Konstrukcije vanjskih zidova civilnih i industrijskih zgrada
Konstrukcije vanjskih zidova civilnih i industrijskih zgrada razvrstavaju se prema sljedećim kriterijima:
1) statičkom funkcijom:
a) nosivost;
b) samonosivi;
c) nenosivi (montirani).
Na sl. 3.19 prikazano opšti oblik ove vrste vanjskih zidova.
Nosivi vanjski zidovi percipiraju i prenose na temelje vlastitu težinu i opterećenja od susjednih građevinskih konstrukcija: podova, pregrada, krovova itd. (istovremeno obavljaju noseće i ogradne funkcije).
Samonosivi vanjski zidovi percipiraju vertikalno opterećenje samo od vlastite težine (uključujući opterećenje s balkona, erkera, parapeta i drugih zidnih elemenata) i prenose ih na temelje kroz srednje nosive konstrukcije - temeljne grede, rešetke ili postolje (istovremeno obavljaju funkcije nosivosti i zatvaranja).
Nenosivi (zavjesni) vanjski zidovi sprat po sprat (ili kroz više spratova) oslanjaju se na susedne noseće konstrukcije zgrade - podove, okvire ili zidove. Dakle, zidovi zavjese obavljaju samo funkciju zatvaranja.
Rice. 3.19. Vrste vanjskih zidova prema statičkoj funkciji:
a – nosivost; b – samonosivi; c – nenosivi (ovješeni): 1 – sprat zgrade; 2 – stub okvira; 3 – temelj
Nosivi i nenosivi vanjski zidovi se koriste u zgradama bilo kojeg sprata. Samonoseći zidovi počivaju na vlastitom temelju, pa je njihova visina ograničena zbog mogućnosti međusobnih deformacija vanjskih zidova i unutrašnjih konstrukcija zgrade. Što je zgrada viša, veća je razlika u vertikalnim deformacijama, tako, na primjer, u panelne kuće Dozvoljeno je koristiti samonoseće zidove visine zgrade ne više od 5 spratova.
Stabilnost samonosivih vanjskih zidova osigurana je fleksibilnim vezama s unutarnjim konstrukcijama zgrade.
2) Prema materijalu:
A) kamenih zidova Grade se od cigle (glina ili silikat) ili kamena (betonskog ili prirodnog) i koriste se u zgradama bilo koje spratnosti. Kameni blokovi se izrađuju od prirodnog kamena (krečnjak, tuf, itd.) ili umjetnog (beton, lagani beton).
b) Betonski zidovi od teškog betona klase B15 i više gustine 1600 ÷ 2000 kg/m 3 (nosivi delovi zidova) ili lakog betona klase B5 ÷ B15 gustine 1200 ÷ 1600 kg/m 3 (za termoizolacioni delovi zidova).
Za proizvodnju lakog betona koriste se umjetni porozni agregati (ekspandirana glina, perlit, šungizit, agloporit itd.) ili prirodni laki agregati (drobljeni kamen od plovca, šljake, tufa).
Prilikom izrade nenosivih vanjskih zidova koristi se i celularni beton (pjenasti beton, gazirani beton, itd.) klasa B2 ÷ B5 gustoće 600 ÷ 1600 kg/m 3 . Betonski zidovi se koriste u zgradama bilo kojeg broja spratova.
V) Drveni zidovi koristi se u niskim zgradama. Za njihovu konstrukciju koriste se borovi trupci promjera 180 ÷ 240 mm ili grede presjeka 150x150 mm ili 180x180 mm, kao i ploče ili ploče od ljepljene šperploče i ploče debljine 150 ÷ 200 mm.
G) zidovi od ne betonskih materijala uglavnom se koristi u izgradnji industrijskih zgrada ili niskih civilnih zgrada. Konstruktivno se sastoje od vanjske i unutrašnje obloge od limenog materijala (čelik, legure aluminija, plastike, azbest cementa itd.) i izolacije (sendvič paneli). Zidovi ovog tipa projektovani su kao nosivi samo za jednospratnice, a za veći broj spratova - samo kao nenosivi.
3) prema konstruktivnom rješenju:
a) jednoslojni;
b) dvoslojni;
c) troslojni.
Broj slojeva vanjskih zidova zgrade utvrđuje se na osnovu rezultata termotehničkih proračuna. Da bi se ispunili moderni standardi otpornosti na prijenos topline u većini regija Rusije, potrebno je projektirati troslojne vanjske zidne konstrukcije s efikasnom izolacijom.
4) prema tehnologiji gradnje:
a) od strane tradicionalna tehnologija Ručno zidani kameni zidovi se podižu. U ovom slučaju, cigle ili kamenje se polažu u redove u slojevima cementno-pješčani malter. Čvrstoću kamenih zidova osigurava čvrstoća kamena i maltera, kao i međusobno previjanje vertikalnih šavova. Da bi se dodatno povećala nosivost zida (na primjer, za uske zidove), koristi se horizontalna armatura zavarene mreže nakon 2 ÷ 5 redova.
