Наглядный конспект по основным темам МДК 01.01 «Проектирование зданий и сооружений» - Стены и отдельные опоры (вопрос 60б)

Тема 60б. Стены промышленных зданий, их классификация. Понятие и фахверки. Эскизы.

РАСЧЕТ СТЕНОВЫХ ПАНЕЛЕЙ

• Порядок вычисления количества стеновых панелей торца здания (на примере здания с высотой 9.6м.):

1. Берем высоту этажа здания (в данном случае 9,6м.)

2. Вычитаем из данной высоты цокольную панель 1,200мм. (стандартно).

3. Вычитаем из получившегося ещё остаток 600мм. (стандартно).

4. Из получившегося числа (в нашем случае 7.800мм.), вычитаем панель размером 1.800мм., получается 6.000мм.

5. 6.000мм. можно раскидать на 5 стеновых панелей по 1.200мм.

6. Из расчета у нас получилось 6 панелей по 1.200мм. и одна панель 1.800мм.

• Порядок вычисления количества стеновых панелей парапета:

1. Берем остаток 600мм.

2. Прибавляем толщину плит покрытия 300мм.

3. Прибавляем толщину кровли 200мм.

4. Прибавляем высоту фермы 3300мм.

5. Прибавляем высоту парапета (высота парапета от 400мм. до 700мм., мы возьмем 400мм.)

6. Получается 4800мм. Это число мы можем раскидать на 4 плиты по 1.200мм.

• Порядок вычисления количества стеновых панелей торца здания:

1. Берем остаток 600мм.

2. Прибавляем толщину плит покрытия 300мм.

3. Прибавляем толщину кровли 200мм.

4. Прибавляем узкий конец фермы 900мм.

5. Прибавляем высоту парапета (высота парапета от 400мм. до 700мм., мы возьмем 400мм.)

6. Получается 2.400мм. Это число можно разложить на 2 плиты по 1.200мм.

СОДЕРЖАНИЕ

1. Классификация промышленных стен.

2. Промышленные стены для отапливаемых зданий.

3. Промышленные стены для не отапливаемых зданий.

4. Промышленные стены из легких и ячеистых бетонов.

5. Промышленные стены из тяжелого бетона.

6. Промышленные стены из асбестоцементных листов и металлических листов.

7. Расчет стеновых панелей.

1. КЛАССИФИКАЦИЯ ПРОМЫШЛЕННЫХ СТЕН.

1)Классификация по назначению

цокольные, рядовые, простеночные, перемычечные, угловые, парапетные, карнизные;

2)По теплоизоляционным свойствам

- для отапливаемых зданий (по расчёту)

- не отапливаемых зданий (70мм).

3)По материалу

- из лёгких и ячеистых бетонов

- из тяжёлого бетона

- из асбестоцементных листов и металлических листов и др.

4) По конструкции

- бескаркасные (однослойные и трехслойные)

- с внутренним каркасом (многослойные)

5)По устройству монтажа

- горизонтально

- вертикально.

Стеновые панели: а — из ячеистых бетонов; б — из легких бетонов; в — из тяжелых бетонов (трехслойная); г — железобетонная ребристая для не отапливаемых зданий; д — металлическая с утеплителем

2. СТЕНЫ ОТАПЛИВАЕМЫХ И НЕ ОТАПЛИВАЕМЫХ ПРОМЫШЛЕННЫХ ЗДАНИЙ.

Стены не отапливаемых зданий устраивают из плоских предварительно напряженных железобетонных панелей марки 300 (рис. 37,а). Для углов используют удлиненные панели. Стены из таких панелей устраивают навесными, опирающимися на стальные консоли, приваренные к колоннам каркаса.

Стены отапливаемых зданий (при шаге наружных колонн 6 м) устраивают из плоских однослойных панелей (рис. 37,б), изготовленных из легких и ячеистых бетонов. Стену высотой до 15 м завершает карниз (рис. 37,г), состоящий из подкарнизной панели и карнизной плиты.

