ТЕХНИЧЕСКИЕ РЕШЕНИЯ

Центральный научно-исследовательский институт строительных конструкций им. В. А. Кучеренко Филиал ФГУП «НИЦ Строительство» ЦНИИСК им. Кучеренко

ТЕХНИЧЕСКИЕ РЕШЕНИЯ СТЕНОВЫХ КОНСТРУКЦИЙ ЖИЛЫХ ЗДАНИЙ С ПРИМЕНЕНИЕМ ПОРИЗОВАННЫХ ПУСТОТЕЛЫХ КАМНЕЙ (Заказчик ООО «Винербергер Кирпич», договор №273/7-3578-09/СК от 16 февраля 2009г.)

РАЗРАБОТКА АЛЬБОМА ТЕХНИЧЕСКИХ РЕШЕНИЙ ДЛЯ САМОНЕСУЩИХ НАВЕСНЫХ НАРУЖНЫХ СТЕН ИЗ КРУПНОФОРМАТНЫХ КЕРАМИЧЕСКИХ ПОРИЗОВАННЫХ ПУСТОТЕЛЫХ КАМНЕЙ POROTHERM

Москва, 2009

К

2

1

Лист 15

2

1

3

Лист 5

1 800

3

Лист 2

1 200

2

3

1 800

4

Ось симметрии блок -секции

3 600 28 800

7

4 200

Данный план нужно считать схематичным , каждое сечение разработано для нескольких типов стен

4 200

6

Кроме трехслойных стен в альбоме разработаны двухслойные без утеплителя

4 200

5

8

4 200

Лист 2

9

1

5

1

5

3

11

3

1 450

Лист 12

Лист 8

2 150

10

3 600

3 600

Е/К

Е

Д

Г В Б А Узел 1

1

2 Лист 5

2

4 Лист 11 4

1 1 Лист 2

Лист 5 2 2

4 Лист 11 4

1 800 2 400 3 300 5 100 1 200 1 200 1 200

И

Ж

Д

КОНСТРУКЦИИ ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНЫХ НАРУЖНЫХ СТЕН С ОБЛИЦОВКОЙ КИРПИЧОМ ЛИСТ

НАИМЕНОВАНИЕ

01-02

Содержание альбома

03-13

Пояснительная записка

ЛИСТ

Сведения по применению химических (клеевых) анкерных креплений 1

2

Сечение 1-1, тип стены 1. Вариант 1-открытый торец плиты перекрытия

3

Сечение 1-1, тип стены 1. Вариант 2-закрытый торец плиты перекрытия

4

Сечение 1-1, тип стены 1. Вариант 3-торец плиты перекрытия с водоотбойником

5 6

НАИМЕНОВАНИЕ

14

Сечение 2-2, тип стены 1а. Вариант 1-открытый торец плиты перекрытия

15

Сечение 3-3, тип стены 2а. Вариант 1-открытый торец плиты перекрытия

16

Сечение 3-3, тип стены 2а Вариант 2-закрытый торец плиты перекрытия

17

Сечение 3-3, тип стены 2а.

18

Вариант 3-торец плиты перекрытия с водоотбойником Сечение 4-4, тип стены 1 (по балконной двери)

19

Сечение 5-5, тип стены 2а

20

Деталь 1 (к сечению 2-2, вариант 1, листы 5 и 14)

21

Деталь 2 (к сечению 2-2, вариант 2, лист 6) Деталь 3 (к сечению 2-2, вариант 3, лист 7)

План типового этажа блок секции

Наружные стены т. 640мм с внутренним слоем из камней POROTHERM 51 с облицовочным слоем в 1/2 кирпича (120мм)

01

Сечение 2-2, тип стены 1. Вариант 1-открытый торец плиты перекрытия

Наружные стены т.510 (380) мм с немодульной высотой этажа

Сечение 2-2, тип стены 1. Вариант 2-закрытый торец плиты перекрытия

22

Сечение 1-1, высота этажа 2.96 м

23

Сечение 2-2, высота этажа 2.96 м

Сечение 2-2, тип стены 1. Вариант 3-торец плиты перекрытия с водоотбойником

24

Сечение 1-1, высота этажа 3.19 м

25

Сечение 2-2, высота этажа 3.19 м

Сечение 3-3, тип стены 2. Вариант 1-открытый торец плиты перекрытия

26

Сечение 1-1, высота этажа 3.42 м

27

Сечение 2-2, высота этажа 3.42 м

Сечение 3-3, тип стены 2. Вариант 2-закрытый торец плиты перекрытия

28

Детали 2 и 3 (к сечению 2-2)

10

Сечение 3-3, тип стены 2. Вариант 3-торец плиты перекрытия с водоотбойником

29

Сечение 1-1, стена т.510 мм

30

Сечение 1-1, стена т.380 мм

11

Сечение 4-4, тип стены 1 (по балконной двери)

12

Сечение 5-5, тип стены 2

7 8 9

Наружные стены т.510 (380) мм с наружной штукатуркой

Наружные двухслойные стены с воздушным зазором 31

Сечение 1-1, тип стены 3 Вариант 2-закрытый торец плиты перекрытия. Безбалочное перекрытие. Перемычки над окном сборные железобетонные

32

То же. Перемычки над окном из уголков

Наружные стены т. 510мм с внутренним слоем из камней POROTHERM 38 с облицовочным слоем в 1/2 кирпича (120мм) 13

Сечение 1-1, тип стены 1а. Вариант 1-открытый торец плиты перекрытия

КОНСТРУКТИВНЫЕ РЕШЕНИЯ

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

ЦНИИСК им.В.А.Кучеренко

КОНСТРУКЦИИ ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНЫХ НАРУЖНЫХ СТЕН С ОБЛИЦОВКОЙ КИРПИЧОМ ЛИСТ 33

НАИМЕНОВАНИЕ

ЛИСТ

02 НАИМЕНОВАНИЕ

Сечение 2-2, тип стены 3 Вариант 2-закрытый торец плиты перекрытия.