Potrebna debljina kamenih zidova određena je termičkim proračunima i povezana sa standardne veličine cigle ili kamenje. Zidovi od opeke debljine 1; 1.5; 2; 2,5 i 3 cigle (250, 380, 510, 640 i 770 mm, respektivno). Zidovi od betona ili prirodnog kamenja kod polaganja 1 i 1,5 kamena, debljina je 390, odnosno 490 mm.
Na sl. Na slici 3.20 prikazano je nekoliko vrsta masivnog zida od cigle i kamenih blokova. Na sl. Na slici 3.21 prikazan je dizajn troslojnog zida od opeke debljine 510 mm (za klimatski region regije Nižnji Novgorod).
Rice. 3.20. Vrste masivnog zida: a – šesteroredni zidanje; b – dvoredna cigla; c – zidanje od keramičkog kamena; d i e – zidanje od betona ili prirodnog kamena; e – zidanje kamena celularni beton With vanjske obloge cigla
Unutrašnji sloj troslojnog kamenog zida podupire podove i nosive konstrukcije krova. Vanjski i unutrašnji slojevi opeke su međusobno povezani armaturna mreža sa vertikalnim nagibom ne većim od 600 mm. Pretpostavlja se da je debljina unutrašnjeg sloja 250 mm za zgrade sa visinom od 1 ÷ 4 sprata, 380 mm za zgrade sa visinom od 5 ÷ 14 spratova i 510 mm za zgrade sa visinom većom od 14 spratova.
Rice. 3.21. Troslojni kameni zid:
1 – unutrašnji nosivi sloj;
2 – termoizolacioni sloj;
3 – vazdušni zazor;
4 – vanjski samonosivi (obloga) sloj
b) potpuno montirana tehnologija koristi se u izgradnji velikih panelnih i volumetrijskih blok zgrada. U ovom slučaju, instalacija pojedinačni elementi građevine se izvode dizalicama.
Vanjski zidovi velikih panelnih zgrada izrađeni su od betonskih ili ciglenih ploča. Debljina panela – 300, 350, 400 mm. Na sl. Slika 3.22 prikazuje glavne vrste betonskih ploča koje se koriste u građevinarstvu.
Rice. 3.22. Betonske ploče vanjskih zidova: a – jednoslojne; b – dvoslojni; c – troslojni:
1 – strukturni i termoizolacioni sloj;
2 – zaštitni i završni sloj;
3 – nosivi sloj;
4 – termoizolacioni sloj
Zapreminski blokovi su objekti povećane fabričke spremnosti, koji se sklapaju iz zasebnih montažnih blok-prostora. Vanjski zidovi takvih volumetrijskih blokova mogu biti jednoslojni, dvoslojni ili troslojni.
V) monolitne i montažno-monolitne tehnologije gradnje omogućavaju izgradnju jedno-, dvo- i troslojnih monolitnih betonskih zidova.
Rice. 3.23. Montažni monolitni vanjski zidovi (u planu):
a – dvoslojni sa spoljnim slojem toplotne izolacije;
b – isti, sa unutrašnjim slojem toplotne izolacije;
c – troslojni sa spoljnim slojem toplotne izolacije
Pri korištenju ove tehnologije prvo se postavlja oplata (kalup) u koju se ulijeva betonska smjesa. Jednoslojni zidovi su izrađeni od lakog betona debljine 300 ÷ 500 mm.
Višeslojni zidovi se izrađuju montažno monolitnim pomoću vanjskog ili unutrašnjeg sloja kamenih blokova od celularnog betona. (vidi sliku 3.23).
5) prema lokaciji prozorskih otvora:
Na sl. 3.24 prikazano razne opcije lokacija prozorskih otvora u vanjskim zidovima zgrada. Opcije A, b, V, G koristi se u projektovanju stambenih i javne zgrade, opcija d– pri projektovanju industrijskih i javnih objekata, opcija e– za javne zgrade.
Iz razmatranja ovih opcija vidi se da funkcionalna namjena zgrada (stambena, javna ili industrijska) određuje dizajn njenih vanjskih zidova i izgled općenito.
Jedan od glavnih zahtjeva za vanjske zidove je neophodna otpornost na vatru. Prema zahtjevima standarda zaštite od požara, nosivi vanjski zidovi moraju biti izrađeni od vatrootpornih materijala sa granicom otpornosti na vatru od najmanje 2 sata (kamen, beton). Upotreba nosivih zidova otpornih na vatru (na primjer, drveni ožbukani zidovi) s granicom otpornosti na vatru od najmanje 0,5 sati dopuštena je samo u jednokatnim i dvokatnicama.
Rice. 3.24. Položaj prozorskih otvora u vanjskim zidovima zgrada:
a – zid bez otvora;
b – zid sa malim brojem otvora;
V - panelni zid sa otvorima;
d – nosivi zid sa ojačanim pregradama;
d – zid sa visećim panelima;
e – potpuno ostakljen zid (vitraž)
Visoki zahtjevi za vatrootpornost nosivih zidova uzrokovani su njihovom glavnom ulogom u sigurnosti zgrade, jer uništenje nosivih zidova u požaru uzrokuje urušavanje svih konstrukcija koje se na njima oslanjaju i zgrade u cjelini. .