При шаге колонн 12 м применяют плоские однослойные панели (рис. 37,д) из керамзитобетона марки 75. Цокольные и перемычечные панели такой конструкции (рис. 37,е) изнутри усилены горизонтальными ребрами.

Железобетонные трехслойные панели с утеплителем (рис. 37,ж) используют в зданиях с высокой влажностью или агрессивной средой. Взаимное соединение железобетонных слоев обеспечивает стальные связи, защищенные слоем цинка.

3. ПРОМЫШЛЕННЫЕ СТЕНЫ ИЗ ЛЕГКИХ И ЯЧЕИСТЫХ БЕТОНОВ.

В строительстве распространены стены из кирпича, керамических и бетонных блоков и панелей. Швы стен из каменной кладки заполняют известковым, известково-цементным или цементным растворами.

Для уменьшения массы стен и снижения их теплопроводности применяют пустотелый или пористый кирпич. Несущая способность сплошных кирпичных стен при малоэтажном строительстве или в верхних этажах многоэтажных зданий не используется, в таких случаях целесообразно применять облегченные стены системы Н.С. Попова, кирпичные стены с облицовкой плитным утеплителем или керамические камни (семищелевые и др.). Цоколи кирпичных стен следует выкладывать из обыкновенного глиняного кирпича (применение для цоколей силикатного кирпича не разрешается).

Кладку из семищелевых керамических камней при наличии тычковых камней с поперечными щелями ведут по трехрядной системе, а при их отсутствии - по цепной системе.

С каждым годом в строительстве увеличивается применение стеновых конструкций из крупных сборных элементов - блоков и панелей. Крупные блоки изготовляют из легких и тяжелых бетонов (объемная масса более 1800 кг/л3), а также из керамических и природных материалов. Для жилых и промышленных зданий и сооружений изготовляют крупные блоки разных размеров с учетом требований типизации и модуля. Толщину блоков назначают исходя из теплотехнических требований. Для уменьшения массы, улучшения условий твердения и повышения теплотехнических свойств блоки изготовляют пустотными. Размеры блоков (высоту, ширину) определяют с учетом системы разрезки стен зданий и сооружений. В каждом этаже укладывают два или четыре горизонтальных ряда блоков (соответственно при двух или четырехрядной разрезке стен). Блоки делают с четвертями или полукруглыми пазами для стыкования между собой. Каналы, образуемые пазами или четвертями, заполняют тяжелым раствором. С лицевой стороны блоков вертикальные швы проконопачивают и расшивают раствором. С элементами перекрытий блоки скрепляют сваркой закладных деталей.

Крупные панели имеют большую степень заводской готовности и меньшее количество монтажных единиц, чем стены из крупных блоков. Для наружных стен применяют панели трех типов: однослойные - из легких и ячеистых бетонов, двухслойные - из тонкой наружной оболочки (железобетонной, кирпичной) и утепляющего слоя, трехслойные - из двух тонких железобетонных или кирпичных оболочек и утеплителя между ними. Панели для гражданских зданий имеют размеры на одну или две комнаты (одномодульные или двухмодульные) в основном для зданий с полным каркасом и бескаркасных.

Для зданий с неполным каркасом, в которых ригели опираются на наружные стены, применяют простеночные панели и межоконные вставки. Панели устанавливают на слой раствора и скрепляют между собой путем приварки накладок к закладным стальным деталям. После сварки закладные детали замоноличивают цементным раствором или бетоном для защиты их от коррозии, огня и для обеспечения монолитности стыка и всего здания. В некоторых типах промышленных зданий панели делают с выпусками арматуры, которые после соединения замоноличивают. Вертикальные стыки между панелями заполняют эффективным утеплителем: ближе к наружной поверхности прокладывают упругую пористую резину (пороизол), а снаружи зачеканивают цементным раствором и закрывают шов герметикой (специальной пастой). Герметичность стыков панелей должна полностью предотвращать проникновение атмосферной влаги и образование конденсата.

Стены в промышленных зданиях с каркасной схемой - несущие, самонесущие и навесные - возводят из кирпича, крупных и мелких бетонных блоков и из крупных панелей.

