"Отечественный опыт возведения зданий с наружными стенами

Ищук М.К.
ОТЕЧЕCТВЕННЫЙ ОПЫТ
ВОЗВЕДЕНИЯ ЗДАНИЙ
С НАРУЖНЫМИ СТЕНАМИ
ИЗ ОБЛЕГЧЕННОЙ
КЛАДКИ
Москва
РИФ «СТРОЙМАТЕРИАЛЫ»
2008
Оглавление
Глава 1. Отечественный опыт возведения зданий с наружными стенами из облегченной кладки
1.1.
1.2.
1.2.1.
1.2.2.
1.2.3.
История строительства и проектирования зданий с наружными стенами из
облегченной кладки . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .?
Примеры решения наружных стен из мгногослойной кладки в 1990-е годы . . . .?
Пример комбинированного применения кладки с вертикальными диафрагмами для
простенков и с гибкими связями в междуоконных поясах в пятиэтажном жилом доме
в г. Бронницы Московской области . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .?
Пример комбинированного применения кладки с уширенным швом
для несущих и кладки с вертикальными диафрагмами для самонесущих стен в
десятиэтажном жилом доме в г. Кашира Московской области . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .?
Пример решения узлов сопряжения внутренних и наружных несущих стен из
техслойной кладки с вертикальными диафрагмами для жилого дома в г. Раменское
Московской области . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .?
Глава 2. Дефекты наружных стен с лицевым слоем из кирпичной кладки
2.1.
2.2.
2.3.
2.3.1.
2.3.4.
2.4.
2.5.
2.5.1.
2.5.2.
2.5.3.
2.5.4.
2.5.5.
2.5.6.
2.5.7.
2.5.8.
Основные причины проявления массовых дефектов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .?
Дефекты утепляющего слоя . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .?
Дефекты узлов крепления слоев наружных стен . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .?
Дефекты узлов опирания наружного слоя из кирпичной кладки . . . . . . . . . . . . . .?
Неудовлетворительное крепление наружного слоя
из кирпичной кладки к внутренним слоям . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .?
Опирание на лицевой слой балконов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .?
Массовое проявление дефектов наружных облегченных стен зданий, возводимых
с конца 1990-х годов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .?
Основные виды последствий допущенных ошибок
при проектировании и строительстве . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .?
Повреждения кладки лицевого слоя 22-этажного жилого дома
на ул. Магнитогорская в г. Москве . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .?
Повреждения кладки лицевого слоя 22-этажного жилого дома
на ул. Старослободская в г. Москве . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .?
Повреждения кладки лицевого слоя 22-этажного жилого дома
на ул. Петрозаводская в г. Москве . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .?
Повреждения кладки лицевого слоя 22-этажного жилого дома
на ул. Зоологическая в г. Москве . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .?
Повреждения штукатурки по лицевому слою жилого дома
на ул.Плющиха в г. Москве . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .?
Повреждения штукатурки по лицевому слою 22-этажного
жилого дома на ул. 2-я Ямская в г. Москве . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .?
Краткий анализ причин повреждений лицевого слоя стен зданий, возводимых с
конца 1990-х годов. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .?
Глава 3. Исследование прочности и деформаций кладки из высокопустотных
и керамических камней и кирпича применительно к наружным стенам
из многослойной кладки
3.1.
3.2.
История выпуска пустотелых керамических камней в России . . . . . . . . . . . . . . . .?
Оптимизация конструкции керамических камней . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .?
3
3.2.1.
3.2.2.
3.2.3.
3.2.4.
3.2.5.
3.2.6.
3.3.
3.4.
3.4.1.
3.4.2.
3.4.3.
3.4.4.
Параметры оптимизации . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .?
Сопротивление стен теплопередаче . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .?
Технологичность изготовления изделий . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .?
Прочностные и деформационные характеристики кладки . . . . . . . . . . . . . . . . . . .?
Долговечность кладки . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .?
Технологичность выполнения кладки . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .?
Краткий обзор экспериментальных исследований прочности и деформаций
кладки из пустотелых керамических камней и кирпича . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .?
Экспериментальные исследования прочности и деформаций кладки
из высокопустотных камней и кирпича с горизонтальными пустотами . . . . . . . . . . . . .?
Специфика применения пустотелых керамических камней и кирпича
в многослойных стенах . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .?
Экспериментальные исследования прочности и деформаций кладки
из керамического кирпича толщиной 88 мм с горизонтальными пустотами
(пустотностью 41,7%) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .?
Экспериментальные исследования прочности и деформаций кладки
из 11-пустотного керамического камня (пустотностью 44,6 %)
размерами 250(250(142 мм . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .?
Анализ проведенных экспериментальных исследований кладки из высокопустотных
керамических камней и кирпича с горизонтальными пустотами . . . . . . . . . . . . . . . . . . .?
Глава 4. Экспериментальные исследования прочности и деформаций многослойной . . . .
облегченной кладки
4.1.
4.2.
4.2.1.
4.2.2.
4.2.3.
4.2.4.
4.2.5.
4.2.6.
4.3.
4.4.
Испытания многослойных облегченных кладок, выполненные в ЦНИПС . . . . . . . . . . . . . . . . .?
Экспериментальные исследования прочности и деформаций комбинированной
кладки из керамических камней высотой 14 см с горизонтальными пустотами
(пустотностью 44,6%) с облицовкой керамическим кирпичом толщиной 8,8 мм и
с вертикальными пустотами (пустотностью 34%). Тип 1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .?
Цель работы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .?
Описание конструкций многослойной кладки и опытных образцов . . . . . . . . . . .?
Испытание кладки из пустотелого кирпича с вертикальными пустотами . . . . . . . . . . .?
Характер разрушения образцов многослойной кладки . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .?
Прочность многослойной кладки . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .?
Упругие свойства многослойной кладки . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .?
Экспериментальная проверка прочности и деформаций комбинированной
трехслойной кладки из керамических камней с 11-ю вертикальными пустотами
(пустотность 44,6%) и наружными слоями из кирпича с вертикальными
пустотами (пустотность 34%). Тип 2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .?
Анализ результатов проведенных исследований . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .?
Глава 5. Исследования многослойной кладки с вертикальными диафрагмами
5.1.
5.2.
5.2.1.
5.2.2.
5.3.
4
Экспериментальные исследования образцов кладки
при внецентренном сжатии . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .?
Экспериментальные исследования вертикальных кирпичных диафрагм при
сдвиге . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .?
Кирпичная кладка с диафрагмами . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .?
Кладка с диафрагмами из ячеистобетонных камней . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .?
Сдвиговая жесткость вертикальных диафрагм . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .?
Глава 6. Практические методы определения деформаций каменной кладки
с учетом поэтапности и длительности ее возведения
6.1.
6.2.
6.3.
6.4.
6.5.
6.6.
6.7.
6.8.
6.9.
6.10.
Деформации кладки . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .?
Деформации ползучести . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .?
Упругие деформации . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .?
Полные деформации от усилия обжатия . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .?
Данные для определения коэффициентов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .?
Назначение расчетной температуры наружных стен с лицевым слоем
из кирпичной кладки. Пример определения разности температур . . . . . . . . . . . . . . .?
Температурные деформации кладки . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .?
Влажностные деформации кладки . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .?
Деформации упругого восстановления кладки
при снижении уровня ее обжатия . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .?
Вертикальные перемещения наружного и внутреннего слоев многослойной
кладки. Пример определения разности перемещений простенка стены из
трехслойной кладки на гибких связях, возникающих от вертикальной нагрузки .?
Глава 7 . Исследование напряженно-деформированного состояния кладки
с вертикальными диафрагмами на ПК с учетом поэтапности и длительности
возведения
7.1.
7.1.1.
7.1.2.
7.2.
7.2.1.
7.2.2.
7.2.3.
7.2.4.
7.2.5.
7.2.6.
7.2.7.
Исследование напряженно-деформированного состояния кладки
пространственных фрагментов без учета поэтапности возведения . . . . . . . . . . . .?
Методика проведения исследований . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .?
Анализ результатов расчетов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .?
Исследование напряженно-деформированного состояния кладки
пространственных фрагментов с учетом поэтапности возведения . . . . . . . . . . . .?
Методика проведения исследований . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .?
Расчетные схемы фрагмента, рассчитываемого на вертикальные нагрузки с
учетом поэтапности возведения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .?
Нагрузки . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .?
Методика определения напряженно-деформированного состояния стен,
вызванного нагрузкой и деформациями ползучести . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .?
Деформационные характеристики кладки . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .?
Методика определения деформаций ползучести кладки . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .?
Напряженное состояние в слоях фрагмента от вертикальной нагрузки . . . . . . . . . . .?
Глава 8. Анализ результатов исследования стен из трехслойной кладки с вертикальными
кирпичными диафрагмами
8.1.
8.2.
8.3.
8.4.
8.5.
8.5.1.
8.5.2.
8.6.
Введение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .?
Перераспределение усилий между слоями при действии нагрузки
от веса кладки и перекрытий . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .?
Перераспределение усилий между слоями при температурно-влажностных
воздействиях . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .?
Критерии прочности кирпичных диафрагм многослойной кладки . . . . . . . . . . . .?
Проверка несущей способности кладки стены . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .?
Вводная часть . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .?
Несущая способность кладки многослойных стен с вертикальными диафрагмами .?
Вертикальные усилия в слоях . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .?
5
8.7.
8.8.
