Конструкции сельскохозяйственных зданий

Конструктивные схемы и элементы зданий
Сельскохозяйственные здания отличаются от зданий промышленного и гражданского назначения особенностями функционально-технологических процессов. В большинстве случаев сельскохозяйственные производственные здания строят одноэтажными с достаточно просторными, не разделенными внутренними стенами помещениями. В таких зданиях отсутствуют большие крановые и другие динамические нагрузки. Конструкции зданий в основном воспринимают собственную массу, снеговые и ветровые нагрузки.
Основными схемами каркасов производственных сельскохозяйственных зданий являются стоечно-балочные системы, схемы с применением различных ферм, распорных рам и арок. Каркас здания может быть неполным, в котором наружные стены несущие, воспринимающие полезные нагрузки, а внутренний каркас состоит из одного, двух или более рядов промежуточных стоек-колонн. При полном несущем каркасе, кроме наличия внутренних опор, наружные стены заменены колоннами с устройством самонесущих стен или навесных панелей.
Конструктивные элементы здания - это фундаменты, стены, колонны, фермы, балки покрытий и перекрытий, полурамы, арки, плиты перекрытия и покрытия, крыша, лестница, перегородки, окна, двери и полы.
Фундаменты - подземная часть здания, непосредственно передающая нагрузку сооружения на нижележащую прочную толщу грунта (основание).
Стены наружные выполняют функцию ограждения помещений здания от атмосферных влияний и обеспечивают необходимый температурный и влажностный режим. Внутренние стены разделяют здание или отделяют отапливаемые помещения от неотапливаемых
Колонны, или опоры - это стойки, или столбы, поддерживающие несущие перекрытия или крыши.
Перекрытия разделяют здание по высоте на этажи и передают собственную массу и приходящиеся на них полезные нагрузки, т. е. массу людей и оборудования, на стены или отдельные опоры.
Крыша состоит из несущей части и защитного элемента, называемого кровлей. Кровля имеет водонепроницаемый ковер, выполняемый из различных материалов, и основание (обрешетку, утеплители, настил). Конструкцию, объединяющую в себе функции чердачного перекрытия и крыши, называют совмещенным покрытием.
Фермы, арки, полурамы, стропила, балки и плиты покрытий являются несущей частью крыши, с помощью которых собственная масса крыши и действующие на нее снеговые, ветровые и другие нагрузки передаются на стены, колонны или непосредственно на фундаменты.
Лестница служит для сообщения между этажами. Часть здания, где расположена лестница, называют лестничной клеткой.
Перегородки представляют собой внутренние тонкие стенки, делящие здание на отдельные помещения.
Окна служат для освещения помещения естественным светом и для его проветривания.
Двери - для сообщения между соседними помещениями и наружным пространством.
Ворота предназначены для ввода в помещение крупных животных, въезда транспортных средств или крупного технологического оборудования.
Фундаменты
Основные принципы конструирования фундаментов, материалы для них и глубина заложения. Малоэтажные сельскохозяйственные здания, не несущие больших нагрузок, строят в большинстве случаев на естественных основаниях.
Грунт, который служит основанием, должен иметь достаточную несущую способность, малую и равномерную сжимаемость, трудно размываться и не подвергаться выветриванию.
Несущий слой грунта - слой, который воспринимает нагрузку и передает ее на нижележащие подстилающие слои.
По характеру передаваемых на фундаменты нагрузок можно выделить, три конструктивные схемы сельскохозяйственных зданий:
стоечно-балочная, консольно-балочная и конструктивная схемы с использованием различного типа ферм и безраспорных оболочек - преобладающими являются вертикальные сосредоточенные нагрузки;
конструктивная схема с неполным несущим каркасом - стены несущие и преобладающими являются равномерно распределенные нагрузки;
схема из трехшарнирных рам и арок - одновременное воздействие вертикальной нагрузки и горизонтального распора, определяющим в схеме является распор.
Глубина заложения фундаментов зависит от назначения (отапливаемое или неотапливаемое) и конструктивных особенностей здания (например, наличие подвалов, подземных коммуникаций, каналов, лотков и т. д.), величины и характера нагрузок, действующих на основание; глубины заложения несущего слоя грунта; существующего и проектируемого рельефа местности; глубины промерзания и уровня грунтовых вод.
Глубина заложения фундаментов исчисляется от поверхности планировки или пола подвала до подошвы фундамента. При наличии бетонной подготовки под фундаментом глубина заложения принимается до ее низа.
При выборе глубины заложения фундаментов малоэтажных сельскохозяйственных зданий решающее значение имеет глубина промерзания грунтов и исключение возможности промерзания пучинистых грунтов под подошвой фундамента. К пучинистым грунтам относятся пески мелкие и пылеватые, а также глинистые и крупнообломочные с глинистым заполнением, расположенные вблизи уровня грунтовых вод. Такие грунты при промораживании увеличиваются в объеме, а после оттаивания дают значительные осадки, что приводит к повреждению фундаментов.
Нормативная глубина сезонного промерзания грунта На принимается равной средней из ежегодных максимальных глубин сезонного промерзания грунтов, установленной не менее 10-летними наблюдениями на открытой, свободной от снега поверхности площадки строительства. При отсутствии данных многолетних наблюдений для определения нормативной глубины сезонного промерзания грунтов можно использовать схематическую карту районирования СССР, где даны изолинии нормативных глубин промерзания суглинистых и глинистых грунтов.
Расчетная глубина промерзания грунта в случае применения теплозащиты основания, а также, если технологический режим в зданиях может сильно влиять на температуру грунтов (холодильники, котельные, подземные хранилища, теплицы и т. п.), должна определяться теплотехническим расчетом.
Глубина заложения фундаментов отапливаемых зданий и сооружений с учетом недопущения морозного пучения грунтов под подошвой фундаментов определяется по данным СНиП II-15-74.
Минимальная глубина заложения фундаментов во всех грунтах, кроме скальных, должна приниматься не менее 0,5 от поверхности наружной планировки.
Для внутренних стен и колонн отапливаемых зданий, в том числе и животноводческих зданий, если при эксплуатации в них постоянно поддерживается положительная температура, глубину заложения фундаментов определяют только по условию прочности основания, но глубина должна быть не менее 0,5 м. Исключение промерзания грунта в период строительства обеспечивают теплозащитные мероприятия.
В неотапливаемых зданиях глубину заложения фундаментов наружных и внутренних стен у колонн принимают не менее расчетной глубины промерзания для всех видов грунтов, кроме расчетной глубины.
Во всех случаях заложения фундаментов должен быть обеспечен отвод поверхностных и атмосферных вод, чтобы защитить основание от увлажнения. Это достигается планировкой участка с устройством поверхностных канав или лотков, а также достаточным уплотнением грунта при засыпке пазух котлованов и траншей. Естественный сток атмосферных вод от стен здания достигается при планировочном уклоне площадки не менее 0,03 и устройстве по периметру наружных стен отмостки шириной 700- 1000 мм. Отмостка заглубляется з землю на 100 мм и возвышается над уровнем земли у цоколя на 150-200 мм. Защитный слой отмостки чаще всего делают по щебеночной подготовке из бетона или асфальтобетона.
Для предохранения стен от грунтовой и капиллярной влаги по поверхности цоколя, выровненной раствором, выше отмостки укладывают гидроизоляцию из двух слоев толя, рубероида или слоя цемента.
Виды фундаментов сельскохозяйственных зданий. Простейшие фундаменты одноэтажных зданий с рублеными и каркасными стенами - это столбчатые каменные фундаменты из бутового камня или из кирпича нормального обжига.
