Виды стен для строительства малоэтажных зданий

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Бревенчатые и брусчатые стены

Малоэтажные жилые здания со стенами из бревен являются традиционным типом русского национального жилища. При их возведении используется один и тот же конструктивный принцип: сруб из бревен.

Строительные бревна (длина 4,5... 6,5 м, диаметр 160...260 мм) естественной конической формы имеют сбег от нижней, более толстой, комлевой части к верхней, более тонкой. Диаметр бревна берется по наименьшему размеру его поперечного сечения -- в верхнем отрубе.

Конструктивной основой бревенчатого дома является сруб (клеть), собираемый из венцов, уложенных друг на друга. Венцом называется один ряд бревен, уложенных по периметру многоугольника и связанных между собой в углах врубками с разницей по высоте в полдерева. Последовательно уложенные друг на друга бревна сплачивают между собой деревянными шипами, которые вместе с врубками обеспечивают достаточную жесткость собираемой клети. В совокупности венцы образуют сруб -- систему продольных и поперечных несущих и самонесущих стен, надежно взаимосвязанных между собой, чем обеспечивается достаточная устойчивость здания. Существенную роль в надежности соединений отдельных венцов играет также устройство паза цилиндрической формы с нижней стороны каждого бревна. Ширина паза в наружных стенах должна быть не меньше 2/3 толщины бревна и принимается для бревен диаметром - 200...220 мм равной 120... 140 мм, а для более толстых бревен -- на 20 мм больше. Верхний венец укладывают пазом на выпуклость нижнего венца, что. предупреждает намокание швов: низ каждого венца с вынутым пазом образует своеобразный капельник, по которому, при косом дождевая вода будет стекать вниз. Форма паза препятствует также и воздухопроницаемости. Для предотвращения продуваемости швы между бревнами заделывают конопаткой толщиной не менее 10 мм (из пакли, войлока, мха).

Деревянные шипы, соединяющие венцы между собой, следует располагать в каждом венце на расстоянии 1,5...2,0 м друг от друга и по высоте в шахматном порядке. Шипы изготовляют из сухой древесины твердых пород размером 25X60X120 мм для бревен диаметром 180...220 мм, а для более толстых бревен -- 25X70X150 мм. Шипы выполняют из сухой древесины твердых пород и вставляют в специальные гнезда. Существует достаточно много способов соединения венцов по углам. Чаще применяют два способа рубки углов: с остатком и без остатка.

Рубка угла с остатком (рубка «в чашу») -- наиболее распространенный способ соединения бревен в венцы. Наличие остатка в срубе делает это соединение менее теплопроводным. Величина остатка принимается не менее 150 мм, что позволяет избежать его скалывания при рубке. Такой длины остаток гарантирует, что атмосферная влага не дойдет до угла с торца бревна вдоль его волокон. Еще одно существенное замечание. «Чаша» обязательно должна быть устроена снизу бревна, как бы опрокинутой, что также исключает удержание влаги в сопряжении. Чаша предотвращает смещение бревна вдоль своей продольной оси. В поперечном направлении каждое бревно удерживается потайным шипом.

Рубка угла без остатка (рубка «в лапу») -- более трудоемкий способ сплачивания бревен, но вместе с тем и более экономный с точки зрения расхода древесины. Отсутствие остатка делает угол более теплопроводным и в большей степени подверженным атмосферному увлажнению. Чтобы избежать этого, рекомендуется угол снаружи обшивать досками, образуя пилястры, которые желательно предусматривать в архитектурном проекте. Обработка концов бревен требует большой тщательности и предварительной разметки. Концы, уложенные друг на друга, как бы заклиниваются, предотвращая смещение бревен в продольном и поперечном направлениях, обеспечивая надежность соединений.

Самой распространенной конструктивной системой жилых домов с рублеными стенами является так называемая «пятистенка» -- сруб, состоящий из четырех наружных и одной внутренней стены.

Усадка сруба приблизительно равна 1:20 от его высоты. Над коробками необходим соответствующий высоте проема зазор, который заполняют конопаткой.