50

Сечение 3-3, тип стены 5, вариант 1

51

Детали 15, 16 (к сечению 2-2, листы 49, 50)

34

Детали 4 и 5 (к сечениям 1-1, вариант 2 , листы 31, 32)

52

Узел 1 для торцевой стены с деформационным швом

35

Деталь 4 (к сечениям 1-1, варианты с хомутовыми перемычками)

53

36

Деталь 6 (к сечению 2-2, вариант 2 , лист 33)

Схема армирования и крепления облицовочного слоя наружных стен (типы 3÷5) к внутреннему слою

Наружные трехслойные стены с внутренним слоем из камней POROTHERM 25 с облицовочным слоем из кирпича толщиной 250 мм с вентиляционным зазором между утеплителем и облицовочным слоем (Балочное решение перекрытия) 37

Сечение 1-1, тип стены 4 Вариант 2-закрытый торец плиты перекрытия.

38

То же, со смещенной оконной рамой внутрь помещения

39

Сечение 2-2, тип стены 4, вариант 1

40

Сечение 2-2, тип стены 4, вариант 2

41

Детали 7 и 8 (к сечениям 2-2, листы 39, 40)

42

Детали 9 и 10 (к сечениям 1-1, листы 37, 38)

Наружные трехслойные стены с внутренним слоем из камней POROTHERM 25 с облицовочным слоем из кирпича толщиной 250 мм с вентиляционным зазором между утеплителем и облицовочным слоем (Безбалочное решение перекрытия) 43

Сечение 1-1, тип стены 4, вариант 2

44

Сечение 1-1, тип стены 4, вариант 2 со смещенной оконной рамой внутрь помещения

45

Сечение 2-2, тип стены 4, вариант 1

46

Сечение 2-2, тип стены 4, вариант 2

47

Детали 11, 12 (к сечению 1-1, листы 43, 44)

48

Детали 13, 14 (к сечению 2-2, листы 45, 46)

49

Сечение 3-3, тип стены 5, вариант 2

КОНСТРУКТИВНЫЕ РЕШЕНИЯ

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

ЦНИИСК им.В.А.Кучеренко

КОНСТРУКЦИИ ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНЫХ НАРУЖНЫХ СТЕН С ОБЛИЦОВКОЙ КИРПИЧОМ

03

Пояснительная записка 1. Общая часть Настоящий альбом технических решений для навесных наружных стен разработан в соответствии с договором от 16 февраля 2009 № 273/7-3578-09/СК с ООО «Винербергер Кирпич» и с учетом действующих в настоящее время нормативных документов и стандартов. При строительстве жилых и гражданских зданий из монолитного железобетона широкое распространение получили многослойные конструкции наружных стен, облицованные кирпичом. В основном это навесные двухслойные или трехслойные стены с утепляющим слоем из ячеистобетонных блоков или эффективного утеплителя, с поэтажным опиранием на консольные выступы перекрытий и с креплениями к несущим элементам здания. Опыт проектирования и возведения наружных стен с облицовкой керамическим пустотелым кирпичом за последние 10 лет выявил ряд недостатков, требующих совершенствования проектных решений и повышения качества строительно-монтажных работ. Проведенные наблюдения и обследования наружных стен в зданиях, построенных в г. Москве и Московской области, выявили крайне неблагоприятные условия работы кирпичного облицовочного слоя, подвергающегося температурно-влажностным деформациям [1]. Влага в кирпичный слой облицовки попадает как снаружи из-за некачественно выполненных горизонтальных швов кладки, так и изнутри помещений в виде конденсата на границе утепляющего и облицовочного слоев. Основными недостатками проектных решений слоистых наружных стен, применяемых в последние годы, являются: – отсутствие вертикальных температурно-деформационных швов в наружном слое кладки; – отсутствие конструктивных мероприятий по удалению влаги (конденсата) из внутренней части стен; – отсутствие отбойников (карнизов) дождевой воды по фасадам зданий, препятствующих «размыванию» швов кладки облицовочного слоя; – неполное опирание наружного слоя на несущие конструкции перекрытия; – недостаточное количество крепежных соединений на углах здания и участках стен с проемами. Цель настоящей работы –разработка для жилых и общественных зданий технических решений энергоэффективных многослойных наружных стен из поризованных камней POROTHERM с облицовочным слоем из кирпича, отвечающих требованиям безопасной эксплуатации.