Суммарные величины касательных напряжений в диафрагме . . . . . . . . . . . . . . . .?
Усилия от вертикальной нагрузки, перераспределяемые между слоями стены с
кирпичными диафрагмами . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .?
8.8.1. Усилия от вертикальной нагрузки, перераспределяемые на момент окончания
возведения стены . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .?
8.8.2. Усилия от вертикальной нагрузки, перераспределяемые с момента окончания
возведения стены . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .?
8.9.
Усилия от температурных воздействий, перераспределяемые
между слоями стены с кирпичными диафрагмами . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .?
8.10. Усилия от влажностных воздействий, перераспределяемые
между слоями стены с кирпичными диафрагмами . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .?
8.11. Касательные напряжения в диафрагме . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .?
8.11.1. Касательные напряжения от вертикальной нагрузки, действующие
на момент окончания возведения стены . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .?
8.11.2. Касательные напряжения от вертикальной нагрузки,
развивающиеся с момента окончания возведения стены . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .?
8.11.3. Касательные напряжения от температурных деформаций . . . . . . . . . . . . . . . . . . .?
8.11.4. Касательные напряжения от усадки кладки . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .?
8.12. Вертикальные перемещения от вертикальной нагрузки
многослойной кладки в верхней части стены,
развивающиеся с момента окончания возведения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .?
8.13. Примеры расчета трехслойных стен . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .?
8.13.1. Пример определения вертикальных усилий и касательных напряжений,
развивающихся в диафрагме от температурных воздействий . . . . . . . . . . . . . . . .?
8.13.2. Пример определения вертикальных усилий, развивающихся
в слоях на момент окончания возведения стены . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .?
8.13.3. Пример определения вертикальных усилий в слоях, развивающихся после
окончания возведения стены . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .?
8.13.4. Пример определения касательных напряжений, развивающихся в диафрагме
вверху стены . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .?
8.13.5. Пример определения касательных напряжений внизу стены . . . . . . . . . . . . . . . . .?
8.13.6. Пример проверки несущей способности кладки стены . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .?
8.13.1. Пример определения вертикальных усилий и касательных напряжений,
развивающихся в диафрагме от температурных воздействий . . . . . . . . . . . . . . . .?
8.13.2. Пример определения вертикальных усилий, развивающихся в слоях на момент
окончания возведения стены . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .?
8.13.3. Пример определения вертикальных усилий в слоях, развивающихся после
окончания возведения стены . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .?
8.13.4. Пример определения касательных напряжений, развивающихся в диафрагме
вверху стены . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .?
8.13.5. Пример определения касательных напряжений внизу стены . . . . . . . . . . . . . . . . .?
8.13.5. Пример проверки несущей способности кладки стены . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .?
Глава 9. Исследование многослойных стен с гибкими связями
9.1.
9.2.
9.3.
9.3.1.
6
Конструкции гибких связей . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .?
Экспериментальные исследования узлов анкеровки гибких связей в кладку . . . .?
Исследование причин образования дефектов в кирпичной кладке лицевого слоя
наружных стен зданий . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .?
Исследование причин образования дефектов в кирпичной кладке лицевого слоя
наружных стен зданий, расположенных на ул. Магнитогорская в г. Москве . . . .?
9.3.2.
Исследование причин образования дефектов в кладке лицевого слоя наружных
стен здания, расположенного на ул. Старослободская в г. Москве . . . . . . . . . . . .?
9.4.
Исследование влияния жесткости связей на напряженно-деформированное
состояние лицевого слоя . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .?
9.5.
Исследование напряженно-деформированного состояния лицевого слоя при
температурно-влажностных воздействиях . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .?
9.5.1. Описание рассчитываемых фрагментов стен . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .?
9.5.2. Анализ напряженно-деформированного состояния кладки лицевого слоя при
температурно-влажностных воздействиях . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .?
9.5.3. Анализ влияния различных факторов на величину усилий в гибких связях . . . . . . . . . . . . . .?
9.5.4. Вывод зависимости горизонтальных растягивающих напряжений в лицевом слое
от габаритов фрагмента и граничных условий . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .?
9.5.5. Вывод зависимости растягивающих усилий в гибких связях от габаритов
фрагмента стен и граничных условий . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .?
9.6.
Исследование напряженно-деформированного состояния лицевого слоя на
прямолинейном участке при внецентренном опирании . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .?
9.7.
Назначение расстояний между вертикальными деформационными швами в
лицевом слое кладки и мест их расположения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .?
9.8.
Назначение расстояний между горизонтальными деформационными швами в
лицевом слое кладки . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .?
9.9.
Проверка прочности кладки лицевого слоя на растяжение . . . . . . . . . . . . . . . . . .?
9.10. Проверка прочности гибких связей и анкерных узлов на растяжение
9.11. Примеры определения горизонтальных растягивающих напряжений
в кладке лицевого слоя и растягивающих усилий в гибких связях. Назначение
расстояний между вертикальными деформационными швами в лицевом слое
кладки . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .?
9.11.1. Определение горизонтальных растягивающих напряжений в кладке лицевого слоя.
Проверка прочности кладки лицевого слоя на растяжение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .?
9.12.2. Определение растягивающих усилий в гибких связях . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .?
Глава 10. Узлы и детали наружных стен из облегченной кладки
10.1.
10.1.1.
10.1.2.
10.1.2.
10.1.3.
Рекомендуемые типы многослойных стен с гибкими связями . . . . . . . . . . . . . . . .?
Общая часть . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .?
Требования по устройству гибких связей . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .?
Требования по устройству наружного (лицевого) слоя кладки . . . . . . . . . . . . . . .?
Требования по устройству горизонтальных и вертикальных
деформационных швов в наружном (лицевом) слое кладки . . . . . . . . . . . . . . . . .?
10.1.4. Требования по устройству утепляющего слоя . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .?
10.2. Наружная стена высотой один-три этажа с наружным самонесущим и внутренним
несущим или самонесущим слоями (тип ГС-1) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .?
10.11.3.Наружная стена с вертикальными диафрагмами из ячеистобетонных камней с
самонесущими наружным и внутренними слоями высотой до пяти этажей (тип
ЯД-2) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .?
10.12. Стены из камней керамических, легкого бетона, в том числе с заполнением
пустот эффективным утеплителем . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .?
7
Предисловие
В настоящей монографии обобщен отечественный опыт возведения зданий с наружными стенами из облегченной кладки. Первые стены из многослойной кладки появились в России еще в начале XIX века и почти на 50 лет раньше, чем в других странах. Так, первое упоминание о многослойных стенах, возводимых в Англии, относится лишь к середине XIX века. Впоследствии конструкции таких стен постоянно совершенствовались, однако, возведение их в России в общем объеме строительства было невелико.
С конца 1990-х годов началось массовое строительство зданий с наружными облегченными стенами с лицевым слоем из кирпичной кладки. Это было связано с введением повышенных требований по обеспечению стен сопротивлению теплопередаче. Вследствие отсутствия
достаточного опыта проектирования и возведения облегченных стен при строительстве многих зданий были допущены и, к сожалению, продолжают допускаться серьезные ошибки. Среди них следует отметить некачественную укладку утеплителя и отсутствие либо некачественное исполнение горизонтальных и вертикальных деформационных швов. Часть ошибок удавалось исправить еще в процессе строительства. Но значительная часть дефектов стала проявляться спустя несколько лет после окончания возведения зданий. На нескольких зданиях произошло обрушение облицовки. Только в Москве насчитывается несколько десятков строений
с выявленными дефектами лицевого слоя из кирпичной кладки. Если не предпринять меры по
устранению дефектов, в дальнейшем число аварий может многократно увеличиться. Это может произойти как на уже возведенных зданиях, так и по мере строительства новых.
В работе приведены результаты экспериментальных и расчетно-теоретических исследований наружных облегченных стен с лицевым слоем из кирпичной кладки. На основе анализа причин возникновения дефектов стен и проведенных исследований были разработаны инженерные методы расчета различных видов воздействий на наружные многослойные стены с учетом
поэтапности и длительности возведения, включая температурно-влажностные. Кроме того,
приведены конструктивные требования по назначению расстояний между вертикальными и горизонтальными деформационными швами, конструкции гибких связей, армированию кладки.
Если в Москве и в ряде других центральных регионов переходный период возведения зданий с наружными стенами из облегченной кладки уже практически пройден, то в целом по
России многие проблемы еще не решены. В этой связи в настоящей работе приводятся технические решения стен, которые ориентированы на регионы с самым различным уровнем развития строительной базы.
Монография рассчитана на работников проектных, строительных и контролирующих качество строительства организаций. Главы, посвященные истории возведения наружных стен из
облегченной кладки и истории выпуска пустотелых керамических камней и кирпича в России,
могут представить интерес и для более широкого круга читателей.
Автор выражает признательность коллективу ЦНИИСК им. Кучеренко, где он работает
последние тридцать лет, за помощь в проведении исследований и подготовке монографии
к печати. Особую благодарность автор выражает своему учителю В.А.Камейко. Автор благодарит вице-президента Российской академии архитектуры и строительных наук, академика
РААСН, д-ра техн. наук, проф. В.И. Травуша за сделанные им замечания и предложения.
