Наглядный конспект по основным темам МДК 01.01 «Проектирование зданий и сооружений» - Стены и отдельные опоры (вопрос 10)

Тема 10. Классификация стен и требования к ним. Кирпичные стены. Система сплошной кирпичной кладки. Толщина кирпичных стен. Область их применения. Преимущества и недостатки таких стен.

Содержание

1. Введение

2. Классификация стен

3. Требования к стенам

4. Толщена стен

5. Сплошная кирпичная кладка

6. Облегченная кладка

7. Преимущества и недостатки

• Преимущества

• Недостатки

8. Литература

Введение

Стены из кирпича огнестойки, биостойки, прочны и долговечны. При правильно выполненной кладке срок их службы превышает 100 и более лет.

Кирпич является одним из основных стеновых материалов. В современном строительстве свыше 40% гражданских зданий возводят из кирпича, при этом создаются большие возможности использования архитектурно-художественных качеств этою материала.

Кирпичные стены выполняют из керамического и силикатного кирпича. Стандартный кирпич имеет размеры 120 х 65 х 250 мм. Применяют также полуторный кирпич, имеющий высоту 88 мм (рис. 1). Боковую поверхность кирпича, имеющую размеры 120 х 65 или 120 х 88 мм, называют тычком кирпича. Ряд кирпичей, уложенный этими поверхностями, называют тычковым.

Поверхность кирпича, имеющую размеры 65 х 250 или 88 х 250 мм, называют ложком. Ряд кирпичей, уложенный этими поверхностями (по фасаду), называют ложковым. Поверхность кирпича, имеющую раз-меры 250 х 120 мм, называют постелью. Толщину горизонтальных швов кир-пичных стен принимают равной 12 мм, а вертикальных — 10 мм.

Рис. 1. Расположение кирпичей в кирпичной стене: а — стандартный кирпич, 6 — ложковый ряд, в — тычковый ряд, 1 — тычок, 2 — постель кирпича, 3 — ложок

Несущие – воспринимающие кроме нагрузок от собственного веса и ветра также нагрузки от покрытий, перекрытий и т.п.;
Самонесущие – воспринимающие нагрузку только от собственного веса стен всех вышележащих этажей здания и ветра;
Ненесущие – (в том числе навесные) воспринимающие нагрузку только от собственного веса и ветра в пределах одного этажа при высоте этажа не более 6 м.; при большей высоте этажа, эти стены относятся к самонесущим;
Перегородки – внутренние стены, воспринимающие нагрузку только от собственного веса и ветра (при открытых оконных проемах) в пределах одного этажа, при высоте этажа не более 6 м.; при большей высоте этажа, эти стены условно относятся к самонесущим.

Требования

Внутренние несущие стены обычно выкладывают из полнотелого (глиняного или силикатного) кирпича любой выпускаемой промышленностью марки. Минимальная толщина внутренних несущих стен 25-см, сечение столбов не менее 38X38, простенков не менее 25X61 см. При больших нагрузках несущие столбы и простенки армируют металлической сеткой из проволоки диаметром 3—6 мм через 3—5 рядов кладки по высоте. Перегородки выкладывают толщиной 12 см (вполкирпича) и 6,5 см (кирпич «на ребро»). При длине перегородок, выложенных «на ребро», более 1,5 м их также армируют проволокой через 2—3 ряда кладки по высоте.

Раствор для кирпичной кладки приготавливают непосредственно перед началом работ и используют его в течение 1,5—2 ч.

Толщину вертикальных швов принимают в среднем равной 10 мм. Горизонтальные швы при использовании раствора с пластифицирующими добавками (известь или глина) выкладывают также толщиной 10 мм, без добавок — 12 мм. Максимальная толщина швов 15, минимальная — 8 мм.

Кладку наружных стен начинают с углов здания, на каждом из которых делают маяки высотой в 6—8 рядов кирпича в виде наклонных штраб. Затем между ними, с отступом от вертикальной плоскости стены на 3—4 мм, на уровне верха укладываемых кирпичей натягивают шнур-причалку. Кладку кирпичей всегда начинают с наружной стороны. Для прочности ряды кирпичной кладки ведут с перевязкой вертикальных продольных и поперечных швов, используя при этом не только целый кирпич, но и его части: 1/4, 1/2 и 3/4. Если кирпичную стену штукатурят с двух сторон, следует стремиться к перевязке швов в каждом ряду. При кладке стен с расшивкой наружных швов перевязка лицевых кирпичей подчиняется принятому рисунку кирпичной кладки, однако и в этом случае необходимо, чтобы облицовочный ряд был перевязан со стеной не реже чем через 5 рядов.