КОНСТРУКТИВНЫЕ РЕШЕНИЯ

В данном альбоме на примере блок-секции из монолитного железобетона разработаны конструктивные решения однослойных и двухслойных наружных стен – продольных и торцевых стен, в которых полностью в большей степени исключаются недостатки, свойственные трехслойным стенам: – исключение эффективного утеплителя; – уменьшение количества температурно-деформационных швов; – улучшение температурно-влажностного режима, исключение конденсата. Конструктивные решения предусматривают в качестве облицовочного слоя применение не только полнотелого кирпича, но и пустотелого с утолщенной (до 20÷25 мм) стенкой со стороны облицовочного слоя. Применение однослойных и двухслойных стен из поризованной керамики в многоэтажном строительстве обеспечивает долговечность ограждающих конструкций, соответствующую долговечности монолитного железобетонного каркаса. Проведение ремонта и замены эффективного утеплителя не требуется. Единовременные затраты на материалы при строительстве окупятся в процессе эксплуатации Производство работ по возведению двухслойных стен не требует высококвалифицированных рабочих и снижает количество брака, что обеспечивает снижение теплопотерь в зданиях. В связи с распоряжением Правительства Москвы о возможности использования при проектировании наружных стен варианта с облицовкой кирпичом (толщиной в 250 мм) с полным опиранием на плиту перекрытия, в данном альбоме разработаны узлы трехслойных стен с эффективным утеплителем и даны рекомендации по устройству вертикальных температурных швов в облицовочном слое. Перечисленные выше конструктивные решения направлены на повышение эксплуатационной надежности наружных стен и требуют опытной проверки на экспериментальных объектах с проведением мониторинга и необходимых расчетов и исследований. С учетом вышесказанного представленные в альбоме технические решения наружных стен могут рекомендоваться в зданиях с узким шагом несущих конструкций высотой до 50 метров (17 этажей). При проектировании конкретных объектов следует учитывать высоту здания, конструктивную систему и шаг несущих конструкций; расчетом определять температурно-влажностный режим в наружном облицовочном слое кладки и обосновывать количество связей, необходимых для крепления наружных стен. Адрес Кирпичного завода ООО «Винербергер Кирпич».

601025, г. Владимир, Киржачский район, дер. Кипрево, тел. +7(495) 981-95-20, факс +7(495) 981-95-21, www.winerberger.ru

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

ЦНИИСК им.В.А.Кучеренко

КОНСТРУКЦИИ ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНЫХ НАРУЖНЫХ СТЕН С ОБЛИЦОВКОЙ КИРПИЧОМ

2. Конструктивные решения наружных стен с облицовочным слоем из кирпича

2.1. Ненесущие наружные стены фасадов, типа 1, 2, 3.

В альбоме разработаны конструктивные решения следующих типов наружных стен с облицовочным слоем из кирпича для применения в жилых и общественных зданиях из монолитного железобетона в климатических условиях г. Москвы и прилегающих районов: Тип 1 – двухслойная ненесущая стена продольных фасадов с внутренним слоем из керамических поризованных камней POROTHERM толщиной 510 мм и кирпичным облицовочным слоем толщиной 120 мм (сечения 1-1, 2-2). Тип 1а – то же с внутренним слоем 380 мм. Тип 2 – двухслойная торцовая стена с внутренним слоем из монолитного железобетона, средним слоем из керамических крупноформатных поризованных пустотелых камней POROTHERM толщиной 510 мм и наружным облицовочным слоем толщиной 120 мм (сечение 3-3). Тип 2а – то же с внутренним слоем 380 мм. Тип 3 – двухслойная несущая стена продольных фасадов толщиной 670 мм с воздушным зазором (вентиляционным вертикальным продухом) между слоями. Тип 4 – ненесущие трехслойные стены продольных фасадов с внутренним слоем из поризованных камней POROTHERM толщиной 550 мм с облицовочным слоем из кирпича толщиной 250 мм с вентиляционным зазором между утеплителем и облицовочным слоем. Тип 5 – несущие трехслойные торцевые стены фасадов с внутренним слоем из монолитного железобетона, средним слоем из минераловатных плит с облицовкой толщиной 250 мм. Все типы наружных стен разработаны для трех вариантов решений торцов перекрытий со стороны фасадов: вариант 1 – открытый торец с полным опиранием наружной стены на перекрытие; вариант 2 – закрытый торец, закрываемый специально разработанными фибробетонными фасадными панелями строительной компании «Кладезь». вариант 3 – закрытый торец козырьком – водоотбойником. В альбоме приведены сечения многослойных наружных стен и детали.

КОНСТРУКТИВНЫЕ РЕШЕНИЯ

04

Наружные стены продольные и торцевые – ненесущие двухслойные и однослойные опираются поэтажно на консольные участки перекрытия, выполненные с перфорацией для установки утеплителя: – внутренний слой – из керамических поризованных камней POROTHERM 3 толщиной 510, 380 мм плотностью  = 800 кг/м , марка по прочности не ниже М35; – наружный слой – в двухслойных стенах из керамического полнотелого 3 лицевого кирпича толщиной 120 мм, плотностью  = 1600 кг/м , марка по прочности не ниже М100, по морозостойкости F50 или из керамического пустотелого лицевого кирпича толщиной 120 мм с утолщенной до 20 мм наружной стенкой, плотностью  = 3 1400 кг/м , марка по прочности не ниже М100, по морозостойкости F50. Общая толщина стены – 640 и 510 мм. Кладка стен осуществляется на цементно-песчаном растворе с пористым заполнителем марки М75. Соединение слоев осуществляется с помощью сплошных базальтовых сетоксвязей марки СБП-С 25х25 (100) Судогодского завода стеклопластиков. Вертикальные температурно-деформационные швы выполнять по расчету. В двухслойных стенах с воздушным зазором (тип 3) соединение слоев выполняется на гибких арматурных связях из нержавеющей стали. Количество 2 2 связей на метр квадратный стены не менее 5 шт. и не менее 0,4 см /м . В зданиях выше 40 м по расчету на ветер с учетом пульсационной составляющей.

