Самонесущие стены: отличие конструкции от несущих и не несущих стен. Схема ленточного фундамента для дома, подготовка и разметка Самонесущие стены
один из самых широко распространенных видов стен. Задача несущих стен - выдерживать нагрузку от перекрытий и кровли, а также обеспечивать необходимую теплоизоляцию. Для возведения несущих стен используются материалы, обладающие достаточной прочностью: натуральный камень, кирпич, шлакоблок, бетонные блоки, монолитный бетон и др. Однако, чем больше прочность материала, тем больше его плотность и соответственно тем меньше его сопротивление теплопередаче. Поэтому толщина несущих стен, выполненных из кирпича, натурального камня или тяжелого бетона, достаточная для прочности и устойчивости стены, часто является недостаточной для обеспечения теплоизоляции по последним теплотехническим нормам. Если раньше толщины кирпичной кладки наружной стены 51 см для некоторых климатических районов считалось достаточно, то теперь и 77 см толщины кирпичной кладки наружной стены для тех же районов не всегда хватит. Поэтому наружные несущие стены все чаще выполняются не из одного материала, а как минимум из двух. При этом первый материал обеспечивает необходимую прочность и устойчивость, а второй - теплоизоляцию. В малоэтажном строительстве наружные несущие стены могут изготавливаться из менее прочных материалов, таких как шлакоблок, легкие, пористые и ячеистые бетоны.
Самонесущие стены
делаются в каркасных зданиях, часто самонесущие стены называют ограждающими конструкциями. В каркасных зданиях каркас рассчитывается на нагрузку от перекрытий, вышележащих стен и кровли, таким образом на самонесущие стены действует нагрузка только от собственного веса материала, из которого самонесущие стены изготовлены. Это позволяет использовать для возведения самонесущих стен практически любые материалы, способные выдержать ветровую нагрузку и воздействие атмосферных осадков. Самонесущие стены могут быть и кирпичными и каменными и из тяжелого бетона, но по приведенным выше причинам для возведения самонесущих стен как правило используются материалы, обладающие необходимым сопротивлением теплопередаче. Кроме того, материалы для стен должны иметь хорошую морозостойкость и низкое водопоглощение. Чем больше воды поглощается стеновым материалом, тем хуже в итоге будет теплоизоляция и тем быстрее может произойти разрушение материала при замерзании в зимнее время впитавшейся воды. Но как правило менее плотные материалы из-за своей структуры имеют достаточно высокое водопоглощение и потому часто нуждаются в дополнительной защите.
Ну а теперь более подробно рассмотрим наиболее часто используемые
Стеновые материалы :
Строительные материалы, используемые для возведения стен, можно классифицировать по различным признакам: по происхождению, по способу производства, по прочности, по весу, по теплопроводности, по размеру, по простоте и быстроте монтажа, по доступности, по эстетичности, по экологичности, по цене и т.п. Каждый из вышеперечисленных признаков безусловно важен, поэтому выбрать наиболее подходящий вариант при строительстве своего дома не так уж и просто. Одной из наиболее показательных мне представляется классификация стеновых материалов по размерам и по весу, так как большинство стройплощадок частных домов объединяет низкий уровень механизации, подразумевающий, что большинство грузов поднимаются вручную. Далее материалы для стен рассматриваются именно с этой позиции, при этом попутно даются краткие характеристики материалов по другим указанным признакам.
По размеру стеновые материалы делятся на:
Мелкоштучные стеновые материалы .
Мелкоштучными считаются материалы, которые можно относительно легко укладывать вручную. Как правило вес одного элемента не превышает 20-30 кг. Соответственно элементы стен из более плотных материалов имеют меньшие размеры, чем элементы из менее плотных материалов. К мелкоштучным стеновым материалам относятся:
Натуральный камень
получаемый из горных пород.
Глинобитные и землебитные стены также возводятся с помощью опалубки, но такие стены в последнее время - большая редкость.
Как видим, не смотря на то, что люди уже давно спустились с деревьев, вышли из пещер и выбрались из землянок, материалом для стен все также служит древесина, камни, а иногда и глина. Вот и не верь после этого в генетическую память...