Теплоизоляционные возможности древесины достаточно высоки. Так, сруб из бревен диаметром 200...220 мм обеспечивает комфортные условия в жилых помещениях при наружной температуре в --30 °С (220...240 мм для t = -40 °С). Поэтому рубленые стены могут быть оставлены открытыми. При этом внутреннюю сторону венцов выравнивают, остругивая или опиливая. Однако чаще предпочтение отдается обшивным срубам.

Наружная обшивка предохраняет сруб от дождя и снега. Она выполняется из строганых досок толщиной 13... 18 мм, располагаемых горизонтально или вертикально на прибитых к срубу брусьях («прибоинах»). Внутреннюю обшивку выполняют из гипсовой сухой штукатурки, древесно-стружечных или древесно-волокнистых плит. Наиболее трудоемка обшивка тонкими гладко-стругаными досками («вагонкой») по рейкам. Иногда производят оштукатуривание стен по деревянной дранке, прибиваемой к бревнам. В любом случае окончательную отделку фасадов и интерьеров здания целесообразно производить по истечении 1,5... 2,0 лет, когда завершится основная усадка сруба. Если обшивка производится до завершения усадки, то во всех случаях следует предусмотреть устройства и зазоры, обеспечивающие беспрепятственную усадку сруба.

При использовании деревянных элементов заводской готовности наиболее простым является возведение малоэтажных зданий из брусьев, которые поступают на стройплощадку с заранее обработанными концами для устройства сопряжений по углам и с выбранными гнездами для нагелей и шипов. Толщина брусьев наружных стен принимается в зависимости от расчетной наружной температуры и равна 150 мм при --30 °С и 180 мм при --40 °С. Брусья для внутренних стен используют толщиной не менее 100 мм при высоте, равной высоте брусьев наружной стены.

Брусчатые стены возводят венцами. Швы между брусьями, заделываемые конопаткой, выполняют простой и сложной конфигурации. Устройство шпунтов и гребней уменьшает влаго- и воздухопроницаемость швов. Однако чаще всего в современных брусчатых домах отдают предпочтение простому горизонтальному шву, учитывая, что в последующем стены, как правило, обшиваются.

Для предотвращения горизонтальных смещений брусьев венцы скрепляются между собой шипами или цилиндрическими нагелями через 1,5...2,0 м, устраиваемых так же, как в рубленых стенах.

Стены с деревянным каркасом

В малоэтажных каркасных зданиях стена представляет собой легкую решетку из деревянных вертикальных брусков и горизонтальных элементов -- балок, обвязок, перемычек, пространство между стойками заполняют утеплителем, оставляя места для оконных или дверных проемов. Расстояние, между стоиками принимается равным 600 мм (6 м). Балки перекрытий располагаются над стойками каркаса с тем же шагом. Тем самым достигается передача усилий с горизонтальных элементов перекрытий на эти стойки без значительных изгибающих моментов в точках опирания.

Стойки выполняются высотой в один или два этажа. В первом случае по верху стоек устраивают горизонтальную обвязку из двух досок 50Х 100 мм на которую опирают балки перекрытия. По балкам устраивают вторую обвязку -- доска 50X100 мм. В одноэтажном здании она служит опорным контуром стропильной конструкиии кровли, а в двухэтажном -- является нижней обвязкой каркаса стены верхнего этажа. Получают так называемый платформенный вариант каркаса.

В двухэтажных зданиях иногда используют другой вариант опирания разрезного каркаса. В этом случае стойки второго этажа устанавливают сразу на верхнюю обвязку непосредственно над нижними стойками, а балки перекрытия размещают рядом со стойкой и раскрепляют специальной распоркой -- доской 50X200 мм.

В случае использования стоек длиной в два этажа балки междуэтажного перекрытия укладывают на специальные прогоны (доски 50x150 мм), врезанные вертикально в стойки каркаса.

Балки в зданиях с каркасными стенами расположены часто с шагом 600 мм. Это позволяет использовать в качестве балок толстые доски 50X200 или 50x220 мм, поставленные на ребро. Такими балками можно перекрывать пролеты до 4,2...4,8 м. Поэтому расстояние между несущими стенами принимают до 4,8 м.