8
ГЛАВА ПЕРВАЯ
ОТЕЧЕСТВЕННЫЙ ОПЫТ ВОЗВЕДЕНИЯ ЗДАНИЙ
С НАРУЖНЫМИ СТЕНАМИ ИЗ ОБЛЕГЧЕННОЙ КЛАДКИ
1.1. История строительства и проектирования зданий
с наружными стенами из облегченной кладки
Основным назначением наружных стен зданий является защи/
та внутренних помещений от неблагоприятных внешних воздей/
ствий – атмосферных осадков, низкой или, наоборот, высокой
температуры воздуха, прямых солнечных лучей, шума, пыли и т.п.
В отечественной практике наружные стены из каменной
кладки в большинстве своем совмещали функции ограждающей
и несущей конструкции. Это приводило к тому, что они выпол/
нялись массивными, преимущественно из однослойной кладки.
В последнее время наружные стены, особенно в многоэтажных
зданиях, являются самонесущими. Это позволяет выполнять их
из легких материалов, обладающих высоким сопротивлением
теплопередаче. Чаще всего такие стены многослойные.
В отечественной технической литературе отсутствует единая
терминология, определяющая многослойные стены, выполнен/
ные из каменной кладки в сочетании с утеплителем. Так, в ши/
роко распространенном альбоме [1.1] такие стены называются
слоистыми. В англоязычной технической литературе [1.2–1.4]
стены с пустотами между слоями называются cavity wall – пус/
тотные стены. Близкими к ним по конструкции оказываются
стены с облицовкой, выполненной из штучных материалов и
крепящейся с помощью гибких связей к несущим конструкци/
ям. За облицовкой может располагаться слой утеплителя, отде/
ленный от нее воздушной прослойкой. Такие стены называются
veneer – облицовка. В СНиП П–22–81* «Каменные конструк/
ции» и Пособии к нему [1.5, 1.6] многослойные стены, в кото/
рых применен эффективный утеплитель или имеется воздушная
прослойка, называются стенами облегченной кладки. Стены,
в которых наружный слой выполнен из штучных стеновых мате/
риалов (кирпича, камней, блоков и т. п.), отличающихся по
свойствам от материала основного слоя, называются стенами
с облицовкой. В настоящей работе этот вид стен не рассматри/
вается, хотя многие расчетные положения, изложенные ниже,
могут быть применены и для них. Принятое в [1.5, 1.6] название
стен будет сохранено и в настоящей работе.
9
Металлические
скобы
Засыпка
120 140
510
250
Воздушные
прослойки
120 120 120
120 75 120 75 120
380–510
510
Рис. 1.1.1 а. Стены системы А.И. Герарда (1829 г.)
Рис. 1.1.1 б. Гибкие связи, применявшиеся в стенах А.И. Герарда (1829 г.)
Впервые в России конструкции стен из облегченной кладки
предложил в 1829 г. инженер А.И. Герард [1.7] . Первоначально
кладка состояла из внутреннего и наружного кирпичных слоев,
пространство между которыми заполнялось засыпным органи/
ческим утеплителем (опилки, торф, мох и т.д.). Слои соединялись
между собой металлическими скобами, закрепляемыми в прос/
верленные в кирпиче отверстия. Кроме того, А.И. Герардом была
предложена стена, состоящая из трех параллельных кирпичных
стенок, разделенных воздушными прослойками (рис. 1.1.1 а, 1.1.1
б). Основным назначением таких стен в условиях холодного кли/
мата России было способствовать увеличению термического соп/
ротивления при значительной экономии кирпича и раствора. В
30/х годах XIX века было построено небольшое количество одно/
и двухэтажных жилых домов, однако в дальнейшем их строитель/
ство в России практически прекратилось. Одной из причин этого
была низкая долговечность применяемых материалов (коррозия
металлических связей, просадка утеплителя и др.).
10
I
Круглое железо
Засыпка шлаком
II
Этернитовые
пластинки
Проволока
Засыпка шлаком
III
IV
Этернитовые
пластинки
Засыпка
шлаком
Этернитовые
пластинки
Засыпка
шлаком
Этернитовые
пластинки
Рис. 1.1.1 в Скрепление слоев стены по системе А.И. Герарда: I – проволокой; II – этернитовыми
пластинками по системе Гвве; III и IV – этернитом по системе Ганау (30-е годы)
Иная картина складывалась в развитых странах Запада. Там
появление наружных стен с зазором между слоями кладки (cav/
ity wall) относится к 1850/м гг. Впервые они начали возводиться
в Англии. Благодаря ее относительно теплым зимам наружные
стены можно было бы возводить там достаточно тонкими. Од/
нако стены небольшой толщины не препятствуют проникнове/
нию сквозь них дождевых вод, особенно если дожди сопровож/
даются сильным ветром. Воздушная прослойка препятствовала
проникновению влаги во внутренний слой стены и способство/
вала более быстрому высыханию кладки обоих слоев. Опыт Анг/
лии впоследствии широко использовался всеми развитыми
странами.
В СССР в 30/е годы прошлого столетия возникла необходи/
мость внедрения в практику строительства экономичных стен
из/за нехватки строительных материалов при больших масштабах
строительства. К этому времени появилось уже довольно много
технических решений облегченных стен высотой до пяти этажей.
Связь между наружным и внутренним слоями кладки выполня/
лась в основном гибкими стальными связями либо путем пере/
вязки кирпичом. Но были и предложения выполнять связи из
пластин этернита (асбестоцемента), материала, обладающего
11
в отличие от обычной стали, стойкостью к коррозии. Примеры
таких стен приведены на рис.1.1.1 в.
В 1939 году лабораторией каменных конструкций ЦНИПС
(ныне ЦНИИСК им. Кучеренко) под руководством Л.И.Онищи/
ка на основе проведенных исследований была разработана
инструкция по кладке стен системы Н.С. Попова [1.8]. Система
кладки инж. Н.С. Попова рекомендовалась для возведения зда/
ний высотой до 15 м (четырехэтажных зданий или в четырех верх/
них этажах многоэтажных зданий, но не выше семи этажей). Сте/
ны состояли из наружного и внутреннего слоев толщиной в пол/
кирпича, пространство между которыми заполнялось шлакобе/
тоном или готовыми шлакобетонными вкладышами. Связь на/
ружного и внутреннего слоев осуществлялась с помощью тычко/
вых рядов кирпича, входящих в бетон через три–пять ложковых
рядов кладки. Тычковые ряды располагались в одном сквозном
ряду или в шахматном порядке. Предельная толщина от 38 до 65
см (рис. 1.1.2 в, г, д).
В той же инструкции были приведены кладки стен системы
Попова/Орлянкина. В них в качестве утеплителя предлагались
засыпки из шлака и т.п. Наружная и внутренняя стенки толщи/
ной в полкирпича каждая связывались между собой горизонталь/
ными кирпичными диафрагмами. Высота стен системы Попова/
Орлянкина рекомендовалась не более 12 м.
В 1942 г. в ЦНИПС была разработана инструкция по кладке
нескольких типов облегченных стен (системы Попова; Попова и
Орлянкина; Попова и Поповой) [1.8]. В этой инструкции были
представлены типы стен из прежней инструкции [1.9] и новые.
Наибольший интерес среди них представляет кладка с армиро/
ванными растворными диафрагмами (рис. 1.1.2 а). Промежуток
между двумя кирпичными стенками заполнялся шлаком или дру/
гими минеральными засыпками. Диафрагмы, армированные
круглым железом диаметром 5–6 мм, располагались по высоте
стены не реже, чем через пять рядов кладки с шагом по горизон/
тали 50–70 см. Диафрагмы осуществляли связь между кирпичны/
ми стенками и одновременно уменьшали просадку утеплителя.
В инструкции были также предложены кирпичные ребристые
кладки, в которых наружные стенки выполнялись из кирпича на
ребро, блоков, специальных плиток (рис. 1.1.3). С целью эконо/
мии материалов в военное время рекомендовалось также широ/
кое использование «половняка» и армирование горизонтальных
диафрагм деревянной дранкой. Высота стен для всех типов кла/
док не превышала двух–трех этажей для большинства видов кла/
12
Металлические связи
а)
б)
Термовкладыш
75
1
00
Засыпка
Армированная
растворная
диафрагма
12
0
0
12
60
0
60
12
5
5
0
38
Расход металла
на скобы 1,1 кг
3
1 м стены
0
0 38
12
в)
Расход металла на
скобы 1,65 кг на
1 м3стены
г)
Легкий бетон
Легкий бетон
51
0
0
38
40
6
60
5
е)
д)
Термовкладыш
Засыпка
0
51
40
6
0
51
Растворная
диафрагма
Рис. 1.1.2. Стены системы Попова [1.8], 1939 г.; [1.9], 1942 г.; [1.11], 1951 г.
13
а)
Засыпка
б)
Засыпка
Растворная
диафрагма
39
0
90
49
0
90
0
31
90
Рис. 1.1.3. Кладка из кирпича и камней (блоков) на ребро [1.9], 1942 г.
док и пяти этажей – для кирпично/бетонных кладок и кладок со
вкладышами.
Следующий этап развития конструкций облегченных стен в на/
шей стране отражен в «Инструкции по применению пустотных
стен», подготовленной С.А.Семенцовым [1.10].
Помимо уже описанных выше кладок в ней были представле/
ны стены системы Попова, выполняемые по типу стен А.И. Герарда.
Аналогичные конструкции стен были предложены Всероссийс/
ким обществом гражданских инженеров еще в 1925 году.
Эти стены состояли из двух слоев в полкирпича, связанных меж/
ду собой вертикальными диафрагмами из тычковых кирпичей.