В плане столбы размещают по углам здания, в местах взаимного пересечения капитальных стен, а также под всеми капитальными внутренними и наружными стенами через каждые 2-3 м так, чтобы они находились под столбами каркаса стен или под простенками, но не под проёмами.
Сечение столбов в плане определяется расчетами, но размеры их при кладке из постелистого бутового камня должны быть не менее 500X500 мм, а при кладке из рваного бутового камня - не менее 600X600 мм и более. Кирпичные фундаментные столбы делают сечением 38.0X380, 380X510 мм и более. В зависимости от назначения здания столбы выводят на 200 - 500 мм над поверхностью земли. Заполнение между столбами делают из бутового камня или из кирпича и заглубляют ниже уровня земли на 300 - 400 мм. Ширина заполнения из бутового камня 400 мм, кирпича - 250 мм (в 1 кирпич). Кладку фундаментных столбов ведут с перевязкой швов горизонтальными рядами, для этого на каждый ряд подбирают камни одинаковой высоты. Кладку заполнения не перевязывают с кладкой столбов, чтобы при неравномерности осадки столбов и кладки заполнения не образовывались трещины.
Для зданий с массивными стенами экономически целесообразно столбчатые фундаменты закладывать на большую глубину. При таком конструктивном решении нагрузка от массивных стен на столбчатые фундаменты передается через сборные железобетонные перемычки, состоящие обычно из нескольких железобетонных балок или несущих перемычек прямоугольного сечения.
Конструкция столбчатых фундаментов, в которой арочные перемычки при расстоянии между столбами 2,5 - 4 м выполнены из тонкостенных бетонных коробчатых блоков. В зависимости от толщины стен здания арки делают в одну или две ветви. Арки упирают в трапециевидные бетонные подушки, уложенные на столбы. После сборки клиновидные швы и специальные карманы в блоках заполняют бетоном, что одновременно является замоноличиванием арок. Цоколи и пазухи между арками заполняют местным камнем на растворе марок 10 и 25. Блоки для арок изготовляют из бетона марки М 150, а опорные подушки из бетона марки М 75.
Клинчатые, рядовые и арочные перемычки в наружных фундаментах во избежание чрезмерного охлаждения подпольного пространства заглубляют в землю на 250 - 350 мм, а во внутренних фундаментах - на 100 - 150 мм. Чтобы грунт при замерзании и пучении не подпирал перемычку, между перемычкой и грунтом оставляют небольшой зазор или делают подсыпку по грунту из сухого песка или шлака высотой 100 - 150 мм.
Фундаменты деревянных сельскохозяйственных зданий и временных навесов можно устраивать из дерева в виде стульев. Не защищенный от гниения деревянный фундамент, выполненный из сосны диаметром около 26 см, служит в глинистых грунтах до 3-5 лет. Антисептирование древесины увеличивает срок службы фундамента до 10- 15 лет. В случае, когда деревянные фундаменты находятся ниже уровня грунтовых вод, дерево может служить неопределенно долго. Простым и эффективным способом увеличения срока службы фундаментов является предварительный обжиг древесины с последующей ее осмолкой.
Ленточные фундаменты применяют для сельскохозяйственных зданий с массивными стенами тогда, когда возможно мелкое их заложение, а столбчатые фундаменты экономически не оправданы. Ленточные фундаменты применяют также в зданиях с подвалами и располагают их под всеми наружными и внутренними капитальными стенами здания. Ширину ленточных фундаментов принимают равной толщине оштукатуренных стен, увеличенной на сумму обрезов для образования цоколя и перехода от кладки фундамента к кладке стен. Иногда
переход от фундамента к стене делают без цоколя при ширине фундамента менее толщины стены. В этом случае ленточный фундамент выводят на 20- 30 см выше уровня земли и стена нависает над ним.
Простейшие ленточные фундаменты - гравийные и щебеночные. Гравий или щебень укладывают в траншеи слоями толщиной 150 -200 мм с тщательным требованием и заливкой каждого слоя раствором. Гравелистый или щебеночный слой не доводят до уровня земли на 50- 100 мм и с этого уровня заменяют кладкой из бутового камня или кирпича. Эти виды ленточных фундаментов применяют для небольших временных сельскохозяйственных построек на прочных сухих грунтах:
Ленточный бутовый фундамент для капитальных хозяйственно-производственных построек показан на 1.6, б. Ширина фундамента из бутового камня должна быть не менее 600 мм, а из постелистого - не менее 500 мм.
При больших нагрузках на стены давление на грунт необходимо распределять на большую площадь, а фундаменты под 2- 3-этажные здания уширяют уступами. Высота каждого уступа должна быть не менее двух рядов кладки и отношение высоты уступа к его выносу - не менее 1,5 -2.
Устройство ленточных бутовых и бутобетонных фундаментов целесообразно при глубине их заложения до 700 мм. При закладке фундамента на большую глубину нижняя часть его может быть выполнена из хорошо фильтрующихся грунтов (гравия, крупного и средней крупности песка), которые углубляют фундамент, а также служат в качестве подушки. Такие подушки целесообразно делать в песчаных, глинистых и суглинистых не просадочных грунтах высотой не менее 500 мм. Песок и другие материалы при устройстве подушек укладывают слоями толщиной не более 150 мм с поливкой водой и тщательным уплотнением каждого слоя. При устройстве песчаной подушки каменную или кирпичную часть фундамента делают высотой не менее 500 мм.
Для устройства ленточных фундаментов в малоэтажных сельскохозяйственных зданиях можно использовать грунтобетон, изготовляемый из смеси цемента и природного или улучшенного добавками (песком, глиной, известью) грунта. Для этой цели пригодны супесчаные и суглинистые грунты, содержащие не более 30% глинистых частиц (фракция не менее 0,005 мм), 15- 90% пылеватых частиц (0,005- 0,05 мм), не более 75% песчаных частиц (0,05-2 мм).
Карбонатные грунты (лессы, лессовидные суглинки и супеси), содержащие углекислый кальций, при одинаковом с другими грунтами расходе цемента дают грунтобетон более высокой прочности. При добавке к этим грунтам 120- 180 кг цемента и 14.* 18% воды на 1 м3 смеси они после уплотнения получают достаточно прочную, водоустойчивую и морозостойкую монолитную массу с пределом прочности при сжатии через 28 дней 1,5- 5 мПа. Прочность грунтобетона со временем значительно возрастает и, например, через год увеличивается на 50%, а через 2- 3 года- в 2 раза.
Для устройства фундаментов можно применять пластичный (трамбованный) грунтобетон, изготовленный на портландцементе марки не ниже 300, состава (в %): грунт молотый - 77, цемент марки 300 - 7 и вода - 16. Пластичный грунтобетон имеет высокую прочность, морозостоек, для его изготовления требуется меньше цемента, чем для литого бетона.
Грунтобетонную смесь приготовляют следующим образом. Грунт разрыхляют, измельчают и просеивают через грохот (сито) с отверстиями 5X5 мм для получения однородной по строению и влажности массы, а затем дозируют составные части и тщательно перемешивают в растворе или бетоносмесителе периодического действия.
Грунтобетонную смесь укладывают в траншеи слоями 100- 200 мм и каждый слой тщательно уплотняют электрическими или механическими трамбовками до получения плотной массы с глянцевитой поверхностью.
При наличии передвижных гидравлических прессовальных станков из приготовленной грунтоцементной массы предварительно изготовляют полнотелые блоки. Для фундаментов применяют блоки из цемента марки не ниже 75, укладывают их на растворе марок 10-25.