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

ЦНИИСК им.В.А.Кучеренко

КОНСТРУКЦИИ ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНЫХ НАРУЖНЫХ СТЕН С ОБЛИЦОВКОЙ КИРПИЧОМ

Горизонтальные деформационные швы устраиваются в уровне низа конструкции перекрытия (плиты или балки) толщиной 30 мм по всей толщине стены во избежание передачи нагрузки на кладку наружной стены каждого этажа от кладки вышележащего этажа и перекрытия. Шов выполняется с герметизацией вилатермом  50 мм с последующей расшивкой отверждающей герметизирующей мастикой. В альбоме рассмотрены три варианта решений опирания наружного слоя кладки на междуэтажные перекрытия: Вариант 1 (открытый торец перекрытия): наружный слой стен опирается непосредственно на плиту перекрытия, по которой устроены водоотводящий фартук из листовой оцинкованной стали и слой гидроизоляции. Фартук исполняет роль защиты горизонтального деформационного шва и верхних рядов кладки от атмосферных осадков. Вариант 2 (закрытый торец перекрытия): торец плиты перекрытия закрывается фибробетонными фасадными панелями строительной компании «Кладезь» [1], которая с помощью фиксирующего анкера закрепляет к торцу перекрытия. Вместе с анкером панель выполняет не только архитектурные функции, но, обладая достаточной прочностью, способна воспринимать часть нагрузки с облицовочного слоя и передавать ее на перекрытие. Вариант 3 (закрытый торец перекрытия козырьком – водоотбойником): торец закрывается элементом из пластизола RAL7040, окрашенного в заводских условиях. Монтируется через 4 этажа. Крепление наружных продольных стен к несущим конструкциям монолитных поперечных стен предусматривается двумя связями из полосовой перфорированной стали. Связи располагаются в местах базальтовых сеток в растворных швах и пристреливаются к поперечным стенам дюбелями. Кроме того, наружный облицовочный слой дополнительно крепится к монолитным стенам в торце с помощью гибких связей из коррозионостойкой стали.

2.2. Трехслойные наружные стены фасадов, типы 4 и 5. Наружные стены продольные тип 5 – трехслойные, опираются поэтажно на консольные участки перекрытия, выполненные с перфорацией для установки утеплителя. Размеры утепляющих вкладышей, устраиваемых в перекрытии по периметру наружных стен, в альбоме приняты: длина – 800 мм, толщина – 200 мм; материал утеплителя – минераловатные плиты полужесткие. Конструкция стены состоит из трех слоев: – внутренний слой – из керамических поризованных камней POROTHERM 3 толщиной 250 мм, плотностью  = 800 кг/м , марка по прочности не ниже М35;

КОНСТРУКТИВНЫЕ РЕШЕНИЯ

05

– наружный слой – из керамического лицевого полнотелого кирпича 3 пластического формования толщиной 250 мм, плотностью  = 1600 кг/м , марка по прочности не ниже М100, по морозостойкости F50 или из керамического лицевого пустотелого лицевого кирпича толщиной 250 мм с утолщенной не менее 20 мм 3 наружной стенкой, плотностью  = 1400 кг/м , марка по прочности не ниже М100, по морозостойкости F50; – средний слой – из эффективного утеплителя толщиной 50 мм (минераловатные плиты типа «Роквул»). Между утеплителем и облицовочным слоем из кирпича – воздушный вентилируемый зазор 40 мм. Несущие наружные стены торцевые и стены ризалитов тип 5 – трехслойные, состоят из внутреннего слоя - несущей монолитной железобетонной стены толщиной 180 мм (для конкретных зданий толщина определяется расчетом), среднего слоя из эффективного утеплителя толщиной 120170 мм (в данном альбоме в качестве, эффективного утеплителя приняты минераловатные полужесткие плиты типа «Роквул») и наружного слоя из керамического лицевого полнотелого кирпича толщиной 250 мм. Как вариант для наружного облицовочного слоя может рассматриваться применение многопустотного кирпича с тремя пустотами (пустотность 15%) или с утолщенной наружной стенкой (не менее 20 мм). Общая толщина стены тип 5 – 590 мм. Марка кирпича облицовочного слоя по прочности Ml00, по морозостойкости F50, кладка производится на цементно-песчаном растворе марки М75, выполняется с перевязкой тычковыми рядами кирпичей через четыре ложковых ряда. Средний и наружный слои стены опираются поэтажно на монолитные железобетонные консоли перекрытий, выполненные с перфорацией для установки утеплителя. Средний утепляющий слой стены крепится к несущей монолитной железобетонной стене с помощью пластмассовых анкеров для крепления теплоизоляционных плит. Наружный облицовочный слой армируется. Крепление кирпичного облицовочного слоя к внутреннему железобетонному слою монолитной стены осуществляется гибкими связями из нержавеющей стали аналогично двухслойной стали аналогично двухслойным стенам с воздушным зазором.

