навесные стены промышленных зданий
Конструкции наружных стен гражданских и промышленных зданий
Конструкции наружных стен гражданских и промышленных зданий
Конструкции наружных стен гражданских и промышленных зданий классифицируются по следующим признакам:
1) по статической функции:
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.
По этой ссылке вы найдёте полный курс лекций по математике:
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).
Возможно вам будут полезны данные страницы:
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:
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 технологияиспользуется 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;
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.
Присылайте задания в любое время дня и ночи в ➔ 
Официальный сайт Брильёновой Натальи Валерьевны преподавателя кафедры информатики и электроники Екатеринбургского государственного института.
Все авторские права на размещённые материалы сохранены за правообладателями этих материалов. Любое коммерческое и/или иное использование кроме предварительного ознакомления материалов сайта natalibrilenova.ru запрещено. Публикация и распространение размещённых материалов не преследует за собой коммерческой и/или любой другой выгоды.
Типы стен промышленных зданий
Бывают самые различные типы стен, иными словами «ограждающих вертикальных конструкций» (ограждение горизонтальное – это покрытие). По конструктивной схеме и характеру статической работы стены подразделяют на: несущие, самонесущие и навесные (есть еще «подвесные» стены).
Несущие стены воспринимают: нагрузки от собственного веса, от покрытия, перекрытий, иногда от грузоподъемного оборудования. Выполняются в кирпиче, блочными и т.д. На рисунке 8.2 приведен фрагмент несущей стены.
Применяются: в бескаркасных зданиях, а так же в зданиях с неполным каркасом. В промышленном строительстве встречаются редко.
Рисунок 8.2 – Фрагмент несущей стены промышленного здания
Самонесущие стены – воспринимают: собственный вес в пределах полной высоты здания (передают на фундаментные балки), а также ветровые нагрузки по всей высоте здания (передают на каркас с помощью гибких анкеров, не препятствующих осадке стен). На рисунке 8.3 приведен фрагмент самонесущей стены.
Рисунок 8.3 – Фрагмент самонесущей стены промышленного здания
Самонесущие стены выполняются из панелей, каменных материалов. Панельное решение является более индустриальным, рациональным и предпочтительным.
Кирпичная самонесущая стена выполняется такой высоты, чтобы она могла выдерживать собственный вес. При соотношении высоты кладки к толщине больше 10:1-15:1 в конструкцию вводятся специальные балки обвязочные, связанные с каркасом.
Навесные (ненесущие) стены выполняют, в основном, ограждающие функции, так как собственный вес полностью передают на колонны каркаса за исключением подоконных панелей, опирающихся на фундаментные балки. На рисунке 8.4 приведен фрагмент навесной стены.
Рисунок 8.4 – Фрагмент навесной стены промышленного здания
Вес передается: в случае панелей – через металлические столики; при стенах из мелких изделий – через обвязочные балки.
Следует особо сказать о том, что каждая из панелей в навесных стенах несет только собственный вес или вес двух, трех вышерасположенных панелей.
В промышленном строительстве широко применяют навесные стены, хотя они имеют существенные недостатки – это утяжеление колонн; большой расход металла, а также коррозия опорных столиков, недоступных для осмотра.
Подвесные (тоже ненесущие) стены выполняют функции ограждения. Состоят они из стального фахверка и заполнения. Такие стены применяют в зданиях с покрытием, имеющим консольные участки по периметру. Стены подвешивают к этим консолям, разгружая средние участки (покрытия).
Очевидно не вызывает сомнений следующая зависимость: различие условий, характера производств обусловливает (диктует) применение различных типов стен.
– Стены из кирпича применяют для небольших зданий и участков стен с множеством технологических проемов, дверей, ворот и др. Выполняется, как правило, сплошная кладка. Такие стены могут быть: несущими, самонесущими и навесными.
– Панельные стены – в основном, используются панели из армированных легких, ячеистых бетонов сплошного сечения. Есть и слоистые панели – тяжелый бетон плюс эффективный утеплитель.
В каких случаях следует применять навесные стены, а в каких – самонесущие?
Самонесущие стены применяются в зданиях с влажным и мокрым режимами работы, т.к. при навесных стенах стальные столики в ходе эксплуатации будут подвергаться коррозии.
Обычно отдельные панели располагают горизонтально. Считается, что в этом случае проще крепление, лучше герметичность швов. Однако могут ли быть другие решения? Ответим утвердительно – да, бывают самые различные варианты. Например, есть предложения стеновое заполнение объединить с фундаментными балками в один элемент здания.
Размеры панелей в целях унификации приняты по высоте – 0,9; 1,2; 1,5; 1,8 м (кратно 0,3 м), по длине – равны шагу колонн 6м и 12м.
Отделка поверхностей панелей – специальный вопрос. Есть обширная литература по отделке фасадов. Коротко скажем – наружные поверхности стен рекомендуется отделывать коврово-мозаичной стеклянной или керамической плиткой. Не рекомендуется мраморная, гранитная крошка, т.к. такие поверхности стен быстро загрязняются пылью и т.п. (свои авторские решения – композиционные, конструктивные, а так же отделки стен студент может предложить в ходе разработки курсового проекта по теме «Архитектура промышленного здания»).