Если стена в последующем с лицевой поверхности (фасадная часть) не будет оштукатуриваться, то вертикальные и горизонтальные швы между кирпичами должны быть полностью заполнены раствором для уменьшения воздухопроницаемости стен и придания стене хорошего внешнего вида. Для этого производят «расшивку» швов, т. е. шов уплотняют и придают его внешней поверхности определенную форму. Обрабатывают по-верхность шва специальным инструментом — расшивкой, который придает шву форму валика, выкружки или треугольника и др. (рис.3). Если поверхность стены будет оштукатурена,  то кладку ведут «впустошовку», оставляя лицевые швы незаполненными на глубину 10... 15 мм для обеспечения хорошей связи штукатурного слоя со стеной (рис.3,в).

Рис.3 Обработка швов кладки: а — в подрез, 6 — расшивка. в - впустошоьку

Толщена кирпичных стен

С учетом швов однородные (сплошные) кирпичные стены могут иметь следующие толщины: 120, 250, 380, 510, 640, 770 мм и более, что соответствует ¹/₂, 1, 1¹/₂, 2; 2¹/₂ кирпича и более. Способ размещения кирпичей в кладке стены с тем или иным чередованием ложковых или тычковых рядов для достижения перевязки швов называют системой кирпичной кладки. Из многочисленных систем в практике современного строительства широко применяют две — цепную (двухрядную) и многорядную (шестирядную). При цепной кладке тычковые ряды чередуются ложковыми. Поперечные швы в этой системе перекрываются на 1/4 кирпича, а продольные — на 1/2 кирпича.

При многорядной кладке пять ложковых рядов чередуются с одним тычковым. В каждом ложковом ряду поперечные вертикальные швы перекрывают в 1/2 кирпича; продольные, образуемые ложками, перевязывают тычковыми рядами через пять ложковых рядов. При кладке из кирпича высотой 88 мм четыре ложковых ряда чередуют одним тычковым.

Сплошная кирпичная кладка

На рис.4. ("Кирпичная кладка стен различной толщины", а - в 1/2 кирпича; б - в 1 кирпич; в - в 1¹/₂ кирпича; г - в 2¹/₂ кирпича) даны варианты кладки кирпичных стен различной толщины.

Стены возводят по двух- или многорядной системам перевязки швов. В двухрядной (цепной) системе перевязки чередуют тычковые и ложковые ряды, при этом каждый поперечный вертикальный шов нижнего тычкового ряда перекрывают кирпичами верхнего ложкового ряда. Для этого кирпичи ложковых рядов смещают в продольном направлении на 1/4, начиная кладку каждого из них трехчетверками (кирпич, в котором отрублена 1/4 часть), а в поперечном — на 1/2 кирпича. Забутку выкладывают из целых кирпичей и половинок.
При многорядной системе перевязки последовательно чередуют несколько ложковых рядов, перекрываемых одним тычковым. В этом случае вертикальные поперечные швы в смежных ложковых рядах сдвигают на 1/2, а в тычковых —на 1/4 кирпича. Продольные вертикальные швы остаются сквозными на высоту всех ложковых рядов. Количество ложковых рядов кладки зависит от толщины и вида кирпича. Так, при толщине кирпича 65 мм тычковым рядом перекрывают пять ложковых. Такую перевязку называют шестирядной. Если же толщина кирпича более 65 мм, перевязку ложковых рядов тычковым выполняют через каждые 0,4 м, считая от верха нижнего до низа верхнего тычкового ряда.

Трудоемкость кирпичной кладки в большой мере зависит от соотношения количества кирпичей, укладываемых в верстовые ряды и забутку. Класть забутку легче, чем верстовые ряды, для которых требуется более высокая квалификация каменщиков. Поэтому многорядная система перевязки, в верстовые ряды которой укладывается в 1,3 раза меньше, а в забутку в 2 раза больше кирпичей (при толщине стены 51 см), проще и выполняется быстрее двухрядной. Кроме того, многорядная система перевязки более экономична, так как требует меньше трехчетверок, на заготовку которых используют целый кирпич. Однако прочность многорядной кладки составляет 94% по сравнению с двухрядной (цепной). Высота возводимой свободно стоящей стены, согласно СНнП III-B.4-72, зависит от толщины и массивности кладки, а также от ветровой нагрузки и может достигать 8 м.

При сплошной кладке экономичным решением является также устройство кирпичных стен с утеплением их снаружи или изнутри помещений. В этом случае толщину кирпичной стены можно принять минимальной исходя лишь из требований прочности, т.е, во всех климатических районах она может быть равной 25 см. Тепловая защита при таком решении обеспечивается толщиной и качеством утеплителя.