При строительстве домов, как многоэтажных, так и частных загородных, могут возводиться стены несущие либо самонесущие. Первый тип ограждающих конструкций испытывает серьезные нагрузки от перекрытий и кровли. Самонесущие стены - это вертикальные элементы здания, на которые ничего не опирается. В процессе эксплуатации дома нагрузки в таких конструкциях возникают только от их собственного веса.
Что собой представляют?
Основной отличительной особенностью самонесущих стен, в сравнении с нагруженными, является то, что они имеют небольшую толщину. Материала при их возведении, соответственно, уходит меньше. Толщина стен этой разновидности, в зависимости от того, из чего они были построены, может колебаться в пределах 50-380 мм.
Вам будет интересно:
При возведении задний, помимо всего прочего, могут собираться и не несущие ограждающие конструкции. Такие стены также не воспринимают нагрузку от находящихся выше элементов дома. По-другому конструкции этого типа называются навесными. Возводятся они всегда в пределах одного этажа. Однако если их высота превышает 6 м, они уже могут считаться самонесущими. Проектирование и расчет их при этом производятся соответствующим образом.
Самонесущие стены - это в основном только наружные ограждающие конструкции. Такие элементы здания просто защищают его внутренние помещения от ветра и осадков, примыкая к основному каркасу. Перекрытия к таким стенам крепятся сбоку на всех этажах по высоте. При строительстве домов могут возводиться как однослойные, так и многослойные самонесущие ограждающие конструкции. Если стены этого типа находятся внутри здания, они выполняют лишь роль перегородок.
Особенности эксплуатации
Согласно нормативам СНиП, в таких конструкциях при выполнении перепланировки в многоэтажных и загородных домах допускается делать проемы или же расширять их до необходимых параметров. Также стены этой разновидности в некоторых случаях могут даже демонтироваться и возводиться по новой без риска обрушения других конструкций здания.
Расчет
Перед началом возведения любого дома, конечно же, составляется в том числе и его подробный проект. При этом выполняется и такая операция, как расчет стен самонесущих, не несущих и нагруженных на предмет устойчивости. Для кирпичных конструкций, к примеру, такие вычисления производятся с учетом данных нескольких таблиц из п.п 6.16-6.20 СНиП II-22-81. В любом случае при расчете устойчивости самонесущей стены определяется соответствие отношения ее толщины к высоте при заданной геометрии нормативным величинам.
Особенности возведения
Строить такие ограждающие конструкции допускается практически из любых материалов. Самонесущие стены - это элементы здания, возводиться которые могут из дерева, кирпича, блоков. В любом случае собираются такие конструкции исключительно на прочных опорах. Заливают их основания одновременно с фундаментом самого здания.
Сопрягают самонесущие стены кирпичные, блочные и т. д. с другими видами ограждающих конструкций исключительно с использованием гибких связей. При применении жестких из-за неодинаковой степени нагруженности элементы здания в последующем могут потрескаться и деформироваться. Соответственно, и проживать в доме станет небезопасно.
Самонесущие стены - это конструкции, которые при кладке из кирпича или блоков по нормативам полагается армировать. Однако укрепляют такие ограждающие части зданий обычно не настолько тщательно, как нагруженные. Пруты при возведении стен этого типа вставляются через большее количество рядов кладки. Арматуру же для таких конструкций по нормативам допускается использовать диаметром 1-2 мм.
Материалы для многоэтажных зданий
При строительстве высотных домов самонесущие наружные стены могут возводиться из:
- керамического кирпича пустотного, пористого, полнотелого;
- силикатного кирпича.
При возведении зданий не слишком большой этажности иногда применяются также блоки:
- арболитовые;
- керамические;
- из пено- или газобетона;
- керамзитобетонные и любые другие крупноформатные.
Особенностью таких материалов в сравнении, к примеру, с тем же кирпичом, является относительно невысокая степень прочности. Поэтому использовать их нормативы допускают в зависимости от разновидности при возведении домов высотой не более 3-5 этажей.
9. Стены гражданских зданий. Основные требования. Наружные и внутренние стены, несущие, самоненсущие и ненесущие стены, перегородки.