В случае применения засыпки для исключения ее просадки через
пять/шесть рядов по высоте выполнялись горизонтальные раствор/
ные диафрагмы. Высота таких стен ограничивалась тремя этажами.
В 1951 году под руководством С.А. Семенцова была разработа/
на новая, значительно расширенная «Инструкция по проектиро/
ванию и возведению облегченных стен из кирпича и бетонных
камней» [1.11]. Среди новых конструкций в нее были внесены
стены из колодцевой кладки толщиной 51–56 см с вертикальны/
14
б)
а)
Засыпка
Засыпка
0
51
40
6
0
38
4
30
в)
г)
Воздушная прослойка
(возможно заполнение
шлаковым раствором)
75
1
00
Металлические связи
Воздушная прослойка
0
12
50
55
0
40
6
0;
0
42
51
Рис. 1.1.4. Стены: а, б из колодцевой кладки: а, б, в – на гибких связях; г – с уширенным швом
ми кирпичными диафрагмами толщиной 12 (рис. 1.1.4 а, б) и
25 см (рис. 1.1.2 е); стены из кладки с внутренней воздушной
прослойкой, в которых внутренний слой кладки толщиной 12
или 25 см соединялся с наружным слоем толщиной 12 см метал/
лическими гибкими связями или горизонтальными кирпичными
диафрагмами (см. рис. 1.1.2 б; 1.1.4 в, г). Кроме кирпичных кла/
док были широко представлены стены из бетонных камней как
с кирпичной облицовкой, так и без нее (рис. 1.1.5–1.1.9).
При участии ЦНИИСК был разработан ряд новых норматив/
ных документов по проектированию и возведению стен из облег/
ченной кладки, в которых в основном применялись описанные
выше конструкции. Так, при участии А.И. Рабиновича были раз/
работаны типовые серии узлов и деталей наружных стен из облег/
15
Металлические связи
3
9
0
7
5
1
0
0
Металлические связи
6
4
0
42
0
Воздушная прослойка
0
6
4
0
42
Раствор с кирпичным боем
0
46
0
42
Рис. 1.1.5. Кладка из бетонных камней (блоков)
с лицевым слоем из кирпича [1.11], 1951 г.
Рис. 1.1.6. Кладка из бетонных камней
(блоков) с лицевым слоем из кирпича с
воздушной прослойкой [1.11], 1951 г.
ченной кладки [1.12, 1.13]. Из описанных выше конструкций им
были отобраны колодцевые кладки с вертикальными диафрагма/
ми с шириной колодца 16 и 25 см (рис. 1.1.4 а, б), кладки с уши/
ренным швом, заполненным утеплителем (рис. 1.1.4 г), кладки из
легкобетонных и ячеистобетонных камней с облицовкой и без
облицовки кирпичом и кладки с расположением эффективного
утеплителя с внутренней стороны стены (рис. 1.1.10, а,б).
В 1987 году при участии автора настоящей работы была подго/
товлена серия 2.130.8 вып. 0 и 1 «Детали стен и перегородок жилых
зданий» [1.14–1.18], базирующаяся на упомянутых выше сериях.
16
10
120 190
10
10
120 190 190
0
42
320
10
10
120 190 190
520
10
120
520
390
520
Рис. 1.1.7. Кладка из бетонных камней (блоков) с четвертью с облицовкой кирпичом [1.11], 1951 г.
120 50 190
120 50 190
0
42
320
10
190
120 50 190
560
10
190
560
120 50
390
520
Рис. 1.1.8. Кладка из бетонных камней (блоков) с облицовкой кирпичом с воздушной прослойкой [1.11], 1951 г.
Воздушная
прослойка
Металлические
связи
Воздушная
прослойка
00
75010
0
390
41
0
41
0
38
390
390
Рис. 1.1.9. Кладка из бетонных камней (блоков) [1.11], 1951 г.
По предложению автора в [1.14] были применены более эф/
фективные с точки зрения теплотехники узлы. Так, была исклю/
чена средняя надоконная перемычка, под подоконником вместо
кирпичной диафрагмы была принята растворная и др. (рис.
1.1.11). В серию были включены более эффективные кладки
с гибкими стальными связями (см. главу 10).
В то же время из серии была исключена кладка с утеплителем
типа цементно/стружечного фибролита или минераловатных
плит, устраиваемых с внутренней стороны стены. Такие стены
наименее эффективны с точки зрения теплотехники и в больши/
17
Воздушная
прослойка
Кирпич
Утеплитель
Рис. 1.1.10. Стены с расположением утеплителя с внутренней стороны стены [1.12, 1.13].
Гидроизоляционный фартук
Утеплитель
Ж. б. плита перекрытия
Цементный раствор
Открытые вертикальные швы
Сетка арматурная
Плита перекрытия
Оконная коробка
Утеплитель
Открытые
вертикальные швы
Гидроизоляционный
сливной фартук
ПСБС
Ж. б. перемычка
Уплотнение
ПСБС
Цементный
раствор
Слив
Ж. б. перемычка
Смоляная
пакля
Доска
подоконная
Металлическая скоба
Смоляная
пакля
Оконная коробка
Рис. 1.1.11. Узлы наружных стен [1.14], 1987 г.
18
Цементный
раствор
Открытые
вертикальные
швы
Сетка
арматурная
Утеплитель
нстве случаев требуют устройства пароизоляции изнутри поме/
щений. Кроме того, при такой кладке оказалось довольно слож/
но обеспечить необходимое сопротивление теплопередаче в мес/
тах пересечений стен, примыкания перекрытий. Во многих зда/
ниях, где была принята такая кладка, на стенах наблюдалась сы/
рость.
Все описанные выше нормативные документы предусматри/
вали возведение стен из облегченной кладки высотой не более
двух/пяти этажей в зависимости от типа кладки и применяемых
материалов.
В дальнейшем на базе разработанных в ЦНИИСК материалов
рядом организаций были разработаны альбомы технических ре/
шений стен из облегченной кладки. Наиболее распространенны/
ми из них в середине и конце 90/х годов являлся альбом, разрабо/
танный НТК «ЦЕНТР», распространяемый с сопроводительным
письмом Госстроя РФ. Разработчики альбома взяли за основу ма/
териалы ЦНИИСК до 70/х годов, где высота зданий ограничива/
лась четырьмя/пятью этажами. Наибольшее распространение
в настоящее время получил альбом ЦНИИЭПжилища [1.19], раз/
работанный в развитие [1.1]. Авторы этих документов наряду
с разработками ЦНИИСК им. Кучеренко использовали приме/
нявшиеся в зарубежной практике решения многослойных нене/
сущих наружных стен с поэтажной разрезкой, устанавливаемых
на монолитное железобетонное перекрытие. Представляет инте/
рес их предложение по опиранию наружного слоя стены на ке/
рамзитобетонную консольную балку, защемленную во внутрен/
нем слое кладки (см. подробнее главу 10).
На протяжении многих лет у нас велась разработка новых и со/
вершенствование существовавших ранее конструкций наружных
стен из облегченной кладки [1.1; 1.15–1.17 и др.]. Вместе с тем,
несмотря на наличие технических решений стен из облегченной
кладки и нормативной литературы по их применению, строи/
тельство зданий с такими стенами в Советском Союзе по многим
причинам сдерживалось. В середине 30/х годов некоторое расп/
ространение получили стены системы Попова с заполнением
легким бетоном и легкобетонными камнями марки 10
(рис. 1.1.2 в, г). Так как связь между кирпичными стенками обес/
печивалась только тычковыми кирпичами, заведенными в бетон,
и существовала вероятность его размораживания, то применение
таких стен вызывало некоторое опасение. Во время обследования
стен здания театра им. Станиславского и Немировича/Данченко,
пострадавшего во время пожара в 2005 году, автору довелось наб/
19
людать, что шлакобетонные камни в верхней части стен, возве/
денных в 1930/е годы, практически полностью разморозились,
вследствие чего связь между кирпичными стенками отсутствова/
ла (рис. 1.1.12).
В начале 30/х годов относительно широко строились дома со
стенами с уширенным вертикальным швом, заполненным шла/
ковым раствором, на котором велась и основная кладка
(рис. 1.1.3 г). Вследствие недостаточного сопротивления тепло/
передаче такие стены толщиной в полтора кирпича вскоре были
запрещены.
Известно множество случаев возведения зданий с наружными
стенами из облегченной многослойной кладки различных типов
на территории России и бывшего СССР, но в общем объеме стро/
ительство их было невелико и в отдельные годы доходило до еди/
ничных случаев. На территории СССР наибольшее количество
зданий с наружными стенами из облегченной кладки было пост/
роено в республиках Прибалтики. Чаще это были стены с клад/
кой с уширенным швом или из колодцевой кладки. В качестве
утеплителя обычно применялись минераловатные плиты. На/
ружный слой утеплителя защищался пергамином или строитель/
ным картоном, а внутренний соответственно толем или пергами/
ном, что обеспечивало необходимое сопротивление паропрони/
цанию стены (рис. 1.1.13).
Много сил на внедрение стен из многослойной облегченной
кладки затратил сотрудник ЦНИИСК им. Кучеренко А.И. Раби/
нович. Основным типом кладки им была выбрана колодцевая. В
70/80/е годы в ряде городов Московской области (Электростали,
Волоколамске, Сходне и др.) при участии ЦНИИСК, Мосгипро/
сельстроем, Мосгражданпроектом и др. были запроектированы
экспериментальные пятиэтажные жилые дома с наружными сте/
нами из облегченной кладки (рис. 1.1.14–1.1.18). Наружные сте/
ны в этих домах выполнялись из колодцевой кладки, состоящей
из двух кирпичных слоев толщиной в полкирпича каждый. На/
ружные и внутренние кирпичные слои связывались между собой
вертикальными поперечными диафрагмами, расстояние между
которыми не превышало 1,2 м. Пространство между слоями за/
полнялось утеплителем в зависимости от его вида на всю толщи/
ну или частично.