Чтобы предупредить неравномерную осадку и появление трещин, кладку ленточных фундаментов из грунтобетона начинают с пониженных участков и переходят от одной глубины к другой, например от фундаментов подвала к фундаментам под стены, делают уступами высотой не более 500 мм и длиной не менее 1000 мм.
В местах сопряжения участков здания, располагаемых на неоднородных грунтах с различной несущей способностью, а также, если вновь возводимые здания пристраивают к существующим и если разница высот соседних участков зданий 10 м и более, делают осадочные швы на высоту всего здания от подошвы фундамента до карниза стен.
Осадочные швы в ленточных фундаментах выполняют прямыми в вертикальной плоскости. В кладке оставляют зазор, заполняемый досками толщиной 12- 15 мм, обернутыми толем. Глубокие колодцы и ямы, попадающие под подошву фундамента, расчищают и засыпают землей или песком и перекрывают арками или перемычками. Небольшие ямы заполняют бутовым камнем или песком. Цоколь в ленточных фундаментах обычно делают из тех же материалов, что и фундамент, и выкладывают в животноводческих и других производственных зданиях на высоту не менее 200 мм.
Фундаменты под стены подвальных помещений закладывают на глубину не менее 500 мм от отметки чистого пола подвала, при этом должна предусматриваться защита боковой поверхности стен подвала от проникающей в грунт атмосферной влаги. Для этого стены подвала с наружной стороны обкладывают слоем жирной мятой глины или покрывают горячим битумом.
Горизонтальную изоляцию стен подвала устраивают как в уровне пола подвала, так и выше отмостки.
При высоком уровне грунтовых вод необходима гидроизоляция всех конструкций подвала, расположенных в зоне влажных грунтов. В этом случае стены подвала со стороны земляного откоса оклеивают по битумной мастике в два или три слоя рулонными материалами (рубероид, гидроизол, пергамин, битум и т. п.). Чтобы предохранить изоляцию от повреждения, ее защищают снаружи кирпичной кладкой в полкирпича. Пол должен быть также водонепроницаемым, причем изоляция стен и подвала должна быть неразрывной.
Фундаменты в вытрамбованных котлованах и буронабивные сваи. Одним из способов сокращения трудоемкости работ по устройству фундаментов из местных материалов в построечных условиях является повышение механизации и уменьшение объема земляных работ. К таким фундаментам относятся фундаменты ленточные и отдельно стоящие в вытрамбованных котлованах, а также буронабивные сваи.
Устройство фундаментов в вытрамбованных котлованах состоит в том, что котлованы под ленточные или отдельно стоящие фундаменты не отрываются, а вытрамбовываются падающей трамбовкой массой 1,5 -7 т с высоты 6- 8 м. После этого в вытрамбованный котлован заливают монолитный бетон. При небольших нагрузках в сельскохозяйственных зданиях котлован может заполняться грунтобетоном. Размеры трамбовок назначаются в зависимости от размеров фундаментов и в целях унификации принимаются по низу 0,3- 1,6 м с интервалом 10 см. Форма трамбовки в плане квадратная, прямоугольная или круглая с конусностью от 1:15 до 1:3. Глубина вытрамбовывания котлована рассчитывается с учетом глубины промерзания грунтов и требований по определению глубины заложения фундаментов, изложенных выше.
План вытрамбованных котлованов для рамных и каркасных зданий разрабатывается с учетом того, что под каждую пяту рамы или под колонну вытрамбовывается отдельный котлован по запроектированному профилю фундамента.
Буронабивньши сваями называют сваи из литого бетона, устраиваемые в пробуренных в грунте скважинах. В сельскохозяйственных зданиях с небольшими нагрузками, короткие, до 3 м набивные бетонные, бутобетонные и грунтобетонные сваи применяют вместо ленточных фундаментов. Скважину для свай диаметром 400- 800 мм бурят мобильными бурильными агрегатами. Буронабивные сваи устраивают в одноненасыщенных грунтах без крепления стенок скважины, а в песках- с закреплением стенок скважин глинистым раствором. Чаще всего буронабивные сваи применяются в сложных грунтовых условиях, например при строительстве на просадочных и набухающих грунтах, при уровне грунтовых вод ниже пяты сваи. Для заполнения скважины буронабивных коротких свай длиной до 3 м применяют бетон марок М 100-М 200 с осадкой конуса 180 мм. Несущая способность буронабивной сваи диаметром 700 мм в полутвердых глинистых грунтах составляет около 350 кН. Для повышения несущей способности свай их устраивают с уширенной пятой, что может повысить их сопротивление внешней нагрузке до 400 -500 кН. Набивные сваи экономичнее ленточных фундаментов на 30- 50%, трудовые затраты и объем земляных работ при этом сокращаются в 1,5- 2 раза. Достоинством набивных свай является возможность их изготовления из местных строительных материалов. Производство таких свай осуществляется без сотрясения окружающего грунта и может вестись вблизи существующих фундаментов. Следовательно, применение буронабивных свай наиболее целесообразно при реконструкции сельскохозяйственных предприятий. К недостаткам набивных свай относится сложность их бетонирования в зимнее время. Кроме того, цельность ствола скважины проверяют только сопоставлением расчетного и фактического объема бетона, что не является достаточно надежным контролем. Нет возможности определить качество взаимодействия подошвы с основанием, кроме того, скважину может заполнять взрыхленный или осыпающийся грунт.
Стены из искусственных и естественных камней
Кирпичные стены. В сельскохозяйственном строительстве при-> меняется преимущественно обыкновенный глиняный кирпич марок 75, 100, 125, 175, 200, 250 и 300 (ГОСТ 530-80). Объемная масса кирпича уо = 1600-1900 кг/м3, коэффициент теплопроводности Х= 0,7-0,8 Вт/(м-°С).
Кладку стен из кирпича выполняют на тяжелом или легком известковом, цементном или сложном растворе. Чаще всего применяют тяжелый известковый раствор марки 4. Если необходима повышенная прочность, а также для кладки отдельных элементов стен (например, простенков) применяют сложные цементно-известковые или цементно-глиняные растворы марок 10-25.
Толщину наружных сплошных кирпичных стен назначают в 1,5 кирпича и более, кратной половине кирпича, в зависимости от нагрузок на стены, климатических условий и назначения здания. Внутренние стены делают толщиной не менее 250 мм.
Монолитность кладки и необходимая прочность и устойчивость кирпичных стен обеспечиваются правильной перевязкой швов, при этом толщина горизонтальных швов должна быть не более 12 мм, а вертикальных-10 мм.
При возведении кирпичных стен сельскохозяйственных зданий применяют две системы кладки или перевязки: цепную и ложковую (шестирядную). Сущность цепной кладки состоит в том, что в одном горизонтальном ряду кладки кирпич укладывают ложком, а в следующем ряду - тычком, причем вертикальные оси ложков и тычков располагаются на одной прямой. Чередующиеся тычковые и ложковые ряды создают на фасаде стены рисунок цепи. Эта кладка трудоемка и сложна, для кладки Залов с целью соблюдения перевязки швов требуется большое количество трёх четвёрок, изготовляемых на месте околкой целого кирпича.