Стены - это вертикальные ограждения, отделяющие помещения от внешней среды и друг от друга. Стены должны выдерживать приходящиеся на них нагрузки, обеспечивать постоянный температурный режим в помещении и его звуконепроницаемость. В строительстве, в зависимости от назначения, стены классифицируются на наружные и внутренние. В зависимости от принятого материала различают стены из искусственных материалов (бетонные, кирпичные, асбестово-цементные) и естественных (известняк, ракушечник, туф, древесина). В зависимости от восприятия нагрузок от здания стены могут быть несущими, самонесущими и ненесущими . Несущие стены воспринимают нагрузки от других частей здания (перекрытий, крыш) и вместе с собственной массой передают их фундаментам. Самонесущие стены опираются на фундаменты, но нагрузку несут только от собственной массы. Ненесущие (навесные) стены являются ограждениями, опирающимися на каждом этаже на другие элементы здания (каркаса) и воспринимают собственную массу в пределах одного этажа.
Стены гражданских зданий должны удовлетворять следующим требованиям: быть прочными и устойчивыми; обладать долговечностью, соответствующей классу здания; соответствовать степени огнестойкостиздания; быть энергосберегающим элементомздания; иметь сопротивление теплопередаче согласно теплотехническим нормам, при этом обеспечивать необходимый температурновлажностный комфорт в помещениях; обладать достаточными звукоизолирующими свойствами; иметь конструкцию, отвечающую современным методам возведения конструкций стен; типы стен должны быть экономически оправданными исходя viз заданного архитектурно-художественного решения, отвечать возможностям заказчика; материалоемкость (расход материалов) должна быть по возможности минимальной, так как это во многом способствует снижению трудозатрат на возведение стен и общих расходов на строительство.
Перегородками называют сравнительно тонкие стены, служащие для разделения внутреннего пространства в пределах одного этажа на отдельные помещения. Перегородки опираются в каждом этаже на перекрытия и никакой нагрузки, кроме собственного веса, не несут.
ПЕРЕГОРОДКИ. Перегородки должны быть звуконепроницаемыми, гвоздимыми, прочными, устойчивыми. Перегородки устанавливают на конструкции перекрытия до настилки полов. В местах примыкания перегородок из сгораемых материалов к печам и дымоходам следует устраивать кирпичные разделки по всей высоте таким образом, чтобы расстояние от перегородки до внутренней поверхности печи или дымохода было не менее 40 см. КАРКАСНЫЕ. ГИПСОВЫЕ ПЕРЕГОРОДКИ. КИРПИЧНЫЕ ПЕРЕГОРОДКИ. Перегородки из кирпича кладут толщиной в 1/2 кирпича (12 см). Основанием для перегородок может служить бетонная подготовка под полы первого этажа или железо-бетонные перекрытия. По деревянным перекрытиям кирпичные перегородки ввиду их значительного веса делать не следует. Ненесущая стена, или перегородка, может быть только внутренней.
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.
Эту статью я написала в апреле. И отложила в надежде что подберу иллюстрации, и, возможно разобью на маленькие блоки - более подходящие к формату этого жж.
Но уже январь следующего года - и когда я этим займусь - я не знаю.
Поэтому вывешиваю целиком, без иллюстраций и если кто-то осилит до конца - скажите мне об этом - я запишу вас в герои:)
Стены:
Стены зданий бывают несущие, самонесущие и несомые.
В чем отличии, как это работает и как проявляется внешне и в архитектурной эстетике.
Стена несущая – это стена, которая держит конструкцию крыши (или балконы, или любую другую нагрузку) – эта стена, которая является конструктивным элементом. Частью работающей конструкции. Как стойка или балка в стоечно-балочной системе.
Стена самонесущая – это стена, которая нечего дополнительного не несет – но имеет свой вес. То есть несет собственный вес, как минимум. Чем она становится выше – тем больше вес, тем больше она по свойствам похожа на несущую.
Стена несомая – это стена которая держиться не на том, что снизу, а на том, что сбоку или сверху. То есть, если совсем просто то или подвешенная на что-то вещь, или прибитая к некой конструкции как облицовка. У такой стены в основном ограждающая функция – почти не имеющая отношение к конструкции.