Должно быть, Вам известно о том, что слабое место панельных стен – это швы. Проводится много исследований. Трудности здесь вызваны тем, что мы имеем дело с переменной величиной. Толщина швов вследствие усадки бетона, температурных перепадов, (в дневное время и ночью, летом и зимой) периодически изменяется. Поэтому материал шва должен быть: упругим и эластичным, плотным и водонепроницаемым, атмосферостойким и т.д. Иначе происходит продувание, увлажнение, промерзание. А это ведет к разрушению бетона, к коррозии арматуры и закладных частей.
Толщину швов между панелями принимают: горизонтальных 15 мм; вертикальных 20 мм (при длине панели 6м); 30 мм (при длине панели 12м).
Крепление панелей к колоннам должно быть прочным и податливым, учитывающим подвижность панелей в итоге деформаций (температура, осадка каркаса). Применяются различные типы креплений. У каждого типа свои плюсы и конечно их надо совершенствовать.
Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет
Навесные стены промышленных зданий
Стены промышленных зданий
— температурно-влажностный режим, необходимый технологическому процессу и комфортному труду людей;
— прочность и устойчивость при действии статических и динамических нагрузок;
— огнестойкость и долговечность;
Выбор материала стен зависит от температурно-влажностного режима помещения и климатических условий района строительства. Так, цеха с избыточным выделением тепла проектируют с «холодными» ограждениями не только в южных, но нередко и в средних климатических поясах.
Наружные стены зданий со взрывоопасными производствами (категории А и Б) устраивают легкосбрасываемыми от воздействия взрывной волны. К легкосбрасываемым относят «холодные» стены из асбестоцементных, алюминиевых и стальных листов, а также «теплые» стены из этих листов с легким утеплителем.
Классифицируют стены промышленных зданий, как и гражданских по статической работе на: несущие, самонесущие и навесные; по материалу и технологии возведения на: каменные (ручной кладки), бетонные (из монолитного бетона, крупных блоков или панелей), стены из небетонных материалов (фахверковые и каркасно-панельные); по конструктивному решению на: однослойные и многослойные.
Ненесущие (навесные) стены выполняют ограждающую функцию, а свой вес они полностью передают на колонны каркаса, за исключением нижнего подоконного яруса, опирающегося на фундаментные балки. Нагрузка от ненесущих стен передается на колонны через обвязочные балки в стенах из мелкоразмерных изделий, а в панельных стенах – через стальные опорные столики.
Ненесущие (подвесные) стены состоят из стального фахверка и заполнения. Эти стены подвешивают к концам консолей покрытия, разгружая тем самым несущие конструкции средних участков покрытия. Фахверк заполняют из легких листовых или панельных элементов.
Самонесущие стены из панелей применяют при большой массе и большой толщине панелей (не менее 300 мм), имеющих сплошное сечение. Высота таких стен ограничивается и зависит от прочности материала и толщины стены, шага колонн, величины ветровой нагрузки и т.п. Самонесущие стены на всю высоту здания наиболее эффективны для производств с влажными и мокрыми процессами, а также с химически агрессивной средой.
Несущие стены применяют в зданиях с неполным каркасом или бескаркасных. Выполняют их из кирпича или мелких блоков.
В многопролетных одноэтажных промышленных зданиях торцовые стены по конструктивным схемам и материалу не отличаются от продольных. Но из-за большого расстояния между продольными рядами колонн в торцах предусматривают дополнительные колонны (стойки фахверка) с шагом 6 или 12 м, которые обеспечивают необходимую устойчивость торцовых стен, а в панельных зданиях являются необходимыми элементами каркаса для крепления стеновых панелей.
Стены из кирпича и мелких блоков проектируют для зданий небольших размеров; с влажной и агрессивной средой помещений; с большим числом ворот, дверей и технологических проемов.
Такие стены возводят аналогично стенам гражданских зданий. Для обеспечения устойчивости их крепят к колоннам анкерами, клямерами или хомутами, которые устанавливают с шагом 70-100 мм по всей высоте стены (рис. 1). Прочность их крепления определяют расчетом на ветровые нагрузки.
Рис. 1. Крепление кирпичных стен к колоннам
В высоких стенах и при наличии в них ленточных проемов в каркас вводят обвязочные балки, размещаемые над проемами и служащие сплошными перемычками. Обвязочные балки опирают на стальные столики-консоли и крепят к колоннам с помощью стальных планок, привариваемых к закладным деталям. Опирание обвязочных балок на колонны изображено на рис. 2.
Рис. 2. Крепление обвязочной балки к колонне
Стены из крупных блоков по сравнению с кирпичными имеют лучшие технико-экономические показатели. Их изготавливают из легкого бетона. Блоки подразделяют на угловые, рядовые, перемычечные. Крепят их к колоннам гибкими Т-образными анкерами из стержней диаметром 10 мм. Одни концы анкеров закладывают в горизонтальные пазы блоков, а другие приваривают к закладным элементам колонн.