При ложковой перевязке, называемой часто шести-рядной, стена состоит из нескольких параллельно расположенных стенок толщиной в полкирпича. Вертикальные швы в каждой стенке перевязываются во всех рядах, при этом между собой стенки перевязываются тычковыми рядами через каждые 5 рядов. Неполномерный кирпич (трёх четвёрки) используют для перевязки при кладке углов только в тычковых рядах. Ложковая кладка с перевязкой через 5 рядов почти не вызывает ослабления стены, производство работ при такой кладке проще, чем при цепной, что обеспечивает повышение производительности труда каменщиков.
В сплошных стенах малоэтажных сельскохозяйственных зданий прочность кирпичной кладки используется всего на 20- 30%, поэтому для уменьшения расхода кирпича, снижения массы стены и увеличения сопротивления теплопередаче часть кладки стены иногда заменяют менее теплопроводными, чем кирпич, засыпками или вкладышами. Известно несколько видов облегченных или эффективных кладок.
В конструкции облегченной кладки системы две параллельные стенки толщиной в полкирпича через каждые 3-5 рядов по высоте стены связывают одним-двумя горизонтальными тычковыми рядами сплошной кладки. Пустоты в виде горизонтальных каналов заполняют малотеплопроводным сыпучим материалом, чаще всего шлаком. Кладка стены с горизонтальными диафрагмами отличается простотой, а засыпка, разделенная горизонтальными диафрагмами на слои небольшой высоты, практически не дает осадки.
Другим видом облегченной кладки кирпичных стен является колодцевая кладка системы. Колодцевая кладка состоит из двух параллельных стенок толщиной в полкирпича каждая, связанных между собой по перечными вертикальными стенками-диафрагмами такой же толщины. Расстояния между поперечными стенками кладки принимают кратными размеру кирпича с учетом толщины швов, а именно 530- 1050 мм. По высоте стены поперечные стенки-диафрагмы идут непрерывно, но перевязка их с продольными производится через один ряд кирпича. Поперечные стенки, ограничивающие проемы для дверей и ворот, делают толщиной 380 -640 мм, наружные стенки угловых колодцев наружных стен - толщиной в 1 кирпич.
Для заполнения пустот кроме шлаков могут быть применены золы, пемза, сухой прокаленный песок, шлакобетон и легкие бетонные камни - термовкладыши. Возможно также применение керамзита или аглопорита плотностью до 600 кг/м3, В условиях сельскохозяйственного строительства допускается использовать для заполнения пустот саманные блоки с повышенным содержанием волокнистых заполнителей.
Несвязанные засыпки необходимо через каждые 400 - 500 мм по высоте стены проливать раствором, который образует диафрагмы толщиной 10- 15 мм, препятствующие просадке засыпок. Для устройства цоколя, карнизов и частей стен у дымовых каналов выполняют обычно сплошную кладку.
Стены с засыпкой могут применяться при возведении зданий различного назначения высотой не более двух этажей, за исключением зданий с помещениями повышенной влажности свыше 75% (свинарники, коровники, молочные, кормоприготовительные для животных). Не допускается применение таких стен для помещений с динамическими нагрузками, которые могут вызвать большую осадку засыпки. Свободная длина таких стен не должна превышать 7- 9 м. Возведение засыпных стен дает экономию кирпича на 20- 35%: при этом теплотехнические свойства не ухудшаются, уменьшаются масса стен, размеры фундаментов и расходы на их устройство, а также расходы на перевозку материалов.
В сельском строительстве применяется также облегченная кладка с воздушной прослойкой или уширенным вертикальным швом шириной 50 мм. Основная, внутренняя стенка имеет толщину в 1 или 1,5 кирпича в зависимости от необходимой прочности и теплотехнических требований. Наружную стенку выкладывают толщиной в полкирпича и через 5 ложковых рядов связывают тычковым рядом кирпичей с основной стенкой. Воздушный зазор заполняют минерал ватными плитами плотностью 200- 400 кг/м3.
Оконные и дверные проемы при сплошной и облегченной кладке в зависимости от назначения здания устраивают с четвертями или без четвертей. Для укрепления оконных и дверных коробок в кладку простенков у боковых притолок (граней) проемов закладывают по четыре деревянных вкладыша, к которым коробки прибивают гвоздями.
Оконные, дверные и воротные проемы перекрывают сборными железобетонными перемычками, изготовленными в соответствии с ГОСТ 948-76 в виде балок, брусков и плит. Ширина и высота их кратна размерам кирпича.
Для перекрытия проемов пролетом до 2 м применяют также кирпичные рядовые, а для перекрытия проемов в свету до .3,5 м - арочные кирпичные перемычки. Кирпичные перемычки пролетом до 1,5 м, если они не несут нагрузки от балок перекрытий, при кладках с засыпками устраивают раздельными над каждой стенкой.
Концы балок перекрытий наглухо заделывают в гнезда стен на глубину 200 -250 мм, между балкой и задней стенкой гнезда оставляют зазор. В стенках с засыпками балки опирают на сплошные пояса перемычек, на двухрядные диафрагмы или на деревянные прокладки так, чтобы нагрузки от балок передавались на обе продольные стенки.
Карнизы при вылетах не более 300 мм и не более половины толщины стены выполняют из полнотелого кирпича путем постепенного напуска рядов кладки (не более чем на 80 мм в каждом ряду). Кирпичные карнизы облегченных стен также выкладывают сплошной кладкой.
Стены из мелких легкобетонных и керамических камней. Для кладки стен сельскохозяйственных зданий находят применение легкобетонные камни-блоки различных размеров и формы. Наиболее часто применяют бетонные камни объемной массой до 1600 кг/м3. Для удобства кладки отдельные камни изготовляют массой не более 24 кг.
Один из распространенных типов мелких легкобетонных блоков имеет размеры 390X190X188 мм. Кроме блоков основного типоразмера применяют также половинки, трёх четвёрки, продольные половинки с размерами, кратными размерам камней основного типа, и продольные половинки с размерами 390x90x188 мм, позволяющие сочетать кладку из них с кладкой из кирпича.
Легкобетонные камни бывают сплошные и пустотелые. Наличие пустот уменьшает расход бетона и массу камней, улучшает их теплотехнические свойства, но одновременно понижает несущую способность кладки.
Камни изготовляют чаще всего из шлакобетона. Для кладки стен сельскохозяйственных зданий применяют камни марок 35, 50, 75. По сравнению с обыкновенным глиняным кирпичом шлакобетонные камни имеют меньшую массу и лучшие теплотехнические качества. Термическое сопротивление стены из сплошных шлакобетонных камней толщиной в 1 камень, т. е. 390 мм, примерно соответствует термическому сопротивлению стены из обыкновенного глиняного кирпича толщиной 510 мм.
Бетонные камни бывают с крупными и узкими щелевидными пустотами. Применяют трех- и четырехпустотные камни с крупными сквозными пустотами.
В трехпустотных камнях пустоты расположены своей длинной осью поперек камня. Для тычковых рядов применяют такие же трехпустотные камни, но с гладкими, без углублений торцами. Четырехпустотные камни делают ложковыми и тычковыми. В ложковых камнях пустоты своей длинной осью расположены вдоль камня - по две в ряду, а в тычковых - поперек камня.
Кладку стен из трехпустотных и четырехпустотных камней ведут попеременно ложковыми и тычковыми рядами. Следует иметь в виду, что в крупных пустотах возникают интенсивные конвекционные токи воздуха, в связи с чем теплозащитные качества стен снижаются, поэтому крупные пустоты в камнях при кладке стен необходимо засыпать шлаком или керамзитом. При этом образуются мелкие воздушные полости, и теплозащитные свойства стены улучшаются, но трудоемкость кладки возрастает.