И вот представте себе самонесущую стену из кирпича или камня.
В идеале в ней камни и кирпичи лежат ровно, нагрузка давит сверху вниз. Чем ниже – тем больше нагрузка – нормально, если стена начнет к низу расширяться и укрепляться. Возможно у стены появится наклон – как у стен крепостей – сверху – уже.
Если стену нагрузить и она будет несущей (или очень большой самонесущей) – вся эта идеальная картина работать не будет. Потому что в стене появятся множетсво дополнительных нагрузок – которые хотя по конструкции и должны действовать строго вертикально – на деле – из-за неидеальной плотности, из-за нагрузок которые имеют некие боковые сдвиги и т.п. – внутри стены будет происходить множетсво напряжений. Из явных и понятных – к краю стены, к углу здания будут накапливаться всякие боковые моменты и на угол придется наибольшая нагрузка. Поэтому углы вроде в даже простых зданиях укрепляются и утолщаются. Часто нужно убрать лишнюю нагрузку с оконных и дверных проемов – чтобы перемычке было полегче. Иногда в процессе строительства накапливается некое напряжение, которое надо убрать.
В стене возникают распределяющие нагрузку арки и т.п. вещи.
Такая картина у всех несущих и самонесущих стен. Углы укреплены, кладка сложная чтобы были перевязки, к низу нагрузка накапливается и стена утолщается.
Это годится для традиционных материалов – камня и кирпича. Та же картина у современных всяких блоков (по сути – это теже камни – просто искусственые). Так же картинка у железобетонных (монолитных) стен. Только там внутренние напряжения сразу идут на арматуру и прочность сильно выше, чем у натурального камня. Но принцип тот же.
Немного по-другому у дерева – потому что в нем распределяющую арку не поставишь. Но из дерева и сильно высоких или сильнонагруженных стен и не строят. Но большее усилие на угол идет, конструкции облегчающие перемычки возникают – то есть общие принципы сохраняются.
Существует архитектурное – эстетическое - выражение для несущих и самонесущих стен. Как ордер – это идеальное выражение стоечно-балочной конструкции в камне и дереве – так для стены существует архитектурный элемент – руст. Руст – это изображение блоков большой кладки в стене. Иногда выложенное из камня, иногда чисто декоративное – из штукатурки. Делая руст – архитектор нам сообщает что стена является несущей. Ну или хотя бы самонесущей. Чем мощнее руст – тем более вероятно, что это именно несущая стена. Делать ярковыраженный руст у стены, которая явно самонесущая – довольно странно. Можно. Но менее оправдано. А руст (даже утрированно-декоративный) на несомых панелях – просто не понимание его сущности и конструкции вообще.
Помните, мы говорили о том, декоративный ли ордер на Колизее или нет. (ссылка)
Так вот – в эпоху Возрождения возникает почти такое же соединнеие двух конструктивных систем на фасаде. С одной стороны – стена рустированная – то есть говорящая зрителю что она несущая. С другой – возниают пилястры, которые как бы показывают что внутри некий стоечнобалочный каркас.
И исследователи говорят о противоречии этих систем. Или – о том что ордер на таких фасадах чисто декоративный.
Во-первый – почему то никто не говорит о том, что это может быть реальный карнас – а заполнение стеной между – самонесущее (ну не говорят – потому что это действительно не так – по крайней мере в эпоху Возрождения, хотя думаю, если покопаться – в 19 веке уже существовали такие смешанные конструкции – когда соединяли каркас со стеной)
Во вторых – как с Колизеем – эти системы друг-друга дополняют и переплетаются.
Как происходит в настоящей конструкции: в самом примитивном виде - На несущую стену кладется выравнивающая балка которая распределяет всю дальнейшую нагрузку равномерно. На нее – с неким шагом кладутся поперечные балки, на которых держится перекрытие. Если бы балки не было – балки бы давили точечно и внутренние нагрузки в стене были бы более разнообразные.
Но тем не менее – балки давят не на каждый см стены равномерно.
Второе – то что мы говорили – на углы приходится большая нагрузка.