В качестве утеплителей применялись минераловатные плиты,
керамзитовый гравий, заливочный утеплитель, мочевино/фор/
мальдегидный пенопласт МФП/2. Плитный утеплитель (полу/
жеткие минеральные плиты) располагался внутри стен между по/
20
Рис. 1.1.12. Кладка наружных стен с внутренним слоем из шлакобетонных камней. Театр
им. Станиславского и Немировича-Данченко, 1930-е годы. Фото автора, 2005 г.
Рис. 1.1.13. Наружная стена из колодцевой кладки семиэтажного жилого дома в Таллинне.
Фото автора, 1986 г.
Рис. 1.1.14. Общий вид пятиэтажного жилого дома с наружными стенами из кладки.
Электросталь (1973 г.).
21
Рис. 1.1.15. Облегченная кладка наружной стены
пятиэтажного жилого дома серии 85. (Волоколамское СМУ треста Мособлстрой-18) 1978 г.
Рис. 1.1.16. Наружная стена, утепленная минераловатной плитой пятиэтажного жилого
дома в Электростали (1973 г.).
Рис. 1.1.17. Строительство пятиэтажного жилого дома серии 85 в Волоколамске. Облегченная кладка кирпичных стен, утепленных
керамзитовым гравием (Волоколамское СМУ
треста Мособлстрой-18) 1978 г.
Рис. 1.1.18. Заливка утеплителем МФП-2 облегченной кирпичной наружной стены пятиэтажного жилого дома в Электростали 1973 г.
22
перечными кирпичными диафрагмами с образованием воздуш/
ной прослойки между ним и наружной кирпичной стенкой, что
улучшало условия эксплуатации стены. Для уменьшения влия/
ния «мостиков холода» в поперечных стенках устраивались воз/
душные прослойки шириной 3 см. Фиксация плит утеплителя,
вплотную примыкающего к внутренней стенке, в первых проек/
тах производилась с помощью скоб из арматуры, устанавливае/
мых в горизонтальные швы кладки наружного кирпичного слоя.
Защита скоб от коррозии осуществлялась путем погружения их
в расплавленный битум на две/три минуты. Для опирания плит
утеплителя в каждом этаже в уровне перекрытий выполнялись гори/
зонтальные диафрагмы, образованные тычковыми рядами кирпича.
Наружные стены выполнялись как самонесущими, так и несу/
щими. При этом в пятиэтажном доме с несущими стенами в ниж/
них двух этажах толщина внутренней кирпичной стенки увеличе/
на до одного кирпича. Кладка облегченных наружных стен во
всех этажах производилась на растворе М50.
При применении заливочного утеплителя МФП–2 и керамзи/
тового гравия конструкция стен сохранялась такой же, как и при
плитных утеплителях. При этом утеплители МФП–2 или керам/
зитовый гравий заполняли весь промежуток между наружным и
внутренним слоями кладки шириной 16 см. Приготовление
МФП–2 производилось на строительной площадке путем смеши/
вания компонентов в специальной установке, оборудованной на/
сосами. Через несколько часов после заливки МФП–2 теряет под/
вижность и дает при этом небольшую усадку. Заливка МФП–2
производилась при помощи шланга на высоту всего этажа. Состав
и технология производства работ были предложены ВНИИСС
(Всесоюзным научно/исследовательским институтом синтети/
ческих смол, г. Владимир), Мособлоргтехстроем, ЦНИИСК.
В середине 80/х годов по заданию Госстроя СССР в ЦНИИСК
при участии автора были разработаны технические решения на/
ружных многослойных стен из высокопустотных керамических
камней и кирпича с вертикальным и горизонтальным расположе/
нием пустот. Для этого были использованы материалы проведен/
ных в институте экспериментальных исследований (см. главу 3).
Основная проблема применения кладки из высокопустотной
керамики состояла в сложности ее возведения, попадании в пус/
тоты большого количества раствора. Последнее не только увели/
чивало расход материалов, но и существенно снижало теплотех/
нические характеристики стены. Поэтому акцент в разработке
стен был сделан на многослойные кладки из кирпича и камня
23
11
Фасад
1
2
1
6
5
4
3
2
ряд 1
120 120 120 120
10 10 10
1
10
250
ряд 1
Участок стены
(план)
120
65
10
65
120
120 120 120 120
10 10 10
ряд 2
250
ряд
3и5
120 250 120
10
10
ряд
4и6
Участок простенка
с четвертью (план)
Участок простенка
без четверти (план)
Перевязочный кирпич с вертикальными пустотами обозначен штриховкой
Рис. 1.1.19. Стена толщиной 51 см из кирпича с горизонтальными пустотами (пустотность 42%)
и перевязочными рядами из кирпича с вертикальными пустотами. Система перевязки многорядная. Предложение автора, 1979 г.
24
250 10 250
15 88
Керамические камни
2
1
2
1
2
1
Кирпич толщ. 88мм
1 ряд
Керамические камни с
вертикальными пустотами,
заполняемыми утеплителем.
10 510 10
120 250 120
9 140
10 250
1170
Кирпич толщ. 88мм
2 ряд
Керамические камни с
вертикальными пустотами,
заполняемые утеплителем.
Рис. 1.1.20. Примеры технических решений стен комбинированной кладки с внутренним
слоем из 11-пустотных керамических камней с вертикальным расположением пустот (пустотность 45%) и внешними слоями из кирпича с вертикальными пустотами. Предложение автора,
1986 г.
с горизонтальным расположением пустот. Ниже приведены не/
которые из предлагавшихся в то время технических решений
стен, разработанных автором (рис. 1.1.19–1.1.24).
В те же годы также остро встал вопрос о необходимости разра/
ботки технических решений наружных стен из многослойной об/
легченно й кладки для зданий высотой более пяти этажей. Разра/
ботанные ранее технические решения для зданий высотой не бо/
лее двух/пяти этажей нельзя было напрямую применять в более
высоких зданиях. Одной из причин этого является возможность
среза или вырыва связей, соединяющих слои кладки. В колодце/
вых кладках и кладках с уширенным швом возможен срез кир/
пичных диафрагм вследствие разности вертикальных перемеще/
ний слоев от силовых и температурно/влажностных деформаций.
25
Керамические камни с
вертикальными пустотами,
заполняемые утеплителем.
15 88
Керамические камни с гор.
пустотами "на ложок"
88
Кирпич толщ. 88мм
с верт. пустотами
3 ряд
Керамические камни с
вертикальными пустотами, 3, 5 ряды
заполняемые утеплителем.
10
II ряд
Кирпич толщ. 88мм
10
510
120 250 120
Керамические камни с гор.
пустотами "на ложок"
5
4
3
2
1
6
5
4
3
250
4
3
2
1
4
3
2
1
10
10
510
120 250 120
2, 4, 6 ряды
Кирпич толщ. 88мм
с верт. пустотами
2; 4 ряды
I ряд
1 ряд
Кирпич толщ. 88мм
1 ряд
1 ряд
Примечания:
1. Римскими цифрами, обозначены ряды
из керамических камней, уложенных "плашмя".
2. Арабскими цифрами обозначены ряды
из кирпича толщ. 88мм.
Рис. 1.1.21. Кладка с соединением слоев горизонтальными диафрагмами
Рис. 1.1.22. Кладка с соединением слоев горизонтальными диафрагмами
Для многоэтажных зданий, являющихся, как правило, более ка/
питальными по сравнению с малоэтажными, требования к долго/
вечности материалов также ужесточались.
Под руководством автора в ЦНИИСК были проведены экспери/
ментальные и расчетно/теоретические исследования работы верти/
кальных кирп ичных диафрагм на сдвиг и разработана методика их
расчета. С целью проверки этой методики в г. Воскресенске Моско/
вской области в 1993 году был построен первый в России экспери/
ментальный девятиэтажный дом с наружными трехслойными само/
несущими стенами толщиной 40 см с вертикальными диафрагмами
и утеплителем из керамзитового гравия (рис. 1.1.25). В начале 2000/х
годов эта работа была продолжена при исследовании стен с диаф/
рагмами из ячеистобетонных камней (подробнее см. раздел 5.2).
26
88
250
Керамические камни с
гор. пустотами "на ребро"
2
1
2
1
2
1
II
I
Кирпич толщ. 88мм
"на тычок"
II
Кирпич толщ. 88мм
10 10 10
120 142 142 120
Керамические камни с
гор. пустотами "на ребро"
Кирпич толщ. 88мм
"на тычок"
II ряд
2 ряд
1170
I ряд
1 ряд
Кирпич толщ. 88мм
Примечания:
1. Римскими цифрами, обозначены ряды из керамических камней с
размерами 142х250х250мм с горизонтальными пустотами кирпича,
устанавливаемого "на тычок".
2. Арабскими цифрами обозначены ряды из кирпича толщиной 88мм.
