных полов составляют так называемые наливные полы с полимерными покрытиями на основе эпоксидных и полиуретановых смол, предназначенные для использования в помещениях с повышенными требованиями по беспыльности.

В промышленных зданиях возможно применение полов из чугунных и стальных плит, а также сборных конструкций полов из крупноразмерных плит.

Во вспомогательных помещениях применяются полы из рулонных (линолеума, плит ПХВ) и листовых материалов (например, цементно-стружечных плит и др.).

Контрольные вопросы:

1. В проработке.

1. Как называется плоскость, которой фундамент опирается на грунт?

2. На какие типы по своему назначению и месту расположения в здании делятся стены?

3. На какие типы делятся перекрытия в зависимости от месторасположения в здании?

4. Для чего служат лестницы и лифты? В чем особенности лифтов?

5. Каковы основные требования к окнам?

5. Прррррррррр

2. Конструктивные схемы зданий

Фундаменты, стены, столбы и перекрытия - основные несущие элементы здания. Они образуют остов здания - пространственную систему вертикальных и горизонтальных несущих элементов.

Конструкция перекрытий «несет» собственный вес (массу) и временную нагрузку. Стены и столбы воспринимают вертикальную нагрузку от опирающихся на них перекрытий и крыши; нагрузка на крышу состоит из веса конструкции крыши и веса (массы) лежащего на ней снега; помимо этого стены и столбы несут свой собственный вес. Кроме того, стены и крыша воспринимают также горизонтальное давление ветра.

Для того чтобы остов здания был устойчив, он должен обладать необходимой жесткостью. Это достигается устройством продольных и поперечных капитальных стен, образующих обычно замкнутые в плане контуры (коробки) с достаточно прочными сопряжениями в углах и местах пересечений. Кроме того, жесткость обеспечивается наличием перекрытия, которые, являясь жесткими горизонтальными «диафрагмами», как бы расчленяют остов на ярусы. Эти диафрагмы воспринимают горизонтальные усилия и, будучи прочно сопряженными со стенами, повышают их устойчивость против продольного изгиба.

Остов определяет так называемую конструктивную схему здания.

Несущая стена (рис.1) – основная несуще-ограждающая вертикальная конструкция здания, опирающаяся и передающая на фундамент нагрузку от перекрытий и собственного веса стены, разделяющая смежные помещения в здании и защищающая их от воздействия внешней среды.

Самонесущая стена (рис.2) – наружная ограждающая вертикальная конструкция, защищающая внутренние помещения здания от воздействия внешней среды, опирающаяся и передающая на фундамент нагрузку от собственного веса.

Рис.2. Самонесущая стена
(наружная стена опирается на фундамент, а перекрытие примыкает к стене)

Ненесущая стена (рис.3) – наружная стена, опирающаяся на перекрытие в пределах одного этажа при высоте этажа не более 6м. (при большей высоте этажа эти стены относятся к самонесущим) и защищающая здание снаружи от воздействия внешней среды.

Перегородка – внутренняя вертикальная ограждающая ненесущая стена, опирающаяся на перекрытие, и разделяющая смежные помещения в здании.

В зданиях с самонесущими и ненесущими наружными стенами нагрузки от покрытий, перекрытий и т.п. передаются на каркас или поперечные конструкции зданий.

В доме стены, которые стоят на фундаменте и на которые опираются перекрытия будут несущими.

А стены, стоящие на фундаменте без опирания на них перекрытия будут самонесущими .

Рис.3. Ненесущая стена (наружная стена опирается на перекрытие этажа)

Стены разного конструктивного назначения несут разную нагрузку. Для обеспечения необходимой несущей способности для разных стен выбирают определенную толщину стены и прочность используемых материалов.

Например, внутренние и наружные несущие стены зданий из газобетонных блоков высотой до 3-х этажей включительно рекомендуется изготавливать из блоков классов по прочности на сжатие не ниже В2,5, на клею или на растворе марки не ниже М75; при высоте до 2-х этажей включительно – не ниже В2 на клею или на растворе марки не ниже М50.

Для самонесущих стен зданий высотой до 3-х этажей класс блоков должен быть не ниже В2.

По назначению стены бывают наружными и внутренними, а по восприятию нагрузок - несущими и ненесущими.

В зависимости от применяемых материалов разделяют следующие виды стен :

деревянные из бревен, брусьев, деревянного каркаса;

кирпичные из полнотелых и пустотелых глиняных, керамических и силикатных кирпичей и блоков;

каменные из булыжного камня, известняка, песчаника, ракушечника, туфа и др.;

легкобетонные из газосиликата, керамзитобетона, полистирола, шлакобетона, арболита, опилкобетона;

грунтобетонные из самана, уплотненного груша.

По конструктивному решению стены бывают:

рубленные из бревен и собранные из деревянных брусьев;

мелкоблочные из кирпича и мелких блоков массой более 50 кг;

панельными или щитовые из готовых элементов стен высотой на этаж;

каркасные из стоек и обвязок с обшивкой листовыми или погонажными материалами;

монолитные из бетона и грунта;

композитные или многослойные с использованном различных материалов и конструкции.

Материалы для возведения стен и их конструктивное решение выбирают с учетом местных климатических условий, экономики, заданной прочности и долговечности здания, внутреннего комфорта и архитектурной выразительности фасадов.

Наибольшей прочностью и долговечностью обладают природные камни и полнотелый кирпич. Вместе с тем по своим теплозащитным качествам они значительно уступают легким бетонам, эффективному кирпичу и дереву Применение их в «чистом виде» без сочетания с другими, менее теплопроводными материалами оправдано лишь в южных районах страны.

При возведении кирпичных стен следует стремиться к облегченной кладке, применяя эффективный кирпич и устраивая пустоты, используя теплый раствор. Сплошная кирпичная кладка стен из полнотелого кирпича толщиной более 38 см считается нецелесообразной.

Надежны в эксплуатации и в 1,5 - 2 раза дешевле кирпичных легкобетонные стены на основе шлака, керамзита или опилок с использованием цемента. Если использовать заранее изготовленные легкобетонные блоки, можно значительно сократить сезонные сроки строительства.

Традиционным материалом для стен малоэтажных зданий является дерево. Рубленые и брусчатые стены по санитарно-гигиеническим требованиям являются самыми комфортными. К их недостаткам относятся невысокая огнестойкость и осадочные деформации в первые 1,5 - 2 года.

При наличии пиломатериалов и эффективных утеплителей вполне оправданны каркасные стены. Они, как и рубленые, не требуют массивных фундаментов, но в отличие от них не имеют послепосгроечных деформаций. При облицовке каркасных стен кирпичом значительно повышаются их огнестойкость и капитальность.

В южных районах с резкими перепадами дневных и ночных температур наружного воздуха хорошо «ведут себя» стены, сложенные из грунтобетона (самана). Благодаря большой тепловой инерционности (медленно нагреваются и охлаждаются) они создают в таком климате оптимальный тепловой режим.

Вы смотрели: Виды стен