Жесткость каркасам придают специальные раскосы, устанавливаемые между стойками по углам здания, как в продольном, так и в поперечном направлениях.

Ту же функцию выполняют диагональные доски, которые врезают в стойки каркаса с двух сторон угла. Кроме того, значительную пространственную жесткость всему несущему остову придает обшивка.

Шаг стоек каркаса не позволяет в большинстве случаев строить оконные и дверные проемы в пределах 600 мм. Тогда вместо стоек используют укороченные стойки, которые устанавливают на горизонтальные балки-перемычки. При устройстве проемов целесообразно реже производить такие замены и не нарушать системы каркаса в несущих стенах.

Утеплитель, размещаемый между стойками каркаса наружной стены, используется в виде жестких плит (фибролит, камышит и др.) мягких или полужестких матов (минеральная вата, минеральный войлок и др.) или засыпок (шлак, опока, керамзит и др.). Вид утеплителя учитывается при установлении размеров элементов каркаса здания. Так, в случае использования жестких плит стойки каркаса делают минимальных размеров, определяемых их несущей способностью. Жесткий плитный заполнитель может размещаться с двух сторон стойки, образуя достаточно толстую стену с воздушной прослойкой. Такая замкнутая прослойка заметно улучшает термическое сопротивление стены, особенно при последующем оштукатуривании стен с двух сторон. При необходимости отделки интерьеров здания плитными или реечными материалами целесообразно размещать один слой плитного утеплителя между стойками, не закрывая стойки каркаса, которые используют для крепления обшивного материала. Размер стоек каркаса стены, заполняемой полужесткими (мягкими) типами утеплителя, устанавливают исходя не только из условий прочности каркаса, но и с учетом толщины утепляющего слоя, определяемого теплотехническим расчетом; размер стойки каркаса принимается равным толщине стены. Этому же правилу следуют при назначении размеров стоек в зданиях с засыпным утеплителем: они не должны быть меньше толщины утепляющего слоя.

При шаге стоек в 600 мм для устройства каркаса в несущих стенах в районах средней полосы рекомендуются следующие размеры: 100х50 мм -- при использовании плитного, мягкого и полужесткого утеплителей и 150x50 мм -- при использовании засыпного утеплителя. В одноэтажных зданиях могут быть установлены стойки 80X50 мм, что должно быть подтверждено расчетом. В целях экономии древесины иногда в каркасах с плитным утеплителем в ненесущих стенах применяют стойки меньшего сечения -- 75X50 мм.

Наружная каркасная стена представляет собой слоеную конструкцию. Ее среднюю часть занимает утеплитель. Для уменьшения продувания стены и исключения попадания случайной влаги с наружной стороны утеплитель закрывают строительной бумагой. Далее устраивают по рейкам наружную обшивку из досок типа «вагонки», волнистых или плоских асбестоцементных листов, листов из стеклопластика или профилированных листов из легких сплавов или оштукатуривают фасад с последующей окраской.

С внутренней стороны утеплитель изолируют от попадания водяной конденсационной влаги пергамином или паронепроницаемой битуминизированной бумагой. Внутренняя обшивка может быть выполнена рейками или плитными материалами (сухая штукатурка, твердые древесно-волокнистые плиты и др.). Помещения могут быть оштукатурены под окраску.

Общая толщина каркасных наружных стен колеблется в пределах от 150 до 230 мм. При использовании в них засыпных утеплителей необходимо применять один из способов, препятствующих усадке засыпки и образованию пустот в плоскостях стены. Первый способ предусматривает устройство горизонтальных диафрагм, расчленяющих засыпку на пояса. Тогда усадка происходит в пределах высоты каждого пояса и может быть незначительной по размерам. Второй используют, если между стойками каркаса нет горизонтальных диафрагм. Тогда усадка засыпки происходит по всей высоте здания и пустоты локализируются в верхней части стены последнего этажа. Пустот не образуется, если полость между обшивными слоями оставлена открытой на чердак и засыпана с избытком утепляющим материалом. По мере усадки происходит перераспределение утеплителя, который сразу же ликвидирует пустоты.