Рис. 1.1.23. Кладка с соединением слоев вертикальными диафрагмами с перевязкой вертикальных швов внутреннего слоя
В 1990 году впервые России в г. Апатиты Мурманской области
был построен двенадцатиэтажный жилой дом с несущими наруж/
ными стенами из кладки с уширенным швом, заполненным плита/
ми из пенополистирола (рис. 1.1.26). Проект здания был выполнен
в соответствии с техническими решениями автора.
До начала 90/х годов на территории России были известны
лишь отдельные случаи возведения зданий с наружными стена/
ми из облегченной кладки, однако, массового применения эти
конструкции не нашли. Причин тому было много. Это и отсут/
ствие в достаточном количестве эффективных утеплителей, свя/
зей из нержавеющей стали или хотя бы покрытых антикорро/
зийными составами. Но главная причина – это нежелание стро/
ительных организаций возводить такие стены, требующие более
высокой культуры производства и качества работ. При этом не
помогали административные запреты на строительство зданий
со стенами из сплошной кладки, если это не требовалось по рас/
чету на прочность (такая запись существовала на протяжении
27
IV
III
II
I
12 12 12
6
5
4
3
2
1
AA
140 140 140 140
A
6
5
4
3
2
A
1
Керамические камни
с горизонтальными
пустотами,уложенные
на ложок.
1и 3 ряды
I ,II ряды
120 250 120
10
10
Кирпич толщ. 88мм
1170
2 ряд
I ,II ряды
4 и 6 ряды
III,IV ряды
5 ряд
III,IV ряды
ПРИМЕЧАНИЯ:
1. Римскими цифрами ,обозначены ряды из керамических камней.
2. Арабскими цифрами обозначены ряды из кирпича толщ. 88мм.
а) кладка с соединением слоев вертикальными диафрагмами.
Рис. 1.1.24. Примеры технических решений стен из комбинированной кладки с внутренним
слоем из 11-пустотных керамических камней с горизонтальным расположением пустот
и внешними слоями из кирпича с вертикальными пустотами. Предложение автора (1986 г.)
многих лет в СНиП по каменным конструкциям [1.5]). Ситуа/
ция резко изменилась лишь в конце 1995 года, когда были повы/
шены требования по термическому сопротивлению ограждаю/
щих конструкций. На первом этапе, закончившемся в 2000 году,
термическое сопротивление должно было возрасти примерно
в два, а впоследствии и в три раза. В результате толщина стены
из сплошной кладки должна была бы достичь 1,5/2 и более мет/
ров в зависимости от региона строительства. Это в большинстве
случаев заставило отказаться от возведения зданий с наружны/
ми стенами из сплошной кладки. Поэтому в настоящее время
в России, как и во всем мире, ведется бурное проектирование и
строительство зданий с наружными стенами из облегченной
кладки.
Однако этот процесс в России находится в стадии переходного
периода и часто значительно отличается от принятого в других, да/
же не являющихся передовыми в смысле научно/технического
прогресса, странах где конструкции наружных кирпичных и камен/
ных стен выполняются, как правило, ненесущими, устанавливае/
мыми на монолитные перекрытия или элементы каркаса, либо са/
монесущими. В качестве примера на фото (рис. 1.1.27 а, б) показа/
28
Рис. 1.1.25. Возведение первого в России девятиэтажного жилого дома с наружными самонесущими стенами из облегченной кладки с вертикальными диафрагмами, г. Воскресенск
Московской области. Технические решения автора, 1991 г.
29
Рис. 1.1.26. Возведение первого в России жилого дома высотой 12 этажей с наружными
несущими стенами с кладкой с уширенным швом, заполненным эффективным (плиты из
пенополистирола) утеплителем, г. Апатиты. Техническое решение автора, 1990 г.
30
а
б
Рис. 1.1.27. Здания из монолитного железобетона с наружными стенами из облегченной
кладки, устанавливаемыми на перекрытия, Турция, 1998 г.: а – из керамических камней с
горизонтальными пустотами; б – из ячеистобетонных камней
31
Рис. 1.1.28. Типичная конструкция трехслойной стены с поэтажной разрезкой [1.23]
ны здания, возводимые в Турции из монолитного железобетона
с наружными стенами из керамических камней с горизонтальными
пустотами и из ячеистобетонных камней. На рис. 1.1.28–1.1.33 по/
казаны типичные для многих стран конструкции наружных стен из
многослойной кладки. Наружный слой чаще выполняется из кир/
пича, внутренний – из бетонных камней, между которыми нахо/
дится эффективный утеплитель. Связь между слоями, как правило,
– на гибких связях из нержавеющей или оцинкованной стали. Бо/
лее подробно конструкции таких стен приведены в главах 9 и 10.
В 90/е годы в России новые конструкции также находили все
большее применение, но в силу ограниченности базы строитель/
ной индустрии и недостаточного опыта проектирования их приме/
нение, за исключением, пожалуй, Москвы и некоторых регионов,
было относительно невелико (рис. 1.1.25;1.1.26; 1.1.34–1.1.39).
Кроме того, применяемые технические решения и материалы,
их номенклатура также во многом отличались от зарубежных ана/
логов, причем часто не в лучшую сторону.
В конце прошлого десятилетия довольно широко стали при/
меняться ненесущие стены из ячеистобетонных камней, облицо/
ванных кирпичом (рис.1.34). Толщина 40 см внутреннего слоя из
ячеистого бетона была тогда достаточной для обеспечения требу/
емого сопротивления теплопередаче для Москвы. Соединение
слоев из ячеистого бетона и лицевого кирпича часто осуществля/
лось арматурными сетками. Крепление внутреннего слоя к попе/
32
Рис. 1.1.29. Техническое решение конструкции трехслойной стены на внешнем углу [1.24]
Рис. 1.1.30. Техническое решение конструкции
трехслойной стены на внутреннем углу [1.24]
Рис. 1.1.31. Вариант конструкции наружной стены с опиранием лицевого слоя на стальные
кронштейны [1.22]
33
а
б
Рис. 1.1.32. Здание с наружными
стенами с лицевым слоем из кирпичной кладки. Берлин.
а – вертикальный деформационный шов
б – незаполняемый раствором
шов для продуха
Рис. 1.1.33. Опирание лицевого слоя на стальные кронштейны немецкой фирмы «Халфен-Деха».
Москва. ул. Пырьева, 2008 г.
34
а
Рис. 1.1.34. Строительство 15-этажного жилого дома с наружными
ненесущими стенами из облегченной кладки с устанавливаемыми на
перекрытие, г. Одинцово Московской области, 1998 г:
а – общий вид здания;
б – конструкция наружной стены
из ячеистобетонных камней с облицовкой кирпичом
б
35
в
Рис. 1.1.34 в. Выпуски арматуры из наружного слоя кладки для заделки во внутренний слой
из ячеистобетонных камней
г
Рис. 1.1.34 г.
Установка эффективного утеплителя между лицевым слоем и
железобетонной колонной
36
а
Рис. 1.1.35. Жилой шестиэтажный дом с наружными стенами из трехслойной облегченной
кладки, устанавливаемыми на перекрытия,
ул. Молодогвардейская, Москва, 1999 г.
а – общий вид
б – фрагменты наружной стены
б
37
а
б
в
Рис. 1.1.36 а, б, в. Возведение жилого дома с наружными ненесущими стенами из облегченной
кладки, устанавливаемые на перекрытие, Рублевское шоссе, Москва, 1999 г:
а – общий вид;
б – балконная плита с отверстиями под утеплитель;
в – железобетонные консоли с отверстиями под утеплитель для установки наружного слоя кладки
38
Рис. 1.1.37. Строительство 22-этажного жилого дома с наружными стенами из колодцевой
кладки. Опирание внутреннего слоя стены производится на перекрытие, наружного слоя –
на стальной уголок, ул. Молодогвардейская, Москва, 1999 г.
а
в
б
Рис. 1.1.38 а, б, в. Строительство 10-этажного жилого дома с наружными стенами из многослойной кладки в г. Красногорск Московской области, 1999 г:
а – общий вид здания;
б – устройство горизонтальной армированной растворной диафрагмы в наружной стене;
в – устройство шпонок из утеплителя между плитами перекрытия балкона
39
а
б
в
г
Рис. 1.1.39. Строительство здания англо-американской школы с наружными стенами из
кладки с гибкими связями, Москва, 1999 г. а
– фрагмент фасада; б – простенок с внутренним слоем из кирпичной кладки, усиленной
стальными уголками; в – простенок с внутренним слоем из монолитного железобетона;
г – стена с внутренним слоем из кирпичной
кладки.
40
речным стенам или колоннам из монолитного железобетона про/
изводилось с помощью горизонтальных арматурных стержней,
устанавливаемых в просверленные в бетоне отверстия и швы
кладки. Для предотвращения промерзания в плитах перекрытий
в местах опирания на них наружной стены предусматриваются
отверстия, заполняемые эффективным утеплителем – минерало/
ватными плитами или пенополистиролом (рис. 1.1.36). В местах
сопряжения лицевой кладки с конструкциями каркаса между ни/
ми также помещался эффективный утеплитель (рис. 1.1.34 г).
С целью уменьшения толщины наружных стен между слоями из
ячеистобетонных камней толщиной 20 см и лицевого кирпича тол/
щиной 12 см помещался эффективный утеплитель из минераловат/
ных плит или пенополистирола. В качестве примера на рис. 1.1.35
показан жилой шестиэтажный дом, построенный в 1999 году
в Москве на ул. Молодогвардейская. Соединение слоев кладки осу/
ществлялось арматурными сетками. Для обеспечения совпадения
горизонтальных швов кладки из ячеистого бетона и лицевого кир/
пича в кладку из камней в отдельных местах добавлялись ряды из
глиняного кирпича (рис. 1.1.35 б). К недостаткам принятого реше/
ния следует отнести применение в качестве гибких связей сеток из
обычной арматурной проволоки, не защищенной от коррозии.