Облегченная кладка

Облегченные стены возводят в основном в малоэтажных зданиях. Эти стены состоят из двух верстовых стенок толщиной в полкирпича, расстояние между которыми устанавливают теплотехническим расчетом.

Облегченные кирпичные стены подразделяют на две группы.

К стенам первой группы относятся:

1. Кирпично-бетонные, с заполнителем из легкобетонной массы (рис. 6, а, б) или термовкладышей из готовых камней из легкого или ячеистого бетона (рис. 6, в). Применение термовкладышей более эффективно, так как позволяет сократить производство мокрых строительных процессов при возведении здания и повысить производительность труда. Связь между лицевыми стенками ссылается ннутренними поперечными диафрагмами, располагаемыми через 3...4 ложковых ряда по длине стены и расчленяющими ее на ряд колодцев. Иногда в качестве термоизоляционного материала (для зданий высотой не более двух этажей) применяют засыпку из шлака или керамзита. Этот вид кладки называют кладкой системы Н. С. Попова и Н. М. Орлянкина.

2. Колодцевые  стены (рис. 7), в ко-торых возводятся две наружные стенки толщиной 11г кирпича, связанные между собой вертикальными кирпичными диа-фрагмами, располагаемыми через 3...4 ложка по длине стены и расчленяющими стену на ряд колодцев. Эти колодцы за-полняют в процессе кладки легким бетоном.

3. Стены с воздушной прослойкой состоят также из двух стенок, из которых внутренняя является несущей, а наружная толщиной 1/2 кирпича связывается с ней тычковыми рядами через каждые 4. „5 ложковых рядов. Между стенками оставляют воздушную прослойку толщиной 50 мм, которая по теплозащитным свойствам равна кладке и У2 кирпича. Таким образом, при таком конструктивном ре¬шении можно получить 20..,25% эконо¬мии кирпича и раствора.

Рис. 6. Конструкции облегченных кирпичных стен: 1 — легкий бетон, 2 — термовкладыш

Рис. 7. Конструкция облегченной кирпичной стены колодцевой кладки: 1 — поперечная стенка (диафрагма). 2 — наружные и внутренние продольные стенки, 3 - утеплитель

Рис. 8. Облегченная кирпичная стена с теплоизоляционной панелью: 1 — кирпичная стенка. 2 — перекрытия, 3 — маяк, 4 — анкер, 5 - оконный проем, 6 - теплоизоляционная панель, 7— прокладки под панель

К стенам второй группы относятся кирпичные с утеплителем из теплоизоляционных панелей (рис. 8), состоящие из несущей части (собственно кирпичной стенки) и теплоизолирующей части в виде гипсовых, гипсолаковых, пенобетонных и других панелей. Утеплитель располагают обычно - «на относе», т. е. оставляют между собственно стеной и панелью воздушную прослойку толщиной 20...40 мм, повышающую теплозащитные свойства стен. Панели в плоскости перекрытий опирают на их конструкции — плиты или балки. К стене крепят гвоздями, забиваемыми в деревянные антисептированные пробки. Эта конструкция стены позволяет не производить внутреннее оштукатуривание стен. Панели после соответствующей подготовки окрашивают или оклеивают обоями. Вместо панелей можно применять плиты, установку которых ведут по гипсовым маякам, нанесенным на поверхность кладки с расчетом, чтобы на них пришлись стыки плит. Плиты устанавливают с перевязкой швов и крепят к кладке специальными стальными креплениями.

Преимущества и недостатки

Преимущества кирпича

Кирпич – это надежный строительный материал: он не горит, не гниет, и не ржавеет. Керамический кирпич выдерживает даже большие колебания температуры и влажности. Поэтому он идеально подходит для климатических условий севера. Красота стены, выложенной из кирпича, сохраняется десятилетиями, и с годами кирпичная стена приобретает стильный, архаичный вид. И самое главное – такая стена в течении долгого времени не нуждается в уходе.

Керамический кирпич получают путём обжига глиняной заготовки. В настоящее время для кладки таких стен чаще всего используют общестроительный пустотелый кирпич стандартного размера (250х120х65мм) или «полуторный» (259х120х88мм).

Стена толщиной в один кирпич способна выдерживать практически любую равномерно распределенную нагрузку, в том числе и от железобетонных перекрытий. А срок службы кирпичной стены при условии правильного выполнения кладки считается неограниченным.