Устройство каркаса во внутренних несущих стенах не отличается от каркаса несущих наружных стен. Основными требованиями, предъявляемыми к внутренним стенам, будут их несущая способность, звукоизоляция, качество отделки. Несущая способность обеспечивается устройством каркаса. Функции звукоизолирующего заполнения выполняет обычно тот же материал, который используют в качестве утеплителя в наружных стенах. Отделка внутренних стен выполняется аналогично вышесказанному для наружных стен.

На верхнюю обвязку внутренней несущей стены опираются балки перекрытий с двух сторон. По верху балок устраивается, так же как и в наружных несущих стенах, вторая обвязка из доски 50x100 мм. Если стойки каркаса верхнего этажа непосредственно опираются на верхнюю обвязку, то балки размещают у стойки со смещением продольных осей. Они, как и в наружных стенах, раскрепляются распорками -- досками 50X200 мм.

При использовании в доме стоек на два этажа опирание балок перекрытий на внутреннюю несущую стену производят так же, как и в наружной стене на специальный прогон (доска 50х150 мм), вертикально врезанный в стойки. Балки устанавливаются по обе стороны стойки каркаса со смещением продольных осей.

В зданиях со стенами с встроенным несущим каркасом устраивают перегородки каркасного типа.

Срок службы здания в значительной степени зависит от правильного устройства цоколя, исключающего проникновение влаги к нижней обвязке каркаса стены. Этим целям служит укладка обвязки каркаса, пропитанной антисептиком, на гидроизоляцию из двух слоев толя. Для отвода от узла атмосферной влаги устраивают отлив из доски или откос из цементного раствора, покрытого оцинкованной сталью. Нижнюю обвязку внутренних стен, опирающихся на фундамент, пропитывают антисептиком.

Для закрепления обвязок каркасных стен на цоколе и фундаментах под внутренними стенами используют специальные анкерные болты, размещаемые по углам здания с двух сторон, в местах пересечения стен и далее через 1,8...2,4 м.

При проектировании несущего остова с каркасными стенами оказывается целесообразным вести разработку структуры плана здания по модульной сетке с ячейками, равными принятому расстоянию между стойками каркаса в осях -- обычно 600X600 мм. Координационные оси в каркасных зданиях размещаются по геометрической оси в несущих внутренних стенах. В наружных несущих стенах они размещаются по наружной грани стоек каркаса.

бревенчатый каркас брусья панель

Стены из деревянных панелей

Для возведения малоэтажных зданий из деревянных панелей и щитов на заводах изготавливают плоскостные элементы панелей или щитов наружных и внутренних стен, перекрытий чердачных, междуэтажных и первого этажа. На строительной площадке по готовому нулевому циклу производят монтаж панелей глухих наружных стен, стен с заполненными на заводе оконными и дверными проемами, панелей внутренних стен с элементами инженерного оборудования и т. д.

Конструктивной основой щита является рама из брусков, образующая обвязку по его периметру. Щиты устраиваются высотой в этаж и длиной до 1200 мм. Чаще всего щиты имеют дощатую обшивку, реже -- фанерную. Обшивка обеспечивает жесткость щита и его сохранность при транспортировке и монтаже. Внутреннюю полость заполняют утеплителем (по аналогии со стенами с деревянным каркасом); под обшивкой укладывают противоветровую бумагу и пароизоляцию. Размеры стеновых щитов в 1200 мм позволяют заполнять оконные и дверные проемы в заводских условиях. Для этого в щитах устраивают внутри дополнительные горизонтальные бруски-перемычки. Недостатком конструкций из щитов является значительное количество соединений. Вертикальные торцы щитов имеют сложную конфигурацию, позволяющую устанавливать рейки-шпонки и раскладки нащельники соответствующих профилей с целью уменьшения воздухопроницания.