Более высокими качествами обладает кладка из камней типа «крестьянин» с щелевидными несквозными пустотами шириной 20- 30 мм. Применение таких камней более эффективно, чем камней с крупными пустотами: прочность кладки из них на 20-25% выше, не требуется засыпка пустот. Однако процент пустотности меньше и, следовательно, расход бетона выше. Разновидностью камней типа «крестьянин» являются камни с 8-ю щеле-видными пустотами расположенными в три ряда в шахматном порядке. Кроме камней основного размера (390Х190Х XI88 мм) для удобства перевязки применяют также продольные половинки размером 390X90X188 мм.
Кладку из камней с щелевидными пустотами ведут ложками так, чтобы направление щелей было перпендикулярно тепловому потоку в толще стены. В продольном направлении стену перевязывают в полкамня. Стены делают толщиной в 1,5 и 2 камня с нормальным или расширенным до 60 мм вертикальным швом, который заполняют шлаком. Щелевздные пустоты в камнях сверху закрыты, поэтому укладка раствора в горизонтальные швы не вызывает затруднений, возникающих при кладке из трехпустотных камней со сквозными пустотами, где часть раствора проваливается в отверстия. Образующиеся в стене после укладки камней замкнутые узкие воздушные прослойки, не сообщающиеся между собой, имеют высокое термическое сопротивление, повышающее теплотехнические качества стены.
Действующим стандартом (ГОСТ 6133-75 «Камни бетонные стеновые») предусмотрен также выпуск бетонных камней модульных размеров: 288X288X198, 288X138x198, 288x288X138 и 288X138X138 мм, что позволяет обеспечивать взаимозаменяемость строительных изделий. Марки камней установлены 25, 35, 50, 75, 100, 150 и 200.
Проемы в стенах из бетонных камней перекрывают рядовыми или сборными железобетонными перемычками. Карнизы, пояски, дымовые и вентиляционные каналы кладут из обыкновенного глиняного кирпича. Наружные стены из шлакобетонных камней ввиду повышенной их влагоемкости и недостаточной морозостойкости для защиты от атмосферных влияний оштукатуривают. Цоколь стены выкладывают из кирпича; если цоколь выложен из шлакобетонных камней, его облицовывают кирпичом.
Стены из пустотелых шлакобетонных камней могут применяться только для помещений с нормальной относительной влажностью внутреннего воздуха.
В сельскохозяйственном строительстве находят также применение керамические камни с вертикальными шелевидными пустотами. По сравнению с обыкновенным глиняным или силикатным кирпичом керамические камни имеют меньшую объемную массу и лучшие теплотехнические качества. Это позволяет при возведении из них стен уменьшить толщину кладки. По объему эти камни больше кирпича, что снижает трудоемкость кладки и за счет сокращения числа швов экономит раствор.
Широкое распространение получили семищелевые керамические камни с поперечным расположением щелей размером 250Х120Х Х138 мм. При кладке стен из семищелевых камней применяется цепная система перевязки.
Стены из керамических камней могут применяться для ограждения и влажных помещений, так как обладают малым влагопоглощением. Однако в таких случаях кроме тщательного заполнения раствором швов требуется внутренняя штукатурка.
Стены из грунтобетонных камней и глиносырцовых материалов. Для кладки стен одно- и двухэтажных сельскохозяйственных зданий могут применяться полнотелые и пустотелые (пятистенные) грунтобетонные камни. Камни изготовляют путем прессования. Размер камней установлен 250x125x140 мм, но допускаются и другие размеры.
Наружные стены из таких камней кладут на растворе марки 10. Толщина стен устанавливается в соответствии с теплотехническим расчетом в 1,5 или 2 камня. Цокольную часть наружных стен выполняют сплошной кладкой из камней марок 50-75. Для кладки наружных стен применяют камни марок 35 и 50. Наружные стены зданий с влажностью внутреннего воздуха не более 60% рекомендуется выполнять по системе облегченной колодцевой . Толщину продольных и поперечных стенок колодцев принимают не менее 150 мм (полкамня). Поперечные стенки колодцев располагают одну от другой на расстоянии 630- 1250 мм, кратном размеру камня с учетом толщины шва, и перевязывают с продольными стенками через один ряд по высоте.
Колодцы заполняют шлаком или другим сыпучим материалом либо легким бетоном. Через каждые 500 -600 мм по высоте засыпку пропитывают раствором для образования горизонтальных диафрагм, препятствующих ее осадке.
Карнизы таких стен обычно устраивают из красного кирпича. Стенки дымовых и вентиляционных каналов изолируют также красным кирпичом; толщина стенок не менее 120 мм.
Стены облегченной конструкции с засыпками оштукатуривают с обеих сторон.
В сельскохозяйственном строительстве наряду с другими местными стеновыми материалами применяют и глиносырцовые материалы. Постройки из глиносырцовых материалов распространены в Средней Азии, на Украине, Северном Кавказе, в Поволжье и ряде других безлесных районов с сухим климатом и продолжительным летом.
Типичными видами глиносырцовых камней являются саман и сырцовый кирпич. Саман или грунтосаманные блоки изготовляют из жирной глины с добавлением органических волокнистых материалов (соломенной сечки, древесной стружки и т. п.). Материалом для сырцового кирпича служат лессовидные суглинки.
Размеры глиносырцовых камней могут быть различными и устанавливаются в зависимости от толщины стен, которая в свою очередь определяется теплотехническим расчетом. Обычными для средней полосы СССР размерами камней, изготовленных с органическими добавками (самана), являются 380X185X120, 390Х X190X140, 450x220x120 мм.
Механические качества глиносырцовых камней позволяют возводить из них здания в 1 и 2 этажа. Общая высота стен из сырцовой кладки не должна превышать 9 м (два этажа), а высота отдельного этажа 6 м. Наружные стены возводят в 1, 1,5 и 2 камня, внутренние - в 1 камень. Наименьшая толщина стен и перегородок 250 мм, а ширина простенков не менее 640 мм.
Стены кладут на густом глиняном растворе одновременно по всей длине с перевязкой швов. Может применяться также известковый раствор состава 1:4-5.
Цоколь зданий из глиносырцовых камней устраивают из естественного камня, бутобетона или обожженного кирпича.
При возведении стен необходимо учитывать значительную осадку, которая при кладке из хорошо просушенного самана и кирпича-сырца составляет 3-4% высоты стены. Штукатурят стены после того, как они хорошо просохнут и дадут полную осадку. Для штукатурки применяют глинопесчаные или известковые растворы.
Для увеличения прочности стен из бутового камня в них иногда делают пояса из кирпичей высотой в два ряда через 500- 700 мм по высоте стены. Кирпичные пояса связывают бутовую кладку в горизонтальном направлении и препятствуют ее расслоению. Длину продольных стен из естественных камней между двумя поперечными принимают не более 7 м, а при кладке на смешанном растворе-не более 10 м.
Проемы чаще всего перекрывают железобетонными сборными перемычками. В стенах из ракушечника или туфа ненесущие перемычки устраивают рядовыми или клинчатыми из тех же камней, из которых сложены стены.
Смесь укладывают в опалубку слоями 100- 200 мм и тщательно утрамбовывают. Опалубку переставляют в новое положение не раньше чем через двое суток после укладки смеси.
Недостатком бутовой кладки, особенно из плотных пород камня, является большая теплопроводность, значительная трудоемкость и большой расход раствора. Стены из таких камней получаются массивными и тяжеловесными. Транспортирование камня от карьеров до места постройки сопряжено с большими затратами труда и средств.