Кроме того, теплотехнические характеристики стены явно не соот/
ветствуют требуемым значениям в силу наличия «мостиков холода»
из глиняного кирпича и арматурных сеток. Скорее всего, в тепло/
техническом расчете их наличие просто не учитывалось.
Часто при строительстве зданий из монолитного железобетона
наружные стены выполняются двух типов: первый – из трехслой/
ной облегченной кладки, второй – с внутренним слоем из моно/
литного железобетона, облицованного кирпичом. Между этими
слоями размещается утеплитель. Лицевой слой кладки устанав/
ливается либо на балконные плиты, либо на консоли, являющи/
еся продолжением плит перекрытий. В качестве примера такой
конструкции на рис.1.1.36 показан 22/этажный жилой дом, пост/
роенный в 1999 г. в Москве на Рублевском шоссе.
В конце 90/х годов ХХ века продолжали возводиться здания
с наружными стенами из колодцевой кладки, где наружный и
внутренний слои выполнялись из кирпича. Соединение слоев
осуществлялось вертикальными кирпичными диафрагмами.
Пространство между слоями заполнялось плитами из минераль/
ной ваты или пенополистирола. В многоэтажных зданиях в уров/
не перекрытий каждого этажа предполагалось, как правило, уст/
ройство горизонтальных швов. Для этого наружный слой кладки
41
устанавливался либо на перекрытие, либо на опору из стального
уголка, швеллера и т.п. Примером такого здания могут служить
22/этажные здания, построенные в Москве на Молодогвардейс/
кой ул. вблизи Рублевского шоссе (рис. 1.1.37).
Достаточно широкое распространение в конце 90/х годов получили
и здания с наружными стенами с утолщенным швом (толщина шва око/
ло 5 см), заполняемым в отличие от прошлых лет эффективным утепли/
телем аналогично описанному выше экспериментальному дому, запро/
ектированному по рекомендациям автора для г. Аппатиты в 1990 году.
Довольно активно в конце 90/х годов велось строительство
зданий с наружными самонесущими стенами с гибкими связями.
Особенно широкое применение они получили в строительстве
коттеджей, а также общественных зданий небольшой высоты. На
рис. 1.1.39 показано строящееся здание англо/американской
школы в Москве (1999 год). Там наружный и внутренний слои
кладки соединялись стальными гибкими связями. Утеплитель из
минераловатных плит устанавливался с воздушным зазором, ко/
торый получался благодаря фиксации плит утеплителя горизон/
тальными деревянными брусками. В цокольной части наружный
слой выполнялся из бетонных камней.
В регионах, где недостаточно развито монолитное домостро/
ение, применение нашли разработанные ЦНИИЭП жилища
стены, когда наружный слой кладки толщиной в полкирпича ус/
танавливался на железобетонную балку, защемленную во внут/
реннем несущем или самонесущем слое стены (см. гл. 10). Мно/
го таких зданий возводилось и в Москве. В последнее время про/
изошло вытеснение подобных технических решений другими:
в первую очередь стенами с лицевым слоем из кирпича на гибких
связях.
В конце 90/х годов заказчиками иногда выдвигались требова/
ния по сохранению для них относительно традиционных методов
производства работ, исключающих широкое применение моно/
литного железобетона и т.п. При разработке многих таких проек/
тов принимал участие автор в сотрудничестве с М.В. Котиным
(ЦНИИСК), по программе которого в пространственной поста/
новке выполнялись теплотехнические расчеты. Некоторые из
этих решений представлены ниже (см. раздел 1.3).
Все более широкое применение находят у нас здания, в которых
утеплитель располагается с наружной стороны стены. Довольно
широко конструкция стен с подобным расположением утеплителя
применяется при реконструкции старых зданий. Конструкции та/
ких стен можно разделить на два основных типа: с устройством
42
вентилируемой прослойки между лицевым слоем и без нее. Пер/
вые принято называть стенами с вентилируемыми фасадами.
Отметим, что вентилируемыми могут быть и почти все опи/
санные выше виды наружных стен при выполнении между слоем
утеплителя и лицевым слоем кладки вентилируемой воздушной
прослойки.
Вместе с тем, основным предметом настоящей работы являются
стены из многослойной кладки, поэтому далее стены с расположе/
нием утеплителя с наружной стороны стены не рассматриваются.
Подробнее о имеющихся дефектах наружных облегченных
стен и методах их устранения изложено в главе 2.
1.2. Примеры решения наружных стен из мгногослойной
кладки в 1990-е годы
1.2.1. Пример комбинированного применения кладки с вертикаль
ными диафрагмами для простенков и с гибкими связями
в междуоконных поясах в пятиэтажном жилом доме
в г. Бронницы Московской области
Проект здания выполнен ВТК «МОСОБЛСТРОЙ–5» в
199???. Технические решения стен разработаны автором. План
стен первого этажа приведен на рис.1.2.1 а.
Для простенков предложена кладка с вертикальными диаф/
рагмами толщиной 64 см с толщиной наружного и внутреннего
слоев кладки 25 см и шириной колодца 14 см. Соединение слоев
кладки осуществляется вертикальными кирпичными диафрагма/
ми толщиной 12 см. В местах пересечений стен в ряде узлов при/
нята спаренная диафрагма толщиной 25 см.
Чтобы выйти на значение требуемого сопротивления теплопе/
редаче (1,79 м2 / оС·Вт), в местах междуоконных поясов выполня/
ется более эффективная с точки зрения теплотехники кладка
с гибкими связями. Связи выполнялись из арматурных сеток, ус/
танавливаемых в слое цементно/песчаного раствора.
В качестве утеплителя принят плитный пенополистирол, уста/
навливаемый с внутренней стороны пространства между слоями
кладки. В местах сопряжения плит утеплителя с кирпичными ди/
афрагмами устанавливаются вертикальные полосы из пенопо/
листирола шириной 10 см и толщиной 4 см с целью фиксации
плит утеплителя к кладке.
В междуоконном поясе полости между наружным и внутрен/
ним слоями кладки в теплое время года заполняются монолит/
43
13
12
2100
11
4200
10
2000
8
9
3100
2700
12000
5400
2800
3000
2500
4800
2100
Фрагмент 1
20600
И
Ж
Д
Г
В
Б
А
Рис. 1.2.1 а. План стен 1-го этажа пятиэтажного жилого дома в г. Бронницы
44
3
1
2100
2
4200
2000
4
3100
5
6
2700
12000
7
Фрагмент 2
52200
Фрагмент 3
1й ряд
Арматурные
сетки
2й ряд
Арматурная сетка
Рис. 1.2.1 б. Фрагмент 1. Армирование сетками
Стальные связи с антикоррозийной
защитой из Ø8 АI или нержавеющей
стали Ø4 мм через 5 рядов
Рис. 1.2.1 в. Фрагмент 1. Армирование диафрагм
45
Упругая прокладка
Упругая прокладка
Рис. 1.2.1 г. Фрагмент 2. Деформационный шов
Упругая прокладка
Рис. 1.2.1 д. Фрагмент 3. Деформационный шов
46
Упругая прокладка
ным ячеистым бетоном.
Фрагменты стены и узлы приведены на рис.1.2.1 б – 1.2.1 д.
Теплотехнические расчеты стен выполнены М.В. Котиным.
Рассматривалось варианты с различной толщиной утеплителя.
Было установлено, что с увеличением толщины утеплителя поток
тепла через диафрагму увеличивается, что приводит к некоторо/
му снижению температуры на ее внутренней поверхности. При
этом температура на внутренней поверхности стены в стороне от
диафрагмы, естественно, возрастает.
Начиная с некоторой толщины утеплителя, индивидуальной
для каждого случая, изменение расстояния между диафрагмами
оказывает большее влияние на сопротивление теплопередаче, чем
увеличение эффективности слоя утеплителя.
Приведенное сопротивление теплопередаче наружных стен
составило 2,16 м2/ оС·Вт, что выше требуемого в то время значе/
ния Rтр = 1,79 м2 / оС·Вт. Температуры на поверхности стены
оказались всюду выше 14 оС.
1.2.2. Пример комбинированного применения кладки с уширенным
швом для несущих и кладки с вертикальными диафрагмами
для самонесущих стен в десятиэтажном жилом доме
в г. Кашира Московской области
Работа выполнялась по заданию института Серпуховгражда/
нпроект в 1997 году. Заказчиком были представлены поэтажные
планы, планы перекрытий и разрезы здания.
Проектируемое здание имеет высоту десять этажей. Конструк/
тивная схема здания с наружными и внутренними несущими сте/
нами. План типового этажа показан на рис. 1.2.2 а.