Основными преимуществами считаются:

• Высокая структурная прочность и несущая способность: кирпичная кладка может без дополнительных укрепляющих мероприятий воспринимать нагрузку от плит перекрытий и стропильной системы

• Абсолютная экологичность и устойчивость к биовоздействиям: обожжённая глина инертна в биологическом смысле.

• Высокая тепловая инерционность, снижающая зависимость обитателей кирпичного дома от резких перепадов температуры наружного воздуха

• Долговременная (до 100 лет и более) стабильность эксплуатационных и геометрических параметров

• Высокая пожароустойчивость

• Небольшие габариты кирпичей позволяют воспроизводить сложные поверхности третьего порядка с малыми радиусами кривизны без дополнительной механической обработки

• Легко сочетается со всеми видами дополнительной отделки — облицовкой лицевым кирпичом, штукатуркой, отделкой сайдингом и различного рода декоративно-защитными панелями

Недостатки кирпича

Однако нельзя оставлять за скобками и недостатки этого материала. Возведение кирпичных домов весьма сложно технологически, поскольку связано с проведением трудоемких "мокрых" строительных операций, которые ко всему прочему напрямую зависят от погодных условий. В сильный мороз, допустим, или во время проливного дождя кладка кирпича, как правило, попросту прекращается. А тогда еще и затягиваются сроки возведения постройки (и без того немалые). Далее, надо учитывать, что кирпич обладает высокой теплопроводностью. Безусловно, кирпичная стена может защитить от низкой температуры "за бортом", но она должна быть достаточно толстой. Так как стены кирпичного дома будут толстые – значит, тяжелые (удельный вес кирпича 1500–2500 килограммов на кубический метр), и чтобы они не ушли в землю, нужно сделать, во-первых, массивный фундамент, во-вторых, заглубить его ниже границы промерзания. Потребуется и топливо, поскольку кирпичный дом, если он не используется для постоянного проживания, протапливается весьма длительное время, но и тепловая инерция его велика, то есть хорошо протопленный дом остывает довольно медленно.

Основной недостаток кирпичной кладки - потеря тепла через так называемые мостики холода - слои цементного раствора, благодаря высокой теплопроводности которого дом теряет до 30% своего тепла. Но нет худа без добра - помимо самого устройства капитальных стен обязательно предусматриваются и эффективные способы их термоизоляции. Необходимо использования значительного (до 20% от объёма самой стены) количества кладочного раствора и высокая трудоёмкость производства работ обуславливают довольно высокую стоимость одного кубометра готовой конструкции.

Недостатки стены из керамического кирпича:

• Высокая усреднённая плотность готовой кирпичной кладки обуславливает значительный вес стены и, как следствие, — повышает требования к фундаменту

• Наличие технологических пустот в большинстве современных кирпичей требует применения специальных сеточных прокладок, предотвращающих затекание кладочного раствора в отверстия

• Сравнительно невысокие теплоизоляционные параметры требуют устройства кирпичных стен нерациональной большой толщины (до метра и более) или дополнительных теплоизоляционных мероприятий

• Малые размеры кирпичей влекут значительные затраты времени и ресурсов на возведение стен. По существующим нормативам, при черновой кладке кирпичной стены, норма выработки на одного каменщика составляет чуть более одного кубометра за 8-ми часовую смену

• Качественная кирпичная кладка требует соблюдения массы различных «мелочей» — от организации правильной перевязки кирпичных рядов, до постоянного контроля за вертикальностью стен, и потому не под силу новичку

• Высокая приведенная стоимость квадратного метра стены при нормативных теплотехнических параметрах

Литература

1. http://www.stroymarketservice.ru/articles/TEHNOLOGIYA_KAMENNIH_RABOT_pri_ispolzovanii_krupnoformatnih_pustotno-porizovannih_kamney__POROMAX._PRAKTICHESKIE_REKOMENDATSII/PROEKTIROVANIE_KAMENNIH_KONS

2. http://kirpich62.ru/archives/138/2

3. http://www.arbuild.ru/gziik/sioo/16-klassifikaciya-sten-steny-iz-kirpicha-i-melkih-blokov.html

4. http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9A%D0%B8%D1%80%D0%BF%D0%B8%D1%87

5. http://www.msouz.ru/newscard.aspx?id=1810

6. http://www.homesmiel.ru/tech/kirpich/

7. http://www.uktus.ru/219

8. http://www.mukhin.ru/stroysovet/home/7_3.html

9. http://gr-stroyka.ru/index.php?option=com_content&view=article&id=11:2010-02-27-20-08-15&catid=2:2010-02-18-21-44-28&Itemid=3

10. http://www.ncity.ru/steny/

11. http://www.zakazdomov.ru/c22.html