Nenosivi vanjski zidovi su projektovani tako da budu vatrootporni ili teško zapaljivi sa nižim granicama otpornosti na vatru (od 0,25 do 0,5 sati), jer uništavanje ovih konstrukcija u požaru može uzrokovati samo lokalna oštećenja objekta.
Debljina vanjskih zidova odabire se prema najvećoj od vrijednosti dobivenih kao rezultat statičkih i toplinskih proračuna, a dodjeljuje se u skladu s projektom i toplinskim karakteristikama ogradne konstrukcije.
U potpuno montažnoj betonskoj stambenoj konstrukciji, projektna debljina vanjski zid vezano za najbližu veću vrijednost iz objedinjene serije vanjskih debljina zidova usvojenih u centraliziranoj proizvodnji opreme za lajsne: 250, 300, 350, 400 mm za panelne zgrade i 300, 400, 500 mm za velike blokove.
Proračunata debljina kamenih zidova usklađena je s dimenzijama cigle ili kamena i uzima se jednaka najbližoj većoj debljini konstrukcije dobivenoj pri zidanju. Kod dimenzija opeke 250×120×65 ili 250×120×88 mm (modularna cigla), debljina zidova od punog zida iznosi 1; 1.5; 2; Cigle 2,5 i 3 (uključujući vertikalne spojeve od 10 mm između pojedinačnih kamena) su 250, 380, 510, 640 i 770 mm.
Konstrukcijska debljina zida od piljenog kamena ili lakobetonskih malih blokova, standardiziranih dimenzija 390 × 190 × 188 mm, kada se polaže u jedan kamen je 390 i 1,5 - 490 mm.
Dizajn zidova zasniva se na sveobuhvatnom korištenju svojstava upotrijebljenih materijala i rješava problem stvaranja potrebnog nivoa čvrstoće, stabilnosti, trajnosti, izolacije i arhitektonsko-dekorativnih kvaliteta.
U skladu sa savremenim zahtjevima za ekonomično korištenje materijala, pri projektiranju niskih stambenih zgrada sa kamenim zidovima nastoje se koristiti maksimalna količina lokalnog građevinskog materijala. Na primjer, u područjima udaljenim od transportnih puteva, mali lokalno proizvedeni kamen ili monolitni beton koriste se za izgradnju zidova u kombinaciji s lokalnom izolacijom i lokalnim agregatima, koji zahtijevaju samo uvozni cement. U selima koja se nalaze u blizini industrijskih centara, kuće se projektuju sa zidovima od velikih blokova ili panela proizvedenih u preduzećima u ovom regionu. Trenutno se kameni materijali sve više koriste u izgradnji kuća na okućnicama.
Prilikom projektiranja niskogradnje obično se koriste dvije sheme dizajna vanjskih zidova - čvrsti zidovi od homogenog materijala i lagani višeslojni zidovi od materijala različite gustoće. Za izradu unutrašnjih zidova koristi se samo čvrsti zid. Prilikom projektiranja vanjskih zidova pomoću čvrste sheme zidanja, prednost se daje manje gustim materijalima. Ova tehnika vam omogućava da postignete minimalna debljina zidova toplotnom provodljivošću i potpunije iskoristiti nosivost materijala. Građevinski materijali visoke gustoće je povoljno koristiti u kombinaciji s materijalima male gustoće (laki zidovi). Princip izgradnje lakih zidova zasniva se na činjenici da noseće funkcije obavlja sloj (slojevi) materijala visoke gustine (γ > 1600 kg/m3), a toplotni izolator je materijal male gustine. Na primjer, umjesto punog vanjskog zida od glinene cigle debljine 64 cm, možete koristiti laganu zidnu konstrukciju od sloja iste opeke debljine 24 cm, sa izolacijom od vlaknastih ploča debljine 10 cm. Takva zamjena dovodi do smanjenja u težini zida za 2,3 puta.
Umjetno i prirodno sitno kamenje koristi se za izradu zidova niskih zgrada. Trenutno se u građevinarstvu koristi umjetno kamenje za pečenje (puna glinena cigla, šuplja cigla, porozna cigla i keramički blokovi); nepečeno kamenje ( pješčano-krečna cigla, šuplji blokovi od teškog betona i čvrsti blokovi od lakog betona); prirodno sitno kamenje - lomljeni šljunak, piljeno kamenje (tuf, plovućac, krečnjak, pješčenjak, školjke itd.).
Veličina i težina kamena su projektovani u skladu sa tehnologijom ručnog polaganja i uzimajući u obzir maksimalnu mehanizaciju rada. Zidovi su postavljeni od kamena, a razmak između njih je ispunjen malterom. Najčešće se koriste cementno-pješčani malteri. Za polaganje unutrašnjih zidova koristi se običan pijesak, a za vanjske zidove pijesak male gustine (perlit itd.). Polaganje zidova vrši se uz obavezno poštovanje zavoji za šavove(4.6) u redovima.
Kao što je već napomenuto, širina zida zida uvijek je višestruka od broja polovica cigle. Redovi okrenuti prema fasadnoj površini zida nazivaju se prednja milja, i one s kojima se suočavaju unutrašnja strana – unutrašnja milja. Zovu se redovi zidanja između unutrašnje i prednje verste zaboraviti. Opeke položene dužom stranom uz zidnu formu kašika red, a zidovi postavljeni preko - splice row. Zidani sistem(4.7) formiran je određenim rasporedom kamenja u zidu.