Монолитно-набивные стены из бетонов
Для возведения монолитно-набивных стен сельскохозяйственных зданий применяют тяжелые и легкие бетоны на различном местном сырье. Такие стены возводят в щитовой переставной опалубке, в которую бетон укладывают слоями в пластичном состоянии и в которой он затвердевает и приобретает необходимую прочность.
Стены из грунтобетона. Монолитный грунтобетон применяют для возведения стен одно- и двухэтажных сельскохозяйственных зданий с относительной влажностью внутреннего воздуха не более 75%. Использование грунтобетона как стенового материала особенно эффективно в районах, мало обеспеченных другими строительными материалами.
Для несущих наружных стен в зависимости от требуемой степени долговечности применяют грунтобетон марок 35 и 50, а для цокольных частей - марок 50-75. Коэффициент теплопроводности грунтобетона 0,72 -0,93 Вт/(м-°С) в зависимости от плотности его в твердом теле.
Состав смеси для монолитного грунтобетона определяют путем предварительного испытания пробных образцов. Подготовку грунта, приготовление грунтобетонной смеси, укладку ее в опалубку и трамбованные ведут, как и при возведении из грунтобетона монолитных фундаментов. Готовая масса должна быть уложена в течение 1 ч. Длину отдельных участков стены, на которых укладывают смесь, принимают с таким расчетом, чтобы время между укладкой предыдущего и последующего слоев не превышало 45 мин. При более длительных перерывах в укладке грунтобетонной смеси поверхность ранее уложенного слоя насекают.
Уход за монолитными стенами из грунтобетона заключается в поливке их водой в течение 7 сут. Опалубку снимают после достижения грунтобетоном необходимой прочности, но не ранее чем через трое суток. Возведение монолитных стен из грунтобетона должно быть закончено не позднее чем за 1 мес до наступления морозов.
Стены из известково-песчаного бетона. Известково-песчаный бетон применяют для возведения стен одноэтажных зданий в тех местностях, где известь и песок являются местными материалами.
Плотность этого бетона составляет 1700- 1800 кг/м3. Коэффициент теплопроводности его равен коэффициенту теплопроводности кирпичной кладки - Х = 0,8-0,87 Вт/(м-°С), поэтому толщину наружных стен отапливаемых зданий из известково-песчаного бетона делают такой же, как и кирпичных стен для данного климатического района.
Отделку стен ограничивают затиркой с последующей побелкой.
Шлакобетонные стены. Шлакобетонные набивные стены применяют в строительстве малоэтажных сельскохозяйственных зданий с помещениями нормальной влажности. Эти стены огнестойки, малотеплопроводные, достаточно прочны и долговечны. Соответствующие конструктивные мероприятия могут придать им и достаточную морозостойкость.
Для приготовления шлакобетона используют чистые котельные шлаки без примеси не загасившихся крупинок извести, содержащие не более 10% по массе несгоревших частиц угля, не более 3% землистых примесей и не более 3% сернистых соединений. Этим требованиям обычно отвечают шлаки, пролежавшие в отвалах не менее 2 мес. За это время многие примеси, понижающие прочность шлакобетона, утрачивают свои вредные свойства: известь гасится, уголь догорает.
При подборе состава шлакобетона предельную крупность зерен шлака обычно принимают 45 мм. Для получения плотного шлакобетона очень важно правильно определить объемное соотношение между мелкими зернами шлака размером 2-5 мм и крупными
размером 5-45 мм. Высокая плотность шлакобетона достигается в том случае, когда количество мелкого шлака составляет 1,2 объема пустот крупного шлака.
Для возведения монолитных стен одно-двухэтажных зданий применяют шлакобетон марок М 25 - М 50. Для одноэтажных зданий практически наилучшим является шлакобетон марки М 25, так как при марке М 50 стены получаются более теплопроводными и расход цемента увеличивается. Прочность же стен из шла ко* бетона марки М 25 достаточна, чтобы нести нагрузку от перекрытия и крыши.
Необходимый состав бетона определяют в лаборатории. Если лабораторных данных не имеется, для получения шлакобетона марки М 25 ориентировочно принимают состав бетона марки 1 : 10, т. е. на каждые 10 объемных. частей шлака вносят по одному объему цемента марки 200. При таком соотношении расход цемента на 1 м3 шлакобетонной смеси составит 120- 140 кг.
Особое значение имеет водоцементное отношение, так как избыток воды снижает прочность шлакобетона. Обычно на 1 м3 шлака берут 180 -200 л воды, при этом хорошо перемешанная и увлажненная смесь должна при сжатии ее в руке легко обращаться в комок.
По окончании бетонирования стены поливают водой два раза о день в течение 15-20 дней. В свинарниках, коровниках и других зданиях, где наблюдается повышенная влажность воздуха, шлакобетонные стены с внутренней стороны оштукатуривают цементным раствором, а затем обмазывают в нижней части горячим битумом за два раза. Хорошие-результаты дает облицовка стен с внутренней стороны в полкирпича на цементном растворе. Для повышения морозостойкости наружные поверхности стен оштукатуривают смешанным раствором состава 1:1:10 (цемент: известь :песок).
По сравнению со стенами из мелких шлакобетонных камней на устройство монолитных шлакобетонных стен расходуется меньше цемента. Правда, в этом случае требуется опалубка, несколько удлиняется срок строительства, требуется сушка стен, а укладка шлакобетона при пониженных температурах затрудняется.
Стены из крупнопористого (беспесчаного) бетона. Исходным местным сырьем для крупнопористого бетона служит морской или речной гравий, щебень или природный камень, пригодный для дробления, а также керамзит и др.
Крупнопористый бетон отличается от обычного плотного бетона тем, что в его составе нет песка и пустоты между щебнем или гравием не заполняются. При такой структуре крупнопористого бетона цементного теста требуется столько, чтобы поверхность щебня или гравия покрылась тонкой оболочкой (толщиной до 1 мм) и между зернами заполнителя образовались контакты, обеспечивающие прочность и монолитность бетона, поэтому для приготовления крупнопористого бетона цемента расходуется в 2,5 раза меньше, чем для обычного тяжелого бетона.
В зависимости от количества и активности примененного цемента можно получить крупнопористый бетон марки от М 15 до М 50, которая достаточна для стен зданий высотой до 4 этажей включительно. Для стен одноэтажных сельскохозяйственных зданий применяют обычно крупнопористый бетон марок М 10 - М 15, для стен двухэтажных зданий - марки М 25.
Для приготовления крупнопористого бетона лучше всего применять гравий или щебень одной крупности- 10- 20 мм; допустим и заполнитель крупностью 10- 50 мм.
Плотность крупнопористого бетона зависит в основном от плотности заполнителя. При использовании в качестве заполнителя плотного известнякового щебня плотность крупнопористого бетона в затвердевшем состоянии находится в пределах 1750- 1800 кг/м3. Коэффициент теплопроводности бетона плотностью 1800 кг/м3: Х = 0,8 Вт/(м-°С). Плотность легких крупнопористых бетонов, изготовляемых с применением легких заполнителей (пористого известняка, ракушечника, кирпичного щебня и т. п.), составляет 1250- 1500 кг/м3, а при использовании керамзита - 800- 1200 кг/м3.
Крупнопористый бетон имеет достаточную для стенового материала морозостойкость (15-30 циклов) и удовлетворяющую санитарно-гигиеническим требованиям воздухо- и паропроницаемость. При изготовлении крупнопористого бетона в него вводят всего 60- 70 л воды на 1 м3 бетона, т. е. значительно меньше, чем в любой другой бетон, поэтому стены из крупнопористого бетона быстро просыхают и становятся пригодными для нормальной эксплуатации.