И третье – если в здании есть поперечные стены – а на фасаде больше чем в 2-3 окна они есть – то в местах их соединения с основной стеной – тоже приходится большая горизонтальная нагрузка (и кстати меньшая вертикальная – если поперечная стена тоже несущая, но она обычно самонесущая)
Так что появление на фасаде неких вертикальных элементов – полуколонн, пилястр – вроде бы от стоечно-балочной системы вполне может быть оправдано. Конечно – если они выражают внутреннюю планировку здания и повторяют внутренние стены – это оправдано вдвойне. Но часто приходиться где-то мухлевать и добавлять лишние – для ровного шага или красоты фасада.
Тем не менее назвать это чисто декоративными элементами – нельзя. Они тектоничны.
Работая в монолитном железобетоне мы можем погасить все эти нагрузки арматурой. И сделать идеально гладкую ровную стену. Тем не менее – это ровная стена будет лишь декорацией – не отражающей внутренную работу.
Возможно, для того чтобы железобетонная стена была действительно выраженной конструкцией ее арматура должна как бы «просвечивать» - как вены на руках человека или читаться как скелет. Видя живое существо – мы не сможем нарисовать его скелет. Но представить основную несущую конструкцию внутри – можем вполне. Тем не менее – принцип работы железобетонной стены не сильно отличается от камня (да, прочнее, да – можно сделать более сложные вещи, большие выступы и перемычки – но принципы те же – нагрузка действует сверху вниз)
Так вот - в начале 20 века появляются конструкции, позволяющие на них стену просто повесить. А стену сделать любой. Стеклянной. Из легкого пенопласта и т.д. Появляются несомые стены.
Надо сказать что в архитектуре несущая, самонесущая или несомая конструкция это очень важный критерий. Они часто резко отличаются, красятся радикально разными цветами – как черно-белый фахверк или бело – цветной классицизм.
Поэтому, если стена несомая – очень важно показать и подчеркнуть (ну потому что мы помним, что тектоника – это основной принцип архитектуры – и исключения только подтверждают правила)
То есть вариантов два – выявлять, эстетизировать современную навесную конструкцию. Или заведомо отказываться от принципа тектоники – и создавать нечто совершенно иное. Что делают деконструктивисты. Но это должно быть сделано а)мастерски б)явно. Как яркий фокус, театральное представление. Или чистая декоративность – с ярким цветом. В идеале – элегантная шутка. Пока в массовой архитектуре я не вижу этому применения и пути. Это отдельный разговор, конечно…
Так вот – если стена несомая – то хорошо бы это выявить и подчеркнуть. Как это можно сделать?
1. выявлять и показывать несущий каркас делая стену практически незаметной. Например стеклянной. Так у Фостера – в огурце. Каркас – выявлен. Стекло – несомое. Кстати и у Колхаса (несмотря на то что он деконстурктивист и в целом в китайском небоскребе идет не от конструкции). Любые здания «просто стекляшки» - этому критерию не соответствуют, потому что каркас не выявляется.
2. развивать декоративное выражение того, что стена держиться не на том что снизу, а на том, что сбоку (или подвешена). Это могут быть заклепки. (или любые другие крепления по принципу – гвоздей, винтов, и т.п.) Это могут быть некие защепки по периметру – по принципу стекол в рамах. Такие варианты делал Отто Вагнер для облицовки (кстати, это всё может касаться и просто декоративной облицовки стен) – это не руст – это панели «прибитые гвоздиками» к стене или каркасу. В современной архитектуре этот вариант совсем не разработан.
3. Поискать для несомых стен эстетику в старинных несомых стенах. Например в шкурах, которые натягивались на каркас юрт и т.п. жилищ… Пойти путем демонстрации того, что стена – гибкая и без внутреннего поддерживающего каркаса держаться не сможет – значит он там есть. Возможно для этого еще не пришло время – и пока нет современной технологии гибкой ткани для стен. Особенно как то предусматривающей окна. Хотя я думаю что это вполне возможно. Но это вопрос к технологам… частично это выражено у Захи Хадид - в её гибких стенах.
Портфолио учителя для аттестации или готовлюсь заранее!
Вводные слова. Презентация. Вводные слова VI. Работа с культурными аналогами
Презентация на тему зарубежная азия - крупнейший регион мира