Требования к стенам и их классификация

Главное требование к стенам промышленных зданий является – обеспечение в помещениях температурно-влажностного режима в соответствии с условиями технологического процесса и с учетом обеспечения комфортных условий труда. Также стены должны отвечать требованиям прочности, устойчивости, долговечности, огнестойкости и надежности.

Конструкции стен должны быть индустриальны, удобны при транспортировке и монтаже, ремонтопригодны и иметь небольшую массу. От вида стен во многом зависят художественно-эстетические качества здания. Кроме того, конструкции стен влияют на теплоизоляционные свойства и энергопотребление здания. В связи с этим к стенам промышленных зданий предъявляют высокие теплотехнические и экономические требования.

Наружные стены промышленных зданий классифицируют по ряду признаков.

По характеру статической работы они бывают несущие, самонесущие и ненесущие (навесные).

Несущие стены возводят в бескаркасных зданиях и в зданиях с неполным каркасом. Выполняя одновременно несущую и ограждающую функцию, такие стены воспринимают массу покрытия, ветровые усилия, нагрузки от подъемно-транспортного оборудования. Несущие стены опирают на фундаменты по типу гражданских зданий.

Самонесущие стены несут собственную массу в пределах всей высоты здания и передают ее на фундаментные балки.

Ненесущие (навесные) стены выполняют в основном ограждающие функции. Их масса полностью предается на колонны каркаса и фахверка (9.1), за исключением нижнего подоконного яруса, опирающегося на фундаменты балки. В промышленных зданиях навесная конструкция стен наиболее распространена.

Фахверк – легкий вспомогательный каркас, располагаемый между колоннами основного каркаса. Он воспринимает массу стенового заполнения и ветровую нагрузку и передает их на элементы основного каркаса

По конструктивному исполнению стены могут быть монолитными и сборными – из кирпича, мелкоразмерных и крупноразмерных блоков, панелей и листов.

По теплотехническим качествам стеновые конструкции могут быть утепленные и холодные.

Утепленные конструкции стен применяют в отапливаемых зданиях с нормальным температурным режимом или с повышенной влажностью. Холодные конструкции стен назначают в неотапливаемых зданиях и при избыточном выделении тепла.

Фахверк

Конструкции фахверка могут состоять только из колонн и элементов, обеспечивающих их устойчивость, и из колонн и ригелей с элементами обеспечения устойчивости (рис. 9.1 а, б).

Первая конструктивная схема используется в основном при панельных конструкциях стен зданий, имеющих незначительную высоту. Вторая конструктивная схема характерна для высоких и протяженных самонесущих стен из кирпича и мелких блоков, ослабленных проемами, а также для стен из легких навесных панелей горизонтальной и вертикальной разрезки и из листовых материалов.

Рис. 9.1 Фахверк при железобетонных каркасах: а – торцевой фахверк; б – продольный фахверк; в – сборные железобетонные колонны фахверка; 1 – колонны основного каркаса; 2 – колонны торцевого фахверка; 3 – колонны продольного фахверка; 4 – стропильная конструкция; 5 – плиты покрытия; 6 – ригели фахверка; 7 – надворотный ригель; 8 – шарнирное соединение; 9 – стальная пластина толщиной 20 мм;10 – бетон В12,5; 11 – стальная насадка.

В одноэтажных зданиях для устройства торцевых и продольных фахверков применяют сборные железобетонные или стальные колонны.

Пластинчатый шарнир – соединение верха фахверковой колонны с верхним поясом стропильной конструкции посредством металлической пластины для передачи только горизонтальных усилий

Сборные железобетонные колонны выполняют сплошными и ступенчатыми, квадратного или прямоугольного сечения (рис. 9.1 в). Сплошные колонны имеют сечение от 300х300 до 600х400 мм (через 100 мм), а ступенчатые: до низа стропильных конструкций от 400х300 до 600х400; в пределах высоты стропильных конструкций – 300х300 и 300х400 мм.

Верхнюю часть колонн фахверка крепят к стропильным конструкциям гибкими шарнирами (пластинчатый шарнир (рис. 9.1), поз. 8), что обеспечивает передачу только горизонтальных (ветровых) усилий от колонн фахверка на основной каркас.

Стальные колонны фахверка в зависимости от высоты здания могут быть выполнены из обычных, широкополочных или сварных двутавров; из двух швеллеров или двух уголков, образующих замкнутое прямоугольное сечение; сквозное сечение по типу основных колонн каркаса.

Ригели фахверка разделяют на несущие и ветровые (рис. 9.1, поз. 6). Несущие ригели воспринимают нагрузки от стен и ветра, а ветровые – только от ветра. Ригели выполняют: ветровые – из одиночных прокатных швеллеров и двутавров или гнутых швеллеров; несущие – составными из двутавров, усиленных швеллерами, а также в виде ферм.