Опалубку делают такой высоты, чтобы была возможность бетонировать стены в один прием до подоконника. Перед укладкой бетонной смеси опалубку обильно смачивают водой. Бетонирование ведут на высоту щита опалубки слоями высотой 200- 300 мм без уплотнения. Слои можно разравнивать с легким штыкованием или легким трамбованием деревянными трамбовками. Через сутки после заполнения форм опалубку снимают и переставляют в новое положение. По окончании бетонирования стены укрывают матами или рогожами, чтобы предохранить их от быстрого высыхания и от размывания дождями.
Балки перекрытий укладывают одновременно с бетонированием стен, однако загружать стены ранее чем на третьи сутки после твердения бетона не рекомендуется.
Во избежание продуваемости стены отапливаемых зданий из крупнопористого бетона оштукатуривают с наружной и внутренней сторон, причем крупные поры в бетоне обеспечивают хорошее сцепление штукатурного слоя со стеной.
Общие правила возведения монолитно-набивных стен из бетонов. При возведении бетонных монолитно-набивных стен оконные и дверные коробки устанавливают на свои места по ходу бетонирования. Предварительно коробки антисептируют и обвертывают с наружной стороны толем. Для образования притолок и проемов на время бетонирования между опалубкой и коробкой устанавливают вертикальные доски так, чтобы бетонная смесь при укладке ее в опалубку не прошла в проем, а коробки оказались
заделанными в стену. Коробки крепят гвоздями к деревянным просмоленным вкладышам, которые закладывают в стены в процессе бетонирования с обеих сторон коробок.
Перемычки над проемами в стенах из крупнопористого бетона и шлакобетонных делают из того же бетона, что и сами стены,, но с прокладкой по расчету арматурных стержней диаметром 6- 8 мм. Чтобы предохранить эти стены от появления усадочных трещин, рекомендуется по два-три таких же стержня прокладывать на уровне цоколя, под окнами и под балками.
Перемычки над проемами в стенах из грунтобетона, известково-песчаного бетона, а иногда и в стенах из шлакобетона делают из деревянных брусьев или из сборного железобетона с прикосновением на простенки не менее 250 мм.
Поперечная жесткость продольных стен в зданиях большой длины, например в животноводческих, достигается устройством поперечных стен или тамбуров, бетонирование которых ведется одновременно с бетонированием продольных стен и с прокладкой анкеров.
Во избежание больших напряжений ширину простенков, выполняемых из бетонов М 10-М 25, принимают не менее 1 м, а угловых - не менее 1,2 м. Концы балок опирают на разгружающие подкладки из пластин или досок.
Дымовые каналы в бетонных стенах обкладывают кирпичом. В стенах длиной более 30 м устраивают температурные швы.
Каркасные стены
Стены с деревянным каркасом. Общие положения. Каркасные стены представляют собой конструкции, в которых все нагрузки воспринимает каркас, а заполнение стен производится различными; материалами, не обладающими значительной механической прочностью, но имеющими достаточные теплозащитные свойства.
Для одноэтажных сельскохозяйственных зданий с помещениями нормальной влажности применяют каркасно-камышитовые и каркасно-фибролитовые стены с деревянным каркасом из брусьев, или досок.
Деревянный каркас состоит из основных, угловых и промежуточных стоек, объединенных обвязками и балками в жесткую пространственную систему, которая обеспечивает общую устойчивость здания. Основные стойки деревянного каркаса располагают с учетом планировочного модуля здания, размещения внутреннего оборудования и по конструктивным соображениям. Обычно шаг основных стоек каркаса составляет 3- 6 м. Промежуточные стойки располагают с учетом вида заполнителя стен и размещения дверных и оконных проемов, используя эти и основные стойки для крепления к ним оконных и дверных коробок. Стойки деревянного каркаса опирают на элементы нижней обвязки.
Нижнюю обвязку укладывают по 3-4 слоям толя или рубероида на каменные столбы или ленточные фундаменты.
Основные и промежуточные стойки крепят к нижней обвязке на шипах или с помощью стальных хомутов и болтов. По верху стоек укладывают верхнюю обвязку, служащую опорой для стропил и балок перекрытия, соединяя ее со стойками с помощью шипов, а также скобами или болтами. По длине обвязки соединяют преимущественно косой накладкой и в отдельных случаях простым или косым натяжным замком. Балки перекрытия и затяжки стропил врубают в обвязку прямоугольной врубкой. Стропила также врубают в обвязку и скрепляют с ней скобой или хомутом.
Кроме стоек и обвязок, обязательным элементом каркаса являются ветровые раскосы или подкосы, обеспечивающие необходимую жесткость и устойчивость всей системы. Подкосы и раскосы ставят как в поперечных, так и в продольных стенах у наружных углов здания, а также в промежуточных панелях, что позволяет образовать неизменяемую систему. Во внутренних стенах подкосы располагают ближе к наружным стенам, так как при этом они лучше воспринимают ветровую нагрузку.
Оконные и дверные коробки прибивают к стойкам каркаса. В животноводческих и других производственных сельскохозяйственных зданиях подоконные доски прибивают с уклоном 10° к специальным кобылкам, прикрепленным к стойкам под оконными коробками. К этим же кобылкам прибивают и наружные сливные доски с уклоном 30°. Для образования перемычек над оконными и дверными проемами к стойкам прибивают бруски и на них укладывают пластины или доски.
Для навески ворот устанавливают специальные стойки, в которых выбирают четверти размером, равным толщине обвязки полотнищ ворот. В верхнюю часть этих стоек врезают пластину с выбранной четвертью, служащую перемычкой. В нижнюю часть стоек также врезается пластина с выбранной четвертью для образования порога.
Каркасно-камышитовые стены. Стойки деревянного каркаса в таких стенах размещают на расстоянии 1,2 м одну от другой.
Для заполнения каркаса применяют камышитовые плиты. Плиты закрепляют в каркасе продольными брусками, прибитыми к каждой стойке с двух сторон, или по всему периметру крепят к элементам каркаса косо забитыми гвоздями с прихваткой ими проволочной основы плиты. В этом случае швы между камышитовыми плитами и элементами каркаса конопатят паклей. Стена с обеих сторон оштукатуривается глинопесчаным раствором с примесью мелкой соломенной сечки слоем толщиной 30 мм с последующей затиркой и побелкой.
Значительная экономия лесоматериалов достигается при применении сборного железобетонного каркаса. Основные стойки такого каркаса делают сечением 120X160 мм, а промежуточные- 80X120 мм; шаг стоек 1,2 м. Сопряжения элементов. рам каркаса жесткие - на сварке, для чего предусматривают специальные закладные детали
Стены заполняют камышитовыми плитами в один или два слоя (100 + 50 мм при расчетной наружной температуре -20°С и 100 + 70 мм при -30 и -40°С), причем плиты, закладываемые в каркас с внутренней стороны, должны иметь горизонтальное, а с наружной - вертикальное расположение стеблей камыша. Целесообразно для уменьшения продуваемости стены проложить между первым и вторым слоями камышита два слоя бумаги.
В двухслойном заполнении не следует оставлять воздушной прослойки, так как она увеличивает продуваемость стены и вследствие возможного промерзания наружного слоя камышитовых плит будет способствовать накоплению влаги на поверхностях плит со стороны воздушной прослойки и их загниванию. Кроме того, в воздушной прослойке могут заводиться грызуны.