Red zidanja određen je brojem redova kašika i kundaka. Ujednačenim izmjenom redova kašika i kundaka dobija se dvoredni (lančani) sistem zidanja (sl. 4.5b). Manje radno intenzivan višeredni zidni sistem, u kojem jedan isprepleteni red cigle povezuje pet redova kašika (slika 4.5a). Kod zidova od malih blokova, podignutih višerednim sistemom, jedan vezni red povezuje dva rešetkasta reda zida (sl. 4.5c).
Sl.4.5. Vrste ručno rađenih zidova: a) – višeredna cigla; b) – lančana cigla; c) – višeredni zid; d) – lančano zidanje
Čvrsto zidanje od kamena visoke gustine koristi se samo za izgradnju unutrašnjih zidova i stubova i vanjskih zidova negrijane prostorije(Slika 4.6a-g). U nekim slučajevima, ovaj zid se koristi za izgradnju vanjskih zidova pomoću višerednog sistema (sl. 4.6a-c, e). Dvoredni sistem polaganja kamena koristi se samo u neophodnim slučajevima. Na primjer, u keramičko kamenje Preporučuje se postavljanje praznina preko toplotnog toka kako bi se smanjila toplotna provodljivost zida. Ovo se postiže upotrebom sistema za polaganje lanaca.
Lagani spoljni zidovi se projektuju u dva tipa - sa izolacijom između dva zidana masivna zida ili sa vazdušnim zazorom (sl. 4.6i-m) i sa izolacijom koja oblaže masivni zid (sl. 4.6n, o). U prvom slučaju postoje tri glavne konstruktivne opcije za zidove - zidovi sa horizontalnim oslobađanjem sidrenog kamena, zidovi sa vertikalnim dijafragmama od kamena (bunar) i zidovi sa horizontalnim dijafragmama. Prva opcija se koristi samo u slučajevima kada se kao izolacija koristi lagani beton u koji se ugrađuju sidreni kamen. Druga opcija je prihvatljiva za izolaciju u obliku izlivanja laganog betona i polaganja termalnih obloga (slika 4.6k). Treća opcija se koristi za izolaciju od rasutih materijala (sl. 4.6l) ili od laganog betonskog kamena. Puni zidani zidovi sa vazdušnim zazorom (sl. 4.6m) takođe spadaju u kategoriju lakih zidova, jer zatvoreni vazdušni zazor deluje kao izolacioni sloj. Preporučljivo je uzeti debljinu slojeva jednaku 2 cm. Povećanje sloja praktički ne povećava njegov toplinski otpor, a njegovo smanjenje naglo smanjuje učinkovitost takve toplinske izolacije. Češće se koristi zračni razmak u kombinaciji sa izolacijskim pločama (slika 4.6k, o).
Slika 4.6, Opcije za ručno zidanje zidova niskih stambenih zgrada: a), b) - puni vanjski zidovi od opeke; c) – puni unutrašnji zid od cigle; e), g) – puni vanjski zidovi od kamena; d), f) – puni unutrašnji zidovi od kamena; i)-m) – lagani zidovi sa unutrašnja izolacija; n), o) – laki zidovi sa spoljnom izolacijom; 1 – cigla; 2 – gips ili lim; 3 – vještački kamen; 4 – pločasta izolacija; 5 – vazdušni zazor; 6 – parna brana; 7 – drvena antiseptička traka; 8 – zatrpavanje; 9 – rastvorna dijafragma; 10 – laki beton; 11 – prirodni kamen otporan na mraz
Za izolaciju kamenih zidova na uličnoj strani koristi se kruta pločasta izolacija od laganog betona, pjenastog stakla, vlaknastih ploča u kombinaciji s vremenskim otpornim i izdržljivim oblogama (azbestno-cementne ploče, ploče itd.). Opcija izolacije zidova izvana je efikasna samo ako nema pristupa hladnog zraka u kontaktnu površinu nosivog sloja sa izolacijskim slojem. Za izolaciju vanjskih zidova sa strane prostorije koristi se polukruta pločasta izolacija (trska, slama, mineralna vuna itd.), koja se nalazi blizu površine prvog ili sa formiranjem zračnog raspora, 16 - 25 mm debelo - "na daljinu". Ploče se pričvršćuju na zid metalnim cik-cak nosačima ili se zabijaju na antiseptičke drvene letvice. Otvorena površina izolacijskog sloja prekrivena je listovima suhe žbuke. Između njih i izolacijskog sloja potrebno je postaviti sloj parne barijere od staklina, polietilenske folije, metalne folije itd.
Proučite i analizirajte gornji materijal i odgovorite na predloženo pitanje.
Pitanje 4.2. Da li se redovi cigli položenih dužom stranom duž zida mogu nazvati vezanim redovima?
4.2. odgovor: da
Vertikalni konstruktivni elementi zgrade koji odvajaju prostorije spoljašnje okruženje i podjela zgrade na zasebne prostorije se nazivaju zidovi. Obavljaju ogradne i nosive (ili samo prve) funkcije. Klasificirani su prema različitim kriterijima.