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

ЦНИИСК им.В.А.Кучеренко

КОНСТРУКЦИИ ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНЫХ НАРУЖНЫХ СТЕН С ОБЛИЦОВКОЙ КИРПИЧОМ

2.3. Рекомендации по устройству горизонтальных и вертикальных температурно-деформационных швов в кирпичном облицовочном слое стен, типы 3, 4 и 5. В многослойных наружных стенах при утепляющем слое из эффективного утеплителя или материала с низким коэффициентом теплопроводности наружный облицовочный слой из кирпича в зимнее время года практически не прогревается со стороны помещений, а в летнее время наоборот, подвергается воздействию высоких температур (тоже касается облицовочного слоя с воздушным зазором). В результате температурных колебаний в кирпичном облицовочном слое возникают вертикальные трещины от температурных деформаций. Горизонтальные и вертикальные температурно-деформационные швы компенсируют эти изменения и тем самым предотвращают образование трещин в кладке. Горизонтальные температурные швы, как правило, располагаются в уровне каждого перекрытия, и толщина их принимается не менее 30 мм с учетом допускаемого прогиба элементов перекрытия. Расстояние между вертикальными температурно-деформационными швами зависит от конструкции стены и определяется расчетом на температурновлажностные воздействия. Расчет следует выполнять по программе, разработанной в ЦНИИСК Лабораторией кирпичных, блочных и панельных зданий совместно с Лабораторией расчета сооружений на ПК Лира 9.4 посредством построения компьютерных моделей стенок с гибкими связями и опорных конструкций (металлического уголка или железобетонной плиты перекрытия) из объемных, пластинчатых и стержневых конечных элементов, задания жесткостных характеристик, закреплений в пространстве, нагрузок и дальнейшим пострасчетным анализом напряженно-деформированного состояния кирпичной кладки. Расчетные случаи с температурными воздействиями для г. Москвы и области были следующими: – при строительстве здания и соответственно «замыкании» конструкции о зимой: Т = +50 С; – при строительстве здания и соответственно «замыкании» конструкции о летом: Т = -70 С. Проведенные расчеты показали, что кирпичная кладка, имеющая низкую прочность при растяжении, наибольшие повреждения получает в зоне действия растягивающих напряжений. По результатам анализа работы кирпичной кладки в облицовке многослойных стен могут быть выявлены следующие основные причины появления трещин на прямолинейных участках кладки.

КОНСТРУКТИВНЫЕ РЕШЕНИЯ

06

1. Ограничение перемещений кирпичной кладки стен в основании вследствие «эффекта защемления» (при опоре на железобетонную плиту перекрытия или на о металлический уголок с неподатливыми креплениями к плите) при t = -70 С. «Эффект защемления» создается за счет отсутствия перемещений участка плиты перекрытия, являющегося опорой стенки. Причиной отсутствия перемещений участка плиты является большая продольная жесткость «диска» плиты перекрытия и передача тепла из внутренних помещений, т.е. сравнительно небольшой перепад температур Т.

2. Возможно, также появление вертикальных трещин посередине линейных участков в верхней части стены (под перекрытием). Трещины под перекрытием появляются вследствие отсутствия в проекте или некачественного выполнения горизонтальных деформационных швов в местах сопряжения верхней части стены и плиты перекрытия. При отсутствии шва в верхней части стены возникают горизонтальные растягивающие напряжения вследствие ограничения горизонтальных перемещений стены при понижении температуры и отсутствии вертикальных деформационных швов.

3. В углах стен и на некотором расстоянии от углов на криволинейных участках причиной образования вертикальных трещин является появление горизонтальных растягивающих напряжений от изгиба стены вблизи угла из-за влияния гибких связей, создающих вблизи угла «конструкцию», обладающую определенной жесткостью. Вблизи угла в кладке возникает изгибающий момент, плечо которого равно расстоянию от оси стены до ближайших к углу гибких связей. Появление вертикальных трещин в углах и на некотором расстоянии от угла наблюдается на всех криволинейных участках стен с углами при всех вариантах опор стен (металлический уголок или железобетонная плита перекрытия) и при обоих случаях «замыкания конструкции» (зимой или летом). Уменьшение длины опорных металлических уголков уменьшало расчетную о высоту вертикальных трещин на линейных участках и вблизи углов при t = +50 С, т.е. при «замыкании» конструкции зимой. Но при «замыкании» конструкции летом на некоторых участках кладки (в зоне стыков стальных уголков) могут возникнуть значительные растягивающие напряжения, что требует дополнительного армирования кладки.

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

ЦНИИСК им.В.А.Кучеренко

КОНСТРУКЦИИ ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНЫХ НАРУЖНЫХ СТЕН С ОБЛИЦОВКОЙ КИРПИЧОМ При проектировании треxслойные стен и двуxслойные с воздушным зазором температурно-деформационные швы в облицовочном слое толщиной 120 мм следует предусматривать: 1. На прямолинейныx участкаx не более чем через 6-ть метров.

2. На участкаx с полукруглыми эркерами – в местаx сопряжений с прямолинейными участками.

3. П-образные и Z-образные участки делить температурными швами на Гобразные. Армирование облицовочного слоя потребуется, и определяется расчетом даже при таки ограниченияx.

КОНСТРУКТИВНЫЕ РЕШЕНИЯ

07

Аналогично решается введение температурных швов в облицовочном слое кладки зарубежной фирмой «JORDAHL»

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

ЦНИИСК им.В.А.Кучеренко

КОНСТРУКЦИИ ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНЫХ НАРУЖНЫХ СТЕН С ОБЛИЦОВКОЙ КИРПИЧОМ

08

2.4. Ненесущие наружные стены толщиной 510 (380) мм с облицовочным слоем 120 мм с немодульной высотой этажа В здания с монолитным каркасом рекомендуем отступить от традиционныx отметок этажей (3,00; 3,30; 3,60м) принятыx для сборного строительства. Это позволит сократить количество доборныx элементов в стенаx и исключит брак при производстве работ в верxниx участкаx стен каждого этажа. На чертежаx (листы 22-28) получены размеры высот этажей 2,96; 3,19 и 3,42м исxодя из кратности 230мм (толщина камня с раствором) и заданной высоты перекрытия. Размер высоты ступеней лестничныx клеток в монолитном исполнении будет незначительно отличаться от Н=150мм.