Чтобы камышитовые стены не повреждались грызунами, нижнюю часть стены пропитывают 3 процентны раствором железного купороса.
В районах с сильными ветрами и буранами с целью защиты от продувания каркасно-камышитовые стены облицовывают с внутренней стороны кирпичом. Облицовку делают в виде стенки толщиной 120 мм с отступом от камышитового заполнения на 40 мм. Кладку облицовки ведут на известковом растворе. Пространство между камышитом и облицовкой заполняют густым глиняным раствором по мере кладки стенки.
Камышит в меньшей мере, чем дерево, подвержен заражению грибком, так как он менее гигроскопичен и при правильном устройстве заполнения и правильной эксплуатации здания может служить длительный срок. Для увеличения срока службы плиты камышита рекомендуется до использования в конструкции антисептика.
Каркасно-камышитовые стены имеют высокие теплозащитные качества и небольшую массу. Стена из двух слоев камышитовых <плит общей толщиной 150 мм, оштукатуренная с двух сторон, соответствует по своим теплоизоляционным свойствам кирпичной стене толщиной 640 мм. Если при этом учесть, что 1 м2 каркасно-камышитовой стены весит 135 кг, а 1 м2 кирпичной стены - 1200 кг, то очевидны большие преимущества легких каркасно-камышитовых стен по сравнению с кирпичными.
Стойки деревянного каркаса обшивают одним слоем фибролитовых плит снаружи или изнутри, а другой закладывают в промежутки между стойками. Практикуется также обшивка стоек каркаса фибролитовыми плитами с наружной и внутренней сторон между ними оставляют воздушную прослойку. Для улучшения теплоизоляционных свойств и повышения огнестойкости воздушную прослойку перегораживают через 1- 1,2 м горизонтальными диафрагмами-брусками из фибролита той же толщины, что и стойки каркаса.
В зданиях с повышенной влажностью (например, в животноводческих) стены изнутри оштукатуривают цементным раствором.
Для уменьшения возможного продувания зазоры между оконными и дверными коробками и каркасом проконопачивают или обивают войлоком; между плитами фибролита прокладывают слой строительной бумаги.
Каркасные стены со столбами из кирпича и естественного камня. Более капитальными и долговечными по сравнению с рассмотренными конструкциями стен с деревянным каркасом являются каркасные стены со столбами из кирпича и естественного плотного камня.
Кирпичные и каменные столбы ставят с учетом планировочного модуля здания чаще всего на расстоянии 3 м. Столбы каркаса устанавливают на столбчатые фундаменты с устройством между ними гидроизоляции. Сечение столбов определяют расчетом и принимают по конструктивным соображениям: для кирпичных столбов - не менее 380X510 мм и для столбов из постелистого бутового камня - не менее 600X600 мм. Для увеличения прочности столбы из рваного бутового камня выкладывают с устройством через каждые 800- 1000 мм по их высоте двух рядов кладки из обожженного кирпича.
Чтобы исключить в конструкции стены сквозные вертикальные швы и предотвратить ее продувание, столбы выкладывают с пазами или, что значительно проще, с двумя четвертями. По верху столбов укладывают деревянную обвязку, которая служит опорой для нижних концов стропильных ног и связывает столбы в продольном направлении. Стыки обвязки выполняют в косой прируб. В поперечном направлении столбы связывают прогонами или балками. Промежутки между столбами заполняют саманной кладкой, грунтобетоном, шлакобетоном или другим местным материалом.
Так как все вертикальные нагрузки от перекрытия и крыши воспринимают столбы, а заполнение выполняет теплозащитные функции и несет лишь незначительную нагрузку от собственного веса, то толщина его в наружных стенах определяется теплотехническим расчетом.
Устройство заполнения из грунто материалов и бетонов между кирпичными и каменными столбами существенно не отличается от устройства описанных ранее стен из этих же материалов.
Чтобы придать большую устойчивость саманному заполнению, в толще его на высоте i- 1,1 м от обреза фундамента укладывают доски сечением 16X120 мм и длиной, равной расстоянию между столбами в четвертях.
Для устройства заполнения применяют также известково-шлаковый бетон примерно такого состава: извести - 1 ч. и шлака - 4-6 ч. или извести- 1 ч., глины - 0,5 ч. и шлака - 8- 10 ч. (по объему). При указанном составе можно получить шлакобетон с пределом прочности 100- 150 Н/см2.
При сооружении животноводческих зданий целесообразно для устройства заполнения между столбами каркаса использовать медленно твердеющий известково-песчаный и опилочный бетон марки М 10, обладающий хорошими теплоизоляционными свойствами, а также изготовляемый из дробленых отходов древесины или костры конопли, связанных цементным или местным вяжущим на базе извести в однородную массу, заливаемую в опалубку. Крышу и перекрытие здания можно делать, не ожидая просыхания и твердения бетона.
Деревянные стены
Рубленые стены. Рубленые (бревенчатые) стены применяют преимущественно в районах, богатых лесами. Эти стены представляют собой конструкцию, образованную из горизонтально уложенных друг на друга бревен, соединенных в углах врубками.
Для защиты нижнего (окладного) венца от загнивания по каменному цоколю предварительно укладывают толь и по нему просмоленные или антисептированные доски. Для более плотного прилегания верхних венцов к нижним в бревнах выбирают с нижней стороны продольные сегментообразные пазы. Ширину пазов в зависимости от климатических условий принимают 100- 150 мм. В пазах между венцами для утепления стен укладывают ровным слоем паклю или сухой мох. Для большей прочности сруба венцы соединяют между собой деревянными шипами. Шипы размещают по длине венцов через 1- 1,5 м и в шахматном порядке по высоте стены, а в простенках - один над другим на расстоянии 150 -200 мм от краев простенка.
В результате усушки древесины и уплотнения пакли и мха в пазах рубленые стены в течение 1- 1,5 лет после возведения дают осадку, достигающую от 3 до 6% первоначальной высоты, поэтому глубина гнезд для шипов должна превышать длину шипов на 15-20 мм.
В зависимости от климатического района строительства для рубки стен отапливаемых зданий применяют бревна диаметром в верхнем отрубе от 200 до 250 мм. Для выравнивания венцов бревна обрабатывают под одну скобу (под один диаметр) или же располагают комлями попеременно в разные стороны. Для внутренних стен применяют более тонкие бревна, а для сохранения одинаковой высоты венцов уменьшают ширину. По длине бревна венцов соединяют между собой вертикальным гребнем.
Дверные и оконные проемы в рубленых стенах обрамляют коробками с пазами в боковых брусьях-косяках. В пазы косяков заводят гребни, нарубленные на концах бревен, выходящих в проем. Таким образом простенку придается необходимая устойчивость. По верху коробки оставляют зазор на осадку. Его заполняют паклей или другим легко сжимающимся материалом. Швы между стеной и коробкой конопатят и закрывают наличниками.
При расстоянии между внутренними поперечными стенами более 8 м наружные стены на этих участках во избежание их выпучивания усиливают сжимами. Сжим делают в виде парных вертикальных брусьев, соединенных через 1 - 1,5 м по высоте пропущенными сквозь стену болтами диаметром 16-20 мм. В сжимах делают вертикальные удлиненные отверстия для болтов с тем, чтобы при осадке стен болт мог свободно скользить в прорези. Швы менаду бревнами сруба для уменьшения продувания конопатят: первый раз - по окончании возведения здания и второй раз - после прекращения осадки стен. т. е. 1 - 1,5 года.