Po lokaciji - spoljašnje i unutrašnje.
Vanjski zidovi- najsloženija građevinska konstrukcija. Izloženi su mnogima i raznovrsnim nasilno i nenasilno uticaji. Zidovi nose sopstvenu težinu, stalna i privremena opterećenja od podova i krovova, izloženost vetru, neravnomerne deformacije osnove, seizmičke sile itd. vani Spoljni zidovi su izloženi sunčevom zračenju, padavinama, promenljivim temperaturama i vlažnosti spoljašnjeg vazduha, spoljašnjoj buci, a iznutra - tokovima toplote, vodenoj pari i buci.
Obavljanje funkcija vanjske ogradne konstrukcije i kompozicioni element fasade, a često i noseća konstrukcija, vanjski zid mora ispunjavati zahtjeve čvrstoće, trajnosti i otpornosti na vatru koji odgovaraju kapitalnoj klasi zgrade, štititi prostor od štetnih vanjskih utjecaja, osigurati potrebne temperaturne i vlažne uslove za zatvorene prostore , i imaju dekorativne kvalitete.
Dizajn vanjskog zida mora zadovoljiti ekonomske zahtjeve minimalne potrošnje materijala i troškova, budući da su vanjski zidovi najskuplja konstrukcija (20-25% cijene građevinskih konstrukcija).
U vanjskim zidovima obično se nalaze prozorski otvori za osvjetljenje prostorija i vrata za ulaz i izlaz na balkone i lođe. Kompleks zidnih konstrukcija obuhvata popunjavanje prozorskih otvora, ulaznih i balkonskih vrata i konstrukcije otvorenih prostorija.
Ovi elementi i njihove veze sa zidom moraju ispunjavati gore navedene zahtjeve. Budući da se statičke funkcije zidova i njihova izolacijska svojstva postižu interakcijom s unutarnjim nosivim konstrukcijama, razvoj vanjskih zidnih konstrukcija uključuje rješavanje međusklopa i spojeva sa podovima, unutrašnjim zidovima ili okvirima.
Vanjski zidovi, a sa njima i ostale građevinske konstrukcije, po potrebi i zavisno od prirodno-klimatskih i inženjersko-geoloških uslova izgradnje, kao i uzimajući u obzir karakteristike prostorno-planskih rješenja, seče se okomito. dilatacijske fuge razne vrste: temperaturne, sedimentne, antiseizmičke itd.
Unutrašnji zidovi dijele se na:
Inter-apartment;
Unutarnji (zidovi i pregrade);
Zidovi sa ventilacionih kanala(blizina kuhinje, kupatila, itd.).
U zavisnosti od usvojenog konstruktivnog sistema i tlocrta zgrade, spoljni i unutrašnji zidovi zgrade se dele na nosive, samonoseće i nenosive (Sl. 84).
Fig.84. Zidne konstrukcije:
a - nosivost; b – samonosivi; c – montiran
Particije- To su vertikalne, najčešće nenoseće ograde koje dijele unutrašnji volumen zgrade na susjedne prostorije.
Klasificiraju se prema sljedećim kriterijima:
Po lokaciji - unutrašnji, međustambeni, za kuhinje i vodovodne jedinice;
Po funkciji - slijepi, sa otvorima, nekompletni, odnosno nedohvatni
Po dizajnu - masivni, okvirni, obloženi sa vanjske strane limenim materijalom;
Prema načinu ugradnje - stacionarni i transformabilni.
Pregrade moraju ispunjavati zahtjeve čvrstoće, stabilnosti, otpornosti na vatru, zvučne izolacije itd.
Nosioci zidovi, osim vertikalnog opterećenja od vlastite mase, percipiraju i prenose na temelje opterećenja od susjednih konstrukcija: podova, pregrada, krovova itd.
Samonosivi zidovi preuzimaju vertikalno opterećenje samo od vlastite mase (uključujući opterećenje od balkona, erkera, parapeta i drugih zidnih elemenata) i prenose ga na temelje direktno ili preko postolja, greda, rešetki ili drugih konstrukcija.
Nosivost zidovi, sprat po sprat (ili preko više spratova), oslonjeni su na susedne unutrašnje konstrukcije zgrade (podovi, zidovi, okvir).
Nosivi i samonosivi zidovi doživljavaju horizontalna opterećenja uz vertikalna, kao vertikalni elementi krutosti konstrukcija.
U zgradama s nenosivim vanjskim zidovima, funkcije vertikalnih elemenata za ukrućenje obavljaju okvir, unutrašnji zidovi, dijafragme ili debla za ukrućenje.
Nosivi i nenosivi vanjski zidovi mogu se koristiti u zgradama bilo koje etaže. Visina samonosećih zidova je ograničena kako bi se spriječila operativno nepovoljna međusobna pomaka samonosećeg i unutrašnjeg nosive konstrukcije, praćeno lokalnim oštećenjem završne obrade prostorija i pojavom pukotina. U panelnim kućama, na primjer, dopušteno je koristiti samonoseće zidove s visinom zgrade ne većom od 4 kata. Stabilnost samonosećih zidova osiguravaju fleksibilne veze sa unutrašnjim konstrukcijama.