2.5. Ненесущие наружные стены толщиной 510 (380) мм с наружной штукатуркой В зависимости от архитектурных решений фасадов данная конструкция стен может быть использована как для отдельных фрагментов фасада, так и для всего фасада. Размеры толщины стен следует применять в зависимости от требований норм строительной теплотехники. Толщина наружного штукатурного слоя должна быть меньше внутреннего при использовании одинаковой штукатурной смеси, или наружный слой выполнять из паропроницаемой штукатурки типа «Глимс».

КОНСТРУКТИВНЫЕ РЕШЕНИЯ

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

ЦНИИСК им.В.А.Кучеренко

КОНСТРУКЦИИ ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНЫХ НАРУЖНЫХ СТЕН С ОБЛИЦОВКОЙ КИРПИЧОМ

09

Торцы перекрытий могут быть выполнены также в трех вариантах, указанных в разделе 2.1. При оштукатуривании торца перекрытия использовать штукатурные оцинкованные сетки, закрепленные к бетону дюбелями.

2.6. Конструкции перемычек над проемами В альбоме в сечениях стен показаны четыре типа перемычек: – железобетонные, выпускаемые отечественными заводами ЖБИ; – в виде уголков из нержавеющей стали фирмы «HALFEN-DENA»; – хомутовые фирмы «BAUT Sistem»; – керамикобетонные. Технические характеристики уголковой перемычки фирмы «HALFEN

КОНСТРУКТИВНЫЕ РЕШЕНИЯ

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

ЦНИИСК им.В.А.Кучеренко

КОНСТРУКЦИИ ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНЫХ НАРУЖНЫХ СТЕН С ОБЛИЦОВКОЙ КИРПИЧОМ

10

Монтаж перемычек фирмы «BAUT Sistem»

КОНСТРУКТИВНЫЕ РЕШЕНИЯ

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

ЦНИИСК им.В.А.Кучеренко

КОНСТРУКЦИИ ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНЫХ НАРУЖНЫХ СТЕН С ОБЛИЦОВКОЙ КИРПИЧОМ

11

Применение перемычек с использованием перемычечного кирпича на стальном уголке нецелесообразно из-за разрушения (околов) нижней части его. Как показали обследования зданий, эксплуатируемых более 5 лет с перемычками из перемычечного кирпича, до 25% всех перемычек получили повреждения.

Требуемое приведенное сопротивление теплопередаче Rreq принимают по табл. 4 СНиП 23-02-2003 [10] в зависимости от числа градусосуток отопительного периода (Dd), °C сут, в месте строительства. Dd определяется по формуле

2.7. Рекомендации по защите многослойных наружных стен от увлажнения.

где: tint - расчетная средняя температура внутреннего воздуха здания; tht, zht - средняя температура, °С, наружного воздуха и продолжительность, сут., периода со средней суточной температурой воздуха text  8°С, которые принимают по СНиП 23-01-99 «Строительная климатология». Для Москвы температура воздуха наиболее холодной пятидневки обеспеченностью 0,92 t ext = -28°C, средняя температура воздуха периода со средней суточной температурой воздуха t e xt  8 °С, t ht = -3,1 °С и продолжительность этого периода Zht= 214 сут.

1. Во избежание попадания атмосферной влаги в толщу наружного слоя стены облицовочный слой кладки рекомендуется выполнять из полнотелого кирпича или из пустотелого с утолщенной наружной стенкой до 20 мм, с маркой по морозостойкости F50, а расшивку швов кладки производить либо заподлицо, либо с внешним валиком (выпуклой формы). Кроме того, на каждом этаже максимум через четыре этажа следует устраивать водоотбойные козырьки (листы 4; 7; 21; 28).

2. С целью исключения влагонакопления в наружных стенах (это не касается стен типов 1, 1а, 2, 2а) изнутри помещений их оштукатуривание с внутренней стороны следует производить цементно-песчаным раствором толщиной 30 мм с добавлением жидкого стекла.

3. В соответствии с [1] и из опыта зарубежного строительства в конструкцию стены предлагается включить дополнительные конструктивные меры, обеспечивающие продухи и выход влаги из стены: – для сбора конденсирующей влаги в местах выхода следует предусмотреть самоклеющуюся гидроизоляцию в виде ковра типа «Барьер ОС» или «Технониколь».

Dd

=

(tint - tht) Zht,

Для рассматриваемого здания при tin = 20 °С.

Dd = (20 + 3,1)х 214 = 4943 °С сут. В табл. 1 представлены нормируемые значения сопротивления теплопередаче наружных стен. Таблица 1. Значения нормативных требований к наружным стенам жилых зданий

№№ п.п.

Название нормативного документа

2.8. Теплотехнические расчеты В разделе даны нормативные требования к теплозащите наружных стен и методике расчета. В конкретном случае кроме теплотехнических характеристик материалов стен необходимы следующие сведения: – толщина слоя раствора; – толщина слоя внутренней штукатурки; – размеры термовкладышей в железобетонном перекрытии.

Нормативные требования к теплозащите наружных стен Требования к теплотехническим характеристикам конструкций содержатся в СНиП 23-02-2003 [10] и предъявляются, исходя из условий энергосбережения.