Новейшие приемы заводской обработки и использование качественных материалов позволяют улучшить конструктивные свойства, увеличить размеры изготавливаемых щитов и уменьшить расход древесины. Такие усовершенствованные щиты называют деревянными панелями по аналогии с панелями из искусственных каменных материалов.

В практике распространение получили: однорядные малые стеновые панели с размером по высоте, равным высоте этажа (2,5 или 2,7 м) и длиной в 1200 мм; крупные стеновые панели высотой в этаж и длиной, кратной 1200 мм, на комнату или две комнаты размером до 6000 мм.

Малые панели рассчитаны на монтаж жилого дома с использованием простейших приспособлений и вручную. Крупные панели монтируют мобильными подъемными механизмами (автокраны).

Все наружные стены здания должны отвечать требованиям прочности, непромерзания, непродуваемости, устойчивости от воздействия атмосферной влаги и воздуха. Комплекс этих требований определяет в итоге толщину панели наружной стены. Обычно толщина колеблется в незначительных пределах от 120 до 200 мм и в значительной степени зависит от типа используемого утеплителя.

Деревянные панели внутренних несущих стен, на которые опираются перекрытия, должны прежде всего отвечать требованиям несущей способности, прочности. Их габаритные размеры по высоте и длине одинаковы с панелями наружных стен, а вот толщина обычно бывает меньше (от 120 до 160 мм), поскольку и требуемый слой звукоизоляции бывает тоньше утепляющего слоя.

Обшивка панели, выполняемая из фанеры, приклеивается к рамочному каркасу как с наружной, так и с внутренней сторон панели, образуя пространственно жесткую конструкцию, работающую как одно целое. Аналогичная конструкция клеефанерных перекрытий позволяет включить в работу на растяжение фанеру нижней обшивки, в то время как верхняя обшивка из фанеры работает на сжатие вместе с брусками каркаса. Рационально решенная конструкция деревянных панелей-стен и перекрытий позволяет значительно снизить удельные затраты строительной древесины.

Панели изготовляют на рамочном каркасе из древесины хвойных пород.

Для панелей наружных и внутренних стен используют бруски сечением 50 х х130)мм, для перекрытий -- бруски 50 х 180 мм, а для панелей внутренних ненесущих стен (перегородок) -- бруски 50х100 мм. С двух сторон рамочный каркас обшивают водостойкой фанерой толщиной 4 и 8 мм, а цокольные перекрытия обшивают снизу водостойкой фанерой - 10 мм. Обшивка крепится к каркасу на водостойком клею и пришивается оцинкованными гвоздями 3X40 мм. Использование в качестве пароизоляции клеевой или полиэтиленовой пленки вместо традиционного толя также заметно влияет на снижение массы каждой панели. Клеефанерные панели, обладающие большой жесткостью и относительно меньшей массой, могут быть изготовлены больших абсолютных размеров. Существуют проектные и конструкторские решения, где длина панелей доходит до 10800 мм (10,8 м).

Каждая комплексная серия малоэтажных зданий из деревянных панелей обязательно должна иметь один и тот же способ привязки к координационным осям; должен быть использован один и тот же принцип конструктивного решения несущего стенового остова; должны быть использованы одни и те же панели стен и перекрытий.

Существует три способа привязки к координационным осям несущих стен здания, выполняемых из деревянных панелей.

Первый -- координационная ось проходит по наружной кромке несущей панели наружной стены. В этом случае получается платформенный стык с опиранием перекрытий на наружную стену по центру.

Второй -- координационная ось проходит внутри наружной несущей стены от ее кромки на расстоянии, равном половине толщины внутренних несущих стен, -- внецентренное опирание. Во внутренних несущих стенах координационная ось проходит, как и в первом случае, через их геометрическую ось.

И третий способ -- координационные оси совпадают с внутренними гранями наружной и внутренней несущих стен. В этом случае длина перекрытия равна расстоянию в свету между двумя несущими стенами, и для опирания перекрытий устраивают специальные полочки из брусков. Высота панелей стен при таком способе опирания может быть равной высоте этажа, а при двухэтажном строительстве -- и в два этажа. Стык панелей несущих стен называют контактным, поскольку панель верхнего этажа передает нагрузку непосредственно на панель стены нижнего этажа.