Nosivi vanjski zidovi se koriste u zgradama različitih visina.
Maksimalni broj spratova nosivog zida zavisi od nosivosti i deformabilnosti njegovog materijala, dizajna, prirode odnosa sa unutrašnjim konstrukcijama, kao i od ekonomskih razloga. Na primjer, upotreba zidova od lakih betonskih panela je preporučljiva u zgradama visine do 9-12 spratova, nosivih vanjskih zidova od cigle u zgradama srednje visine (4-5 spratova) i čeličnih rešetkastih zidova u 70-100- spratne zgrade.
Po dizajnu - malih elemenata (cigla itd.) i velikih elemenata(od velikih panela, blokova, itd.)
Na osnovu mase i stepena toplotne inercije, spoljni zidovi zgrada se dele u četiri grupe - masivni (više od 750 kg/m2), srednje masivni (401-750 kg/m2), lagani (150-400 kg/m2), posebno lagani (150-400 kg/m2).
Na osnovu materijala razlikuju se glavne vrste zidnih konstrukcija: beton, kamen od nebetonskih materijala i drvo. Prema građevinskom sistemu, svaki tip zida sadrži nekoliko tipova konstrukcija: betonski zidovi- od monolitni beton,
veliki blokovi ili ploče; kameni zidovi - ručno rađeni, zidovi od kamenih blokova i ploča; zidovi od nebetonskih materijala - poludrveni i panelni okvir i
bez okvira; drveni zidovi- isječeno od trupaca ili greda, okvir-obloga, okvir-panel, panel i panel. Betonski i kameni zidovi se koriste u zgradama različitih visina i za različite statičke funkcije u skladu sa svojom ulogom u strukturni sistem zgrada. Zidovi od nebetonskih materijala koriste se u zgradama različitih visina samo kao nenosiva konstrukcija.
Vanjski zidovi mogu biti jednoslojna ili slojevita konstrukcija.
Jednoslojni Zidovi se podižu od ploča, betona ili kamenih blokova, monolitnog betona, kamena, cigle, drvenih trupaca ili greda. IN slojevito izvođenje zidova različite funkcije povjereno razni materijali. Funkcije čvrstoće obezbjeđuju beton, kamen, drvo: funkcije trajnosti obezbjeđuju beton, kamen, drvo ili listnog materijala(aluminijske legure, obloženi čelik, azbestni cement, itd.); termoizolacijske funkcije - učinkoviti izolacijski materijali (ploče od mineralne vune, vlaknaste ploče, ekspandirani polistiren itd.); funkcije parne barijere - rolni materijali(lijepljenje filca, folije itd.), gusti beton ili mastike; dekorativne funkcije - razne materijali za oblaganje. Vazdušni razmak može biti uključen u broj slojeva takve ovojnice zgrade. Zatvoreno- za povećanje njegove otpornosti na prijenos topline, ventiliran- za zaštitu prostorije od pregrijavanja zračenja ili za smanjenje deformacija vanjskog obložnog sloja zida.
Jednoslojne i višeslojne zidne konstrukcije mogu se izraditi u potpunosti montažno ili tradicionalnim tehnikama.
Zidne konstrukcije moraju ispunjavati zahtjeve kapitalne izgradnje, čvrstoće i stabilnosti. Toplotna i zvučna izolacija zidova utvrđuje se na osnovu proračuna toplinske i zvučne izolacije.
Debljina vanjskih zidova odabire se prema najvećoj od vrijednosti dobivenih kao rezultat statičkih i toplinskih proračuna, a dodjeljuje se u skladu s projektom i toplinskim karakteristikama ogradne konstrukcije.
Rice. 85. Homogena cigla:
a – šesteroredni sistem oblačenja; b – lanac (dvoredni sistem oblačenja).
Fig.86. Dobro zidani zidovi od cigle:
a – sa horizontalnim dijafragmama od cementno-pješčanog maltera; b – isto, od međusobno povezanih cigli raspoređenih u šahovnici; c – isti, nalazi se u istoj ravni; d – aksonometrija zida.
Rice. 87. Vanjski zidni paneli:
a – jednoslojni; b – dvoslojni; c – troslojni; 1 – konstrukcijski i termoizolacioni beton; 2 – zaštitni i završni sloj; 3 – konstrukcijski beton; 4 – efektivna izolacija.
Studija starih stambenih zgrada Moskve, Sankt Peterburga, Kalinjingrada, Kaluge i drugih ruskih gradova pokazala je da su u davno uspostavljenom centralnom dijelu grada glavni objekti remont a rekonstrukcije su dvo- do petospratnice stambene zgrade građene početkom prošlog stoljeća. Raznolikost strukturnih oblika objekata starog fonda odlikuje se relativno malim asortimanom: materijal - šljunak, cigla, drvo; tehnologija gradnje - ručni rad.
Konstruktivne odluke kuće stara zgrada
Temelji u normalnim tlima građeni su u pravilu kao trakasti temelji od lomljenog kamena, ili rjeđe od spaljene željezne rude opeke sa složenim malterom. Na slabim, neravnomjerno komprimiranim tlima, na primjer, u Sankt Peterburgu, temelji su se često gradili na umjetnom temelju - na drvenih stubova ili kreveta.