Конструкции высоких стен укрепляют пилястрами и внутренним фахверком, представляющим собой вспомогательный железобетонный или стальной каркас, который располагается между колоннами основного каркаса. Фахверк через стойки и ригели воспринимает вес стены и давление от ветра, передавая эти нагрузки на элементы каркаса здания.

Широкое применение в промышленных зданиях получили крупные навесные панели, которые целесообразно изготовлять из тонколистового железа легких бетонов или асбестоцементных листов с утеплителем между ними.

Стены из крупных блоков в промышленных зданиях крепятся к каркасу анкерами с последующей приваркой их к закладным деталям колонны. Кроме того, на каждом этаже стены крепят к перекрытиям закладными деталями. Крупные панели в стенах промышленных зданий размещают горизонтально, длина их соответствует шагу колонн 6 и 12 м, а ширина равна 0,8-2,4 м.

Панели цокольного этажа опирают на фундаментные балки или фундаменты колонн. По высоте стены в глухих участках, а также над оконными и воротными проемами панели опирают на стальные столики, приваренные к колоннам. К перекрытиям панели крепят, как и блоки, анкерами. К колоннам и перекрытиям панели для предохранения стен от деформаций и температурных напряжений крепят на болтах. Железные и асбестоцементные листы крепят к фахверку (стальному или железобетонному) кляммерами и болтами. Детали креплений предварительно покрывают антикоррозионными составами.

Монолитные стены из легкого бетона возводят в опалубке, их толщина в зависимости от климатических условий колеблется от 250 до 450 мм для отапливаемых зданий. Недостатками этих стен являются большой расход цемента и неиндустриальность производства (наличие "мокрых" процессов). Поверхность таких наружных стен необходимо оштукатуривать (с двух сторон).

Так же в строительстве часто применяют для стен местные материалы в виде природных камней, глинистых грунтов, камыша. В качестве каменных стеновых материалов применяют пористые горные породы (известняк-ракушечник, инкермановский известняк, артикский туф). Камни для стен получают распиловкой, кладку ведут с чередованием ложковых и тычковых рядов. Дымоходы выкладывают при этом из глиняного кирпича.

В сельском строительстве применяют в качестве стеновых материалов глину и глинистые грунты. Стены из грунтобетонных камней можно применять для одноэтажных и двухэтажных зданий. Грунтобетон состоит из природных грунтов, цемента и воды. Из грунтобетона на специальных станках изготовляют путем прессования камни, кладку из них ведут так же, как и из других мелких блоков. Из Грунтовых материалов возводят также грунтоблочные стены. Грунто-блоки формуют из глины с органическими и неорганическими добавками (песок, соломенная сечка, опилки и др.). Монолитные грунтовые стены возводят в опалубке из смеси глины с волокнистыми материалами. Применяют иногда глинобитные и глинолитные стены: первые устраивают в опалубке, укладывая глиняную массу слоями до 150 мм с трамбованием, вторые возводят из тростника или камыша, укладываемого слоями в опалубку и заливаемого жидким глиняным раствором. Глиноплетеные стены состоят из двух плетней, вытканных из хвороста с заполнением промежутка между ними глиносоломенной массой.

4. ПРОМЫШЛЕННЫЕ СТЕНЫ ИЗ КРУПНЫХ ПАНЕЛИЙ.

В отличие от панелей, устойчивость которых в здании обусловливается образованием ячеистых конструктивных систем, крупный блок как элемент кладки обладает самостоятельной устойчивостью.

В наружных стенах из крупных легкобетонных блоков, показанных на чертежах, типоразмеры основных элементов кладки назначены исходя из двухрядной разрезки в пределах этажа высотой 2,8 м. Блоки подразделяются на наружные простеночные (рядовые и угловые), поясные и перемычные, подоконные.

Внутренние стены возводятся из крупных бетонных блоков однорядной разрезки. Блоки подразделяются на внутренние стеновые, перемычные, вентиляционные, специальные.