Для несущих наружных стен была принята кладка с уширен/
ным швом (рис. 1.2.2 б, в), заполняемым утеплителем. Положи/
тельный опыт возведения такой кладки в многоэтажных зданиях
к этому времени уже имелся (см. раздел 1.1, рис. 1.1.21). Толщи/
на внутреннего слоя кладки была принята 51 см, наружного –
12 см и слоя утеплителя – 6 см. Увеличение толщины утеплителя
было невозможно по конструктивным соображениям. Слои
кладки соединяются горизонтальными армированными кирпич/
ными диафрагмами, располагаемыми с шагом через пять рядов
кладки. В качестве утеплителя был предложен пенополиуретан
с коэффициентом теплопроводности λ = 0,03 Вт/м2 С, техноло/
гия приготовления которого имеется в ЦНИИСК. Заливка утеп/
47
Трехслойная кладка
с гибкими связями
Узел 1
1
2
И
Ж
3
3300
4
5
3800
3250
6
7
29270
2530 2090 3800
8
9
3300
10
3600
3700 1200
3600
Самонесущая стена с
вертикальными
кирпичными диафрагмами
Несущий простенок из
кладки с уширеным швом
3820
В
2320 1330
Д
Г
17150
3700
Е
А
1080
Б
Несущий простенок
из кладки с уширеным швом
Самонесущая стена
с вертикальными
кирпичными диафрагмами
Рис. 1.2.2 а. План типового этажа 10-этажного жилого дома, Кашира, 1997 г.
1
510
680
1–1
120 50
75
380
680
250 50
75
1
Рис. 1.2.2 б. Фрагменты сотен из кладки с уширенным швом
65
утеп
литель
1
48
10
1
120
50
510
680
Рис. 1.2.2 в. Разрез стены из
кладки с уширенным швом
49
22.6
15.1
7.9
2.2
10.8
15.7
17.4
14.6
7.8
1.9
8.4
19.1
17.2
16.9
29.1
19.7
9.2
7
29.5
17.6
16.8
28.6
19.4
9.0
5
29.7
Кирпичная кладка.
Утеплитель.
17.6
16.8
28.6
19.4
9.0
5
29.7
17
16.8
29.1
19.6
9.4
9
29.5
15
3.3
22.2
10
6.3
3
28.8
16.9
15.7
Кирпичная кладка.
Утеплитель.
9.2
3.9
27
13
3.7
1.6
29.1
11.7
5.5
21.4
11.6
6.7
2.5
28.6
14.2
7.8
2.3
26.5
6.6
4.9
3
29.2
9
2
14.4
8.7
1.2
13.8
14.5
7
13
6.2
28.3
17.8
16.7
14.2
29.6
11.6
3.8
1.7
27.2
9.8
8.4
6.6
29.4
Рис. 1.2.2 г. Узел 1. Температуры в сечении под оконным проемом (теплотехнический расчет выполнен к.т.н. Котиным М.В.)
28.8
28.4
29.1
21.4
20.9
29.7
27.5
28.2
28.5
26.1
25.3
28.3
29.7
29.2
28.7
28.7
29.2
29.6
29.5
29.6
29.5
29.4
29.4
29.9
И
29.1
28.6
29
29.2
29.4
24.5
13
20.0
27
26.4
27.2
8.5
3.3
6.4
9.8
2.5
3.1
2.4
4.7
8.8
10.1
1.4
7.0
2.7
14.2
8.9
4.6
16.0
12.9
17.0
16.2
29.7
29.9
28.3
28.5
29.6
17.8
26.2
29.5
16.7
25.3
29.4
6.6
14.2
26.2
29.4
2.5
1.7
6.2
28.3
29.5
9.8
8.0
3.9
13
28.2
29.6
15.1
14.3
11.6
7
27.5
29.2
13.8
1.2
20.9
28.7
14.4
2
21.4
28.7
14.5
8.7
29.1
29.2
Утеплитель.
29.6
И
Кирпичная кладка.
9
Рис. 1.2.2 д Узел 1. Температуры в сечении в уровне середины оконного проема
(теплотехнический расчет выполнен к.т.н. Котиным М.В.)
лителя осуществляется в построечных условиях в теплое время
года через оставляемые во внутреннем слое кладки патрубки из
плотной бумаги.
Самонесущие стены было предложено выполнять из более эф/
фективной с точки зрения теплотехники кладки с вертикальны/
ми диафрагмами. Толщина внутреннего слоя кладки принята
25 см, наружного – 12 см, расстояние между слоями – 14 см.
Слои кладки соединяются между собой вертикальными кирпич/
ными диафрагмами толщиной 12 см, располагаемыми с шагом
51 см (в свету). Армирование диафрагм осуществляется горизон/
тальными Z/ и [/образными стержнями из арматуры 8А1, распо/
лагаемыми с шагом через шесть рядов кладки по высоте. В уров/
не верха и низа оконных проемов на всю длину стен устраивают/
ся горизонтальные растворные диафрагмы толщиной 3 см, арми/
рованные сетками из 5Вр1 с ячейкой 1515 см.
Междуоконные пояса выполнялись из трехслойной кладки. На/
ружный слой имеет толщину 12 см, внутренний слой выше плиты
перекрытия выполняется толщиной 12 см и утоплен на 13 см, обра/
50
51
28.7
19.3
8.8
3
16.9
17.5
17.7
28.7
19.3
8.8
3
16.9
17.5
17.7
17.7
17.5
16.9
28.7
19.3
8.8
3
29.7
Ж/Б плита перекрытия.
17.7
17.5
16.9
28.7
19.3
8.8
3
29.7
17.5
17.3
16.9
16
16.2
29.2
19.5
9.3
9
28.6
19.4
8.9
5
16.6
29.6
29.7
Кирпичная кладка.
15.7
13.4
10.3
22.3
15.9
7.7
1.8
28.9
14.8
13.0
7.5
21.3
11.5
6.3
1.4
28.5
14.2
11.6
6
25.8
5
3.6
7
28.7
9
8
6
9.4
14.0
14.6
14.8
1.7
1.9
5.3
27.7
18.3
16.9
14.1
29.4
111.4
5.8
8
26.1
10.6
8.9
6.5
29.0
Утеплитель.
Кирпичная кладка.
13.3
9.8
3.5
25.3
7.4
5.4
2.7
28.9
29.3
21.4
20.9
27.6
28.3
28.4
28.3
26.3
25.5
26.4
29.7
Рис. 1.2.2 е. Узел 1. Температуры в сечении в уровне опирания плит перекрытия (теплотехнический расчет выполнен к.т.н. Котиным М.В.)
29.7
29.7
Утеплитель.
29.3
28.8
28.7
29.2
29.6
29.6
29.6
29.5
29.4
29.4
29.9
И
52
27.7
13.5
5.9
14
17.2
17.6
17.8
27.7
13.5
5.9
14
17.2
17.6
17.8
17.8
17.6
17.2
27.7
13.5
5.9
14
29.3
17.8
17.6
17.2
27.7
13.5
5.9
14
29.3
Ж/Б перемычка.
17.7
17.5
17.1
27.7
13.5
5.9
14.0
29.3
17.2
17.0
16.7
27.7
13.5
6.0
13.8
29.2
16.3
15.3
14.2
25.9
14.6
4.5
10.0
28.7
15.2
12.9
10.1
23.2
9.9
4.2
6.0
28.1
14.6
10.6
6.5
27.1
29.0
4.9
1.0
28.7
Кирпичная кладка.
14.4
8.3
2.8
26.3
6.0
4.3
2.3
29.2
9
2
14.4
Утеaплитель.
8.7
1.2
13.8
14.5
8.0
1.1
6.0
28.2
17.7
16.6
14.1
29.6
11.7
4.0
1.5
27.1
9.6
8.1
6.4
29.4
29.1
21.4
20.9
27.5
28.2
28.3
28.4
26.1
25.2
26.2
29.7
29.2
28.7
28.7
29.2
29.6
29.5
29.6
29.5
29.4
29.4
29.9
И
Рис. 1.2.2 ж. Температуры в сечении в уровне растворной диафрагмы и надоконной перемычки (теплотехнический расчет выполнен к.т.н. Котиным М.В.)
29.3
29.3
Ж/Б перемычка.
зуя подоконную нишу, а под плитой перекрытия толщина внутрен/
него слоя составляет 25 см. В верхней части кладки междуоконного
пояса на один ряд ниже его верха, а также над перемычками устра/
иваются растворные диафрагмы толщиной 3 см, армированные
сетками и являющиеся продолжением сеток простенков.
С целью улучшения теплотехнических характеристик стен две
средние подоконные железобетонные перемычки не устанавли/
ваются. При этом в пределах пространства над оконным блоком
утеплитель устанавливается непосредственно на оконный блок,
а за его пределами устраивается железобетонная перемычка тол/
щиной 4 см. В местах пересечений наружных и внутренних стен
выполняются арматурные связевые сетки в уровне низа перекры/
тий и низа оконных проемов.
Теплотехнические расчеты зданий выполнялись М.В. Коти/
ным. Температуры в горизонтальных сечениях фрагмента стены
показаны на рис. 1.2.2.1г–1.2.2.1ж.
1.2.3. Пример решения узла наружных несущих стен из трехслойной
кладки с вертикальными диафрагмами для жилого дома
в г. Раменское Московской области
Совместно с институтом Гражданпроект (г. Жуковский) были
разработаны технические решения наружных несущих и самоне/
сущих стен из облегченной кладки с вертикальными диафрагмами,
включая узлы сопряжений с внутренними стенами (рис. 1.2.3).
Толщина внутреннего слоя кладки была принята 38 см, а наружно/
го – 12 см. В качестве утеплителя применялись плиты из пенопо/
лиуретана.
510
1245
1245
2000
2 ряд
680
2000
1 ряд
3130
3130
Рис. 1.2.3. Фрагмент стен жилого дома с несущими и самонесущими наружными стенами в
г. Раменское. 199??? г.
53