Nosivi zidovi stambenih zgrada položeni su na teški cement i krečnim malterima od pune crvene cigle najvišeg (po današnjim standardima) kvaliteta. Kao rezultat toga, očuvani su mnogo bolje od drugih vrsta građevina. Debljina zidova se kreće od 2,5 do 4 cigle. Kruta veza uzdužnih i poprečnih kamenih zidova objekata obezbijeđena je postavljanjem skrivenih spojeva od najjačeg kovanog željeza. Općenito, civilne zgrade izgrađene prije revolucije karakterizira široka raznolikost dizajnerskih rješenja i prisustvo značajnog broja poprečnih zidova, koji osiguravaju veliku prostornu krutost nosivog okvira. Vertikalno opterećenje u ovim zgradama obično nose vanjski i unutrašnji uzdužni zidovi. Povremeno postoje nosive drvene pregrade od drveta. Unutrašnje pregrade su bile od drveta (obostrano malterisane šindrom) ili cigle.
Glavna vrsta podova u starim kamenim zgradama je pod drvene grede sa rolom tanjira ili dasaka. Nagib nosivih greda prema predrevolucionarnoj „standardnoj poziciji“ obično je bio 1-1,5 m. Podovi u dnevnom boravku su drveni, parket ili linoleum. U vlažnim prostorijama i u području stepeništa i liftova - od metlakh pločica ili cementa sa željeznom armaturom.
Rafter sistem kosi krovovi građeni su od slojevitih trupaca i visećeg tipa. Dizajn stepenica u većini kamenih građevina izrađen je u obliku kamenih ili betonskih stepenica položenih na čelične uzice. Kod stepeništa sa jednim veznikom po letvu, jedan kraj stepenica bio je ugrađen u zidove.
Tipizacija projektantskih rješenja starog temelja
Određeni broj istraživačkih organizacija bavi se istraživanjem i tipizacijom projektnih rješenja u oblasti kapitalnih popravki i rekonstrukcije starih stambenih objekata. Rezultati istraživanja su objedinjeni u jedinstven sistem i razvrstani u grupe i kategorije prema različitim kriterijumima klasifikacije.
Na sl. 1. prikazuje shematski plan i presjek stambene zgrade sa oznakom strukturni elementi i tehničko-ekonomske parametre koji su od najvećeg interesa za projektante i građevinare koji rade u oblasti rekonstrukcije starih objekata.
Fig.1. Šematski plan i presjek stare stambene zgrade sa oznakom glavnih parametara tipizacije
Analiza podataka prikupljenih od strane inženjera i graditelja tokom procesa istraživanja omogućava nam da izvučemo sljedeće zaključke:
1. Najčešća dvospratna shema stambenih zgrada (od 1 unutrašnji zid), rjeđe - tri raspona (sa 2 unutrašnja zida). Udio ovih šema iznosi 53-54%, tj. više od polovine svih kuća.
2. "Čista" udaljenost između nosivih zidova je:
- u Moskvi od 4 do 7 m - 51%; od 7 i više - 46,9%;
- u Sankt Peterburgu od 4 do 7 m - 77,1%; od 7 ili više - 16,7%.
3. Najčešći razmaci između osi vanjskih zidova:
- u Moskvi od 2 do 2,5 m - 80,5%;
- u Sankt Peterburgu od 1,75 do 2,75 m - 87,9%.
4. Vanjski zidovi u gornjem dijelu, u nivou potkrovlje, imaju debljinu od 60 do 90 cm, a unutrašnji zidovi - od 40 do 80 cm.
5. Debljina stropova i podova kreće se od 33 do 40 cm (89,6%).
6. Visine poda također uvelike variraju. Međutim, u Moskvi su zgrade sa visinom sprata od 3 do 4 m 93,1%, au Sankt Peterburgu - 84,3%.
Razmotrene projektne karakteristike starih stambenih zgrada trebale bi biti osnova za razvoj industrijskih inženjerskih rješenja.
U tabeli 3.2 prikazan je dijagram ovisnosti i varijabilnosti projektnih rješenja i metoda rekonstrukcije starog stambenog fonda. U praksi rekonstrukcijskih radova, koji uzimaju u obzir fizičko habanje nezamjenjivih konstrukcija, koristi se nekoliko rješenja: bez promjene konstrukcijskog projekta i sa njegovom promjenom; bez promjene zapremine zgrade, sa dodatkom podova i manjih proširenja.
Tabela 3.2
Prva opcija uključuje restauraciju zgrade bez promjene volumena zgrade, ali uz zamjenu podova, krovišta i drugih konstruktivnih elemenata. U ovom slučaju, kreira se novi izgled koji odgovara savremenih zahteva i zahtjevi društvenih grupa stanovnika. Rekonstruisani objekat mora očuvati arhitektonski izgled fasada, a njegove operativne karakteristike moraju biti dovedene do savremenih regulatornih zahteva.