Стены из железобетонных и легкобетонных панелей позволяют снизить массу зданий, улучшить качество и уменьшить трудоемкость их возведения на 30-40 %.
По расположению в стене панели подразделяют на рядовые; угловые удлиненные; перемычечные, усиленные для восприятия ветровой нагрузки от оконных заполнений; подкарнизные и парапетные; парапетные.
Номинальная длина всех панелей составляет 6 и 12 м. Панели имеют номинальную высоту 900, 1200, 1800 мм. Подкарнизные панели выпускают высотой 1500 мм. Приторцовые панели удлиняют приваренными к ним угловыми блоками. Длина доборных блоков определяется толщиной панели и размерами привязки основных колонн к координационным осям здания (рис.3).
Рис. 3. Угол здания при привязке «0»
Железобетонные однослойные панели применяют для неотапливаемых зданий. При шаге колонн 6 м железобетонные панели имеют сплошное сечение толщиной 70 мм, а при 12-метровом шаге колонн – панели проектируют ребристыми с высотой контурных ребер 300 мм (рис.4).
Рис.4. Навеска железобетонных панелей на колонну в местах устройства опорных консолей
Легкобетонные панели для отапливаемых зданий с шагом колонн 12 м проектируют плоскими однослойными. Перемычечные панели (надоконные и подоконные) со стороны примыкания оконных заполнений усилены горизонтальными ребрами (рис.5б).
Из легкобетонных панелей устраивают как навесные, так и самонесущие стены. Для навесных панелей характерно ленточное остекление, а для самонесущих – раздельные оконные проемы.
Раскладку панелей по высоте следует делать так, чтобы один из горизонтальных швов располагался на 0,6 м ниже верха колонн. Этот шов делит стену по высоте на два яруса. Панели нижнего яруса крепятся к колоннам, а верхнего – к конструкциям покрытия. Высота первого яруса, в зависимости от собственной массы и несущей способности панелей составляет 12-24 м, а последующих ярусов 4,8-6 м.
В навесных стенах панели над оконными проемами и внизу ярусов на глухих участках опирают на стальные консоли, приваренные к колоннам (рис. 4). Для размещения полки уголка, образующего опорную консоль, между колонной и панелями сохраняют зазор 30 мм. Промежуточные панели ярусов крепят к колоннам на гибких связях, допускающих небольшие перемещения стен относительно каркаса, какие могут возникать от температурных или осадочных деформаций в здании (рис. 5).
Навесные стены промышленных зданий
Самонесущие стены – стены, опирающиеся на фундаментные балки. С каркасом здания они связаны гибкими связями в виде стальных стержней, выпущенных из колонн.
Навесные стены – стены, опирающиеся на фундаментные балки, а также на обвязочные балки каркаса здания, расположенные поэтажно. Через балки нагрузка от них передаётся на колонны.
Высокие стены помимо собственного веса также воспринимают ветровую нагрузку. Поэтому для повышения их устойчивости применяются внутренние пилястры или фахверк. Фахверк – вспомогательный каркас, выполненный из железобетона и расположенный между колоннами основного каркаса. Он состоит из горизонтальных ригелей и стоек. Фахверк воспринимает давление от ветра, вес стенового заполнения и передаёт их основному каркасу.
Для индустриальных сооружений часто используются крупнопанельные навесные стены. Панели выполняют из пеносиликата, армопенобетона, керамзитобетона (объёмный вес 700-900 кг/м3); их армируют сварными сетками и покрывают наружным слоем из бетона. По периметру панелей расположены пазы для образования швов, которые заливаются раствором. Иногда в многоэтажных промышленных зданиях для стен используют крупные стеклобетонные панели.
Опорой для навесных панелей служат приваренные к колоннам стальные столики. Для крепления стеновых панелей и блоков к плитам перекрытий применяются анкерные крюки из стальной арматуры.
В промышленном строительстве широко используются асбестоцементные утеплённые навесные панели. Это деревянные или асбестоцементные каркасы, заполненные минеральной ватой и оклеенные гладкими листами асбестоцемента.
В неотапливаемых помещениях и в помещениях с повышенным тепловыделением применяют стены, изготовленные из профилированных листов алюминия и неутеплённых железобетонных панелей, а также кирпичные фахверковые стены, имеющие толщину 25 см.
Несущие стены отапливаемых помещений и самонесущие стены одноэтажных зданий сооружаются из мелких и крупных блоков. Для изготовления крупных блоков используют керамзитобетон, имеющий облицовочный слой из декоративного бетона.
Между стенами и каркасом многоэтажного здания дополнительная связь обеспечивается в уровне междуэтажных перекрытий. Металлические крепления покрывают антикоррозийными составами или бетонируют.
Для наружных стен промышленных зданий применяются крупнопанельные стены, если шаг колонн составляет 6 и 12 метров. Такие панели имеют размеры: 1,2 X 6; 0,8 X 6; 1,8 X 12; 1,2 X 12 м.