КОНСТРУКТИВНЫЕ РЕШЕНИЯ

1

Требуемое сопротивление теплопередаче наружного ограждения стен, 2 м °С/Вт

2

3

СНиП 23-01-99* СНиП П-3-79*(98), табл.1б, СНиП 23-02-2003,табл. 4

3,13* 1,97

ГСОП (Dd) 4

)

4943

*' Максимально / минимально. Примечание к таблице 1. В соответствии с п. 5.13 СНиП 23-02-2003 [10], если в результате расчета удельный расход тепловой энергии на отопление здания окажется меньше нормируемого, то допускается уменьшение сопротивления теплопередаче Rreq отдельных элементов наружных ограждений по сравнению с данными табл. 4 СНиП 23-02-2003, но не ниже минимальных величин Rmjn по формуле (8) этого СНиП: 2 0 Rmjn = Rreq 0,63 = 3,13 -0,63 = 1,97м С/Bm.

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

ЦНИИСК им.В.А.Кучеренко

КОНСТРУКЦИИ ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНЫХ НАРУЖНЫХ СТЕН С ОБЛИЦОВКОЙ КИРПИЧОМ

r

Приведенное сопротивление теплопередаче R о

Методика расчета r

2o

Приведенное сопротивление теплопередаче R о , м C/Вт, неоднородной

всей ограждающей

конструкции определяется по формуле (7) СП 23-101-2004:

ограждающей конструкции или ее участка (фрагмента) следует определять по формуле (6) СП 23-101-2004 r Rо

12

m

r Rо

= А/

(A / R i

r o, i

),

i 1

= n (tint – text) A / Q где: Аi,

Ror, i

- соответственно площадь i-го участка характерной части 2

ограждающей конструкции, м , и его приведенное 2о сопротивление теплопередаче, м С/Вт;

где: A - площадь неоднородной ограждающей конструкции или ее 2 фрагмента, м , по размерам с внутренней стороны, включая откосы оконных и дверных проемов;

А - общая площадь конструкции, равная сумме площадей 2 отдельных участков, м ;

Q - суммарный тепловой поток через конструкцию или ее фрагмент площадью А, Вт, определяемый на основе расчета температурного поля на ЭВМ либо экспериментально по ГОСТ 26254 или ГОСТ 26602.1, с внутренней стороны;

m - число участков ограждающей конструкции с различным приведенным сопротивлением теплопередаче.

n – то же, что в формуле (1) СНиП II-3; text – расчетная температура наружного воздуха; Величина

tint – расчетная температура воздуха внутри здания.

Ror

сравнивается с требуемым в таблице 1.

Методика и примеры определения приведенного сопротивления теплопередаче ограждающих конструкций на основе расчета температурных полей на персональном компьютере приведены в СП 23-101-2004, приложение Д.

КОНСТРУКТИВНЫЕ РЕШЕНИЯ

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

ЦНИИСК им.В.А.Кучеренко

КОНСТРУКЦИИ ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНЫХ НАРУЖНЫХ СТЕН С ОБЛИЦОВКОЙ КИРПИЧОМ

Материалы В представленных типах наружных стен применяются крупноформатные и мелкоштучные материалы со следующими характеристиками:

Камень крупноформатный поризованный пустотелый POROTHERM Основные размеры 510х250х219 мм (14,3 НФ) 380х250х219 мм (10,7 НФ) 250х250х140 мм (4,5 НФ)

– – –

Кирпич керамический лицевой пластического формования пустотелый с утолщенной наружной стенкой до 20 мм ГОСТ 530-2007

– – –

Кирпич керамический полнотелый лицевой пластического формования ГОСТ 530-2007

– – –

Стеклофибробетонные фасадные изделия (плоские и угловые) ТУ 5275-003-59884678-08 Полужесткая минераловатная плита ЗАО «Минеральная вата» ТУ 5762-010-04001485-96

–

–

3

плотность 800 кг/м марка по прочности не ниже М35 коэффициент теплопроводности 0,18 Вт/м °С (усл. экспл. Б); морозостойкость F50

13

Армирование кладки наружных стен, установка гибких связей, крепление кладки к несущим конструкциям определяются расчетом для каждого конкретного здания, а также конструктивными требованиями СНиП П-22-81* [5] и Пособия к СНиП II-22-81 [6]. Кладка наружных стен выполняется на цементно-песчаном растворе с пористыми заполнителями марки М75. Крупноформатные камни укладываются с перевязкой со смещением камней по отношению к нижнему ряду 125 мм. вертикальные швы не заполняются (соединение паз-гребень). Наружный кирпичный слой выполняется с перевязкой (см. разрез по наружным стенам), с расшивкой швов «заподлицо», либо с наружным валиком.

3

плотность 1400 кг/м марка по прочности не ниже М100 коэффициент теплопроводности 0,54 Вт/м °С (усл. экспл. Б); морозостойкость F50 3

–

плотность 1600 кг/м ; марка по прочности не ниже М100; коэффициент теплопроводности 0,7 Вт/м °С (усл. экспл. Б); морозостойкость F50

– – –

плотность 1700-2250кг/м ; марка по прочности ВЗО -В40 морозостойкость F150.