Opcije s promjenama u projektnim shemama omogućavaju povećanje građevinskog obima zgrada: dodavanjem volumena i proširenjem zgrade bez promjene njene visine; nadgradnje bez promjene tlocrtnih dimenzija; dogradnje više spratova, dogradnje dodatnih volumena sa promenama gabarita objekta u planu. Ovaj oblik rekonstrukcije prati i preuređenje prostora.
Ovisno o lokaciji objekta i njegovoj ulozi u razvoju, provode se sljedeće mogućnosti rekonstrukcije: uz očuvanje stambenih funkcija; uz djelomičnu prenamjenu i potpunu prenamjenu funkcija zgrade.
Rekonstrukciju stambenih zgrada treba izvoditi sveobuhvatno, uključujući, uz rekonstrukciju unutarblokovskog okruženja, njegovo uređenje, poboljšanje i restauraciju komunalne mreže i tako dalje. U toku procesa rekonstrukcije revidira se asortiman ugrađenih prostorija u skladu sa standardima za pružanje ustanova primarne zdravstvene zaštite stanovništvu.
U centralnim dijelovima gradova, zgrade koje se rekonstruišu mogu sadržavati ugrađene gradske i komercijalne ustanove periodično i stalno održavanje. Korištenje ugrađenih prostora pretvara stambene zgrade u multifunkcionalne objekte. Nestambeni prostori se nalaze na prvim spratovima kuća koje se nalaze duž crvenih građevinskih linija.
Na sl. 3.5 prikazane su konstruktivne i tehnološke opcije za rekonstrukciju zgrada sa očuvanjem ( A) i sa promjenom ( b,V) konstruktivnim dijagramima, bez promjene volumena i sa njihovim povećanjem (nadgradnja, dogradnja i proširenje planiranih gabarita objekata).
Rice. 3.5. Mogućnosti rekonstrukcije ranih stambenih zgrada A- bez promjene projektne šeme i obima izgradnje; b- uz dodatak malih volumena i transformaciju potkrovlja u potkrovlje; V- sa dodatkom podova i proširenjem volumena; G- sa dogradnjom objekta do kraja objekta; d, f- sa izgradnjom objekata; i- sa proširenjem volumena krivolinijskih oblika
Posebno mjesto u rekonstrukciji urbanih centara treba dati racionalnom uređenju podzemnog prostora uz zgrade, koji se može koristiti kao tržni centri, parking, mala preduzeća itd.
Glavni konstruktivni i tehnološki način rekonstrukcije objekata bez promjene projektne sheme je očuvanje trajnih konstrukcija vanjskih i unutrašnjih zidova, stepeništa uz ugradnju teških podova. Ukoliko dođe do značajnog stepena habanja na unutrašnjim zidovima kao posledica učestalog preuređenja sa izgradnjom dodatnih otvora, izmeštanjem ventilacionih kanala itd. rekonstrukcija se izvodi ugradnjom ugradnih sistema uz očuvanje samo vanjskih zidova kao nosivih i ogradnih konstrukcija.
Rekonstrukcija sa promjenom zapremine zgrade podrazumijeva ugradnju ugrađenih trajnih sistema sa nezavisnim temeljima. Ova okolnost omogućava dodavanje nekoliko spratova zgradama. U ovom slučaju, konstrukcije vanjskih, a u nekim slučajevima i unutarnjih zidova oslobađaju se opterećenja gornjih podova i pretvaraju u samonoseće ogradne elemente.
Prilikom rekonstrukcije objekta proširenjem moguće su konstruktivne i tehnološke opcije za djelomično korištenje postojećih temelja i zidova kao nosivih uz preraspodjelu opterećenja sa etaža koje se grade na vanjske elemente zgrada.
Principe rekonstrukcije zgrada izgrađenih kasnije (1930-40-ih) diktira jednostavnija konfiguracija kuća sekcionog tipa, prisustvo podova od sitnokomadnih armiranobetonskih ploča ili drvenih greda, kao i manja debljina vanjskih zidova. Glavne metode rekonstrukcije sastoje se od dogradnje liftovskih okna i drugih malih volumena u obliku erkera i umetaka, dogradnje podova i potkrovlja, te izgradnje udaljenih niskih proširenja za administrativne, komercijalne ili kućne svrhe.
Povećanje komfora stanova postiže se potpunim preuređenjem sa zamjenom spratova, a povećanjem obima zgrade kao rezultat nadgradnje osigurava se povećanje gustine izgrađenosti kvarta.
Najtipičniji načini rekonstrukcije zgrada ovog tipa su zamjena podova montažnim ili monolitnim konstrukcijama s potpunim preuređenjem, kao i dodatna nadgradnja od 1-2 kata. U ovom slučaju, nadgradnja zgrada se izvodi u slučajevima kada stanje temelja i zidne ograde osigurava percepciju promijenjenih opterećenja. Kao što je iskustvo pokazalo, zgrade ovog perioda omogućavaju dogradnju do dva sprata bez ojačavanja temelja i zidova.
U slučaju povećanja visine nadgradnje koriste se ugradbeni sistemi montažnih, montažnih i monolitnih konstrukcija.
Upotreba ugrađenih sistema omogućava implementaciju principa stvaranja velikih preklapajućih površina koje olakšavaju implementaciju fleksibilnih rasporeda prostorija.