Крупноблочная кладка наружных стен ведется с перевязкой швов между простеночными и поясными (в том числе перемычечными) блоками. В кладке внутренних стен перевязка швов образуется в платформенном стыке с плитами перекрытия.

Блоки наружных стен формуются из легких бетонов плотностью до 1600 кг/м3 с наружным фактурным слоем из цветного декоративного бетона на белом цементе, блоки внутренних стен — из конструктивного бетона. Толщина блоков наружных стен 400, 500, 600 мм в зависимости от плотности бетона и климатических условий района строительства. Толщина блоков внутренних стен 200, 300 мм в зависимости от этажности здания.

Ширина простеночных блоков увязывается с конструктивным шагом здания и размерами проемов. Монолитность кладки обеспечивается заполнением вертикальных и горизонтальных швов раствором, а пазух — бетоном. Связь между продольными и поперечными стенами осуществляется: в углах наружных стен — перевязкой кладки специальными угловыми блоками; в местах примыкания наружных стен к внутренним несущим стенам — путем закладки Т-образных анкеров из полосовой стали в горизонтальные швы.

Совместная работа наружных и внутренних стен обеспечивается устройством монолитных шпонок, заполненных пластичным цементно-песчаным раствором. Соединение блоков наружных стен между собой и с плитами перекрытий фиксируется анкерами из круглой стали. Блоки внутренних стен соединяются в ряду стальными накладками из уголков и полосовой стали. Утолщенный шов над цокольными блоками армируется стальными сетками. Балконная плита закрепляется сваркой со стальными анкерами, защемляемыми плитами перекрытия.

Все стальные элементы, входящие в состав сварных соединений, расположенных в зоне перепада температур, должны иметь антикоррозионное цинковое покрытие.

Стыки герметизируются и утепляются путем конопатки смоленой паклей, проклейки рубероидом на битуме, установки пакетов из минерального войлока на битумной связке и замоноличивания легким бетоном. Снаружи швы зачеканиваются цементным раствором.

Оконные и дверные коробки крепятся к деревянным антисептированным пробкам, заложенным в простеночные блоки. Коробки обертываются полоской толя. Зазоры тщательно проконопачиваются и Снаружи герметизируются мастикой.

Кладка вентиляционных блоков с вертикальными круглыми пустотами производится на цементном растворе марки 100 и более с точным совмещением каналов. В этих целях вентиляционные блоки монтируются с отставанием на один этаж, как не связанные с несущей конструкцией здания. Точность швов выверяется маячными подкладками.

Фрагмент фасада и разрез стены из крупных панелей

5. ПРОМЫШЛЕННЫЕ СТЕНЫ ИЗ АСБЕСТОЦЕМЕНТНЫХ ЛИСТОВ.

В промышленном строительстве применяются асбестоцементные утепленные навесные панели, представляющие собой асбестоцементные или деревянные каркасы, оклеенные на эпоксидных смолах гладкими листами асбестоцемента и заполненные минеральной ватой (рис. 88).

6. ПОНЯТИЯ О ФАХВЕРКЕ.

Фахверк – это каркас установленный в плоскости торцевых и продольных стен для крепление элементов стен.

Фахверк состоит из стоек и ригелей и обеспечивает устойчивость протяжённых или высоких стен.

Фахверк устраивают в стенах:

- из асбестоцементных и металлических листов

- из металлических панелей

- при шаге колонн 12м, и длине наружных панелей 6м

- при высоте стены более 30м.

В торцовых стенах зданий (Рис 33, а) вследствие больших размеров пролёта всегда устраивается фахверк.

Колонны железобетонного фахверка (Рис 33,б) вверху имеют стальную посадку, завершающуюся стальным оголовком. Верх колонны торцевого фахверка крепится к стропильной конструкций покрытия, а колонны продольного ряда к рёбрам плит покрытия.

Стойки и ригели металлического фахверка устанавливают с учётом местонахождения оконных проёмов и ворот. При шаге колонн 6м фахверк состоит из горизонтальных ригелей (Рис 34). При шаге колонн больше 6 м в фахверки дополняют стойки, опирающиеся на отдельный фундамент.