Указанными способами привязки к координационным осям руководствуются при назначении габаритов не только панелей стен, но и перекрытий. Вертикальный стык панелей -- наиболее уязвимое место в полносборном строительстве. От его герметичности (воздухо- и влагонепроницаемое) в значительной степени зависят комфорт внутренних помещений и долговечность конструкции.

Как осуществляется вертикальный стык рядовых панелей наружных стен, открытый в помещение. В пазы вставляют шпонку, шов уплотняют пенополиуретаном, а снаружи стык закрывают специальным алюминиевым профилем, который крепят шурупами к рейке. Герметизация стыка улучшается в местах пересечения наружных панелей стен с внутренними. Разделка наружного вертикального шва остается прежней, а вертикальную щель внутри помещений заполняют пенополиуретаном и закрывают в углах рейкой из фанеры на всю высоту этажа. Эти меры обязательны для Улучшения воздухонепроницаемости стыка наружных панелей, с одной стороны, и обеспечения звукоизоляции между соседними помещениями -- с другой. Стык панелей наружных стен по углам здания устраивается с заделкой торцов панелей брусками и обшивкой узкой полоской плоского асбоцементного листа. Угол здания обрамляют алюминиевым уголком на шурупах. Вертикальный стык панелей внутренних стен заделывают пенополиуретаном и закрывают рейкой из фанеры в углах помещения.

Конструктивное оформление горизонтальных стыков панелей стен и перекрытий определяется способом их привязки к координационным осям. Наиболее часто встречается в практике строительства случай, когда оси проходят по внешней грани наружных стен и по геометрической оси внутренних несущих панелей. На выровненную ленту цоколя укладывают горизонтальную гидроизоляцию (два слоя рубероида) и брус 150X100 мм, пропитанный антисептиком, на который опирают цокольное перекрытие. В зоне установки стеновых панелей в горизонтальный стык помещают теплоизоляцию и вставляют нагели. Торец цокольного перекрытия закрывают плоским асбестоцементным листом который прибивают гвоздями к дополнительной обрешетке.

Схематичный конструктивный разрез по наружной стене, когда координационные оси проходят через середину наружных стеновых панелей и геометрическую ось панелей внутренней несущей стены. Привязка осуществлена по внутренним граням наружной и внутренней несущих стен при устройстве контактного стыка.

Рис. 1. Разрез фундамента и стены рубленого бревенчатого дома:

1 - фундамент; 2 - цоколь; 3 - отмостка; 4 - верх цоколя; 5 - гидроизоляция; 6 - подкладка; 7 - теплоизоляционный материал; 8 - окладной венец; 9 - второй венец; 10 - последующие венцы; 11 - сливная доска; 12 - подоконная доска; 13 - бруски коробки; 14 - зазор, заполненный паклей; 15 - смазка и засыпка; 16 - крыша; 17 - карниз; 18 - разворотная скоба; 19 - плинтус; 20 - отступ; 21 - тепловой брус; 22 - дощатый пол; 23 - лага; 24 - подкладка; 25 - кирпичный столб; 26 - бетонная подготовка; 27 - засыпка

Рис. 2. Вертикальные разрезы по деревянным наружным стенам а -- брусчатая; в -- каркасная; в -- щитовая стена; 1 -- стропила; 2 --- чердачное перекрытие; 3 -- внутренняя мокрая штукатурка; 4 -- конопатка; 5 -- оконная коробка; б -- перекрытие над подпольем (вентилируемое); 7 -- продухи для вентиляции; 8 -- гидроизоляция; 9 -- ленточный фундамент бутовый или бутобетонный, или столбовой (для случая «б»); 10 -- слив; 11 -- брусья размером 16X16 см; 12 -- наружная обшивка вагонкой; 13 -- внутренняя обшивка сухой штукатуркой; 14 -- фибролит; 15 -- шевелин в перекрытии; 16 -- обшивка водостойкой фанерой; 17 -- шевелин; 18 -- опорный брусья

Размещено на Allbest.ru