3

3. Антикоррозийная защита. Антикоррозийная защита стальных закладных деталей и связей в наружных стенах должна осуществляться в соответствии со СНиП 2.03.11-85[7]. С целью защиты от коррозии элементов наружных многослойных стен в разработанных конструкциях приняты следующие решения: – гибкие связи и полосовая перфорированная сталь для крепления кладки к монолитным несущим конструкциям выполняются из коррозионностойкой стали; – арматурные сетки-связи С-1 для крепления наружного облицовочного и внутреннего слоев кладки должны иметь противокоррозионную защиту в виде цинкового или полимерного покрытия; – стальные уголки перемычек. В случае их применения закладные детали для крепления металлических дверей и др. должны быть защищены протекторным грунтом ХВ-784 с цинковым наполнителем или полиуретановым протекторным грунтом Стилпейнт-«ПВ-цинк» фирмы «Стилпейнт» из ФРГ.

4. Огнестойкость и меры противопожарной защиты.

3

плотность 125 кг/м ; коэффициент теплопроводности 0,045 Вт/м°С (усл. экспл. Б);

Конструктивные решения представленных в альбоме вариантов наружных стен разработаны в соответствии с требованиями нормативных документов, исходя из условий обеспечения требуемых пределов огнестойкости и распространения огня для наружных стен в соответствии с [8].

Для конкретных зданий применяемые материалы наружных стен определяются по согласованию с Заказчиком и должны быть сертифицированы и соответствовать действующим нормам и правилам.

КОНСТРУКТИВНЫЕ РЕШЕНИЯ

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

ЦНИИСК им.В.А.Кучеренко

КОНСТРУКЦИИ ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНЫХ НАРУЖНЫХ СТЕН С ОБЛИЦОВКОЙ КИРПИЧОМ

13

5. Основные указания по производству работ.

1. Выполнению строительных работ по стенам должны предшествовать операции по завершению строительно-контрольных работ предыдущего цикла, а именно: необходимо составить и подписать акты на скрытые работы по железобетонным конструкциям несущих стен и перекрытий, включая разработку исполнительных чертежей краевых участков с указаниями проектных данных и отклонений, включая допущенные превышения предусмотренных проектом допусков по конструкциям, являющихся базой для последующих работ по наружным стенам (как по горизонтали, так и по вертикали).

2. Выполнение работ следует производить обязательно при наличии проекта производства работ с указаниями операций, с графиком работ, профессиональным составом исполнителей, техническим и авторским надзором.

3. Для контроля качества стальных связей и их наличия и распределения следует проконтролировать качество этих работ, скрытых последующими операциями.

6. Производство работ в зимнее время. Возведение наружных стен в зимнее время может выполняться одним из способов: – кладка на растворах с противоморозными добавками, обеспечивающими их твердение на морозе добавки (не должны давать высолов на облицовочном слое); – кладка методом замораживания на обыкновенных растворах с последующим обогревом для набора кладкой минимальной прочности, обеспечивающей возможность сохранения устойчивости облицовочного слоя на высоту этажа в период твердения раствора; – кладка смешанным методом с применением противоморозных добавок и последующим обогревом (при наружной температуре воздуха не менее 15°С). Обогрев кладки предусматривает реализацию «метода термоса», что означает односторонний обогрев при наличии внутренней изоляции, обеспечивающей сохранение конструкции от утечки тепла. Обогрев кладки можно производить с помощью специальных щитов электрогреющими элементами или с помощью инфракрасных греющих софитов. Наиболее экономичным и надежным является комбинированный способ с применением противоморозных добавок с последующим подогревом.

Производство работ в зимнее время должно осуществляться в соответствии с «Руководством по возведению каменных и полносборных конструкций зданий повышенной этажности в зимних условиях» ЦНИИСК им. В. А. Кучеренко, а также в соответствии с другими нормативными документами по возведению кирпичных, крупнопанельных и монолитных зданий в зимних условиях.

7. Литература 1. Научно-технический отчет по детальному инструментальному обследованию находящихся в аварийном состоянии фасадов жилых домов, возводимых с применением технологии облегченной кирпичной кладки, с выдачей рекомендаций для разработки проектов по ремонту. ЦНИИСК им.В.А.Кучеренко, М. 2008.

2. Системы для облицовочной кладки. В журнале JORAHL «Крепежная техника». Берлин, 2003.

3. СТО 36554501-013-2008. Стандарт организации. Методы расчета лицевого слоя из кирпичной кладки наружных облегченных стен с учетом температурно-влажностных воздействий. ЦНИИСК им. В.А. Кучеренко ФГУП НИЦ «Строительства», 2008.

4. Выписка из протокола №4 заседания секции НТС кирпичных, блочных и панельных зданий ЦНИИСК им. В.А.Кучеренко по теме: «Разработка технических решений наружных многослойных стен с лицевым слоем из кирпичной кладки для климатических условий г. Москвы и Московской области» (договор №2501/52713-07).

5. СНиП П-22-81*. «Каменные и армокаменные конструкции».

6. Пособие по проектированию каменных и армокаменных конструкций (к СНиП П-22-81).

7. СНиП 2.03.11 -85. Защита строительных конструкций от коррозии.

8. СНиП 21-01 -97*. Пожарная безопасность зданий и сооружений.

КОНСТРУКТИВНЫЕ РЕШЕНИЯ

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

ЦНИИСК им.В.А.Кучеренко

Наружные стены т.640мм с внутренним слоем из камней POROTHERM 51 с облицовочным слоем в 1/2 кирпича (120мм)

Наружные стены т.510мм с внутренним слоем из камней POROTHERM 38 с облицовочным слоем в 1/2 кирпича (120мм)

Наружные стены толщиной 510 (380) мм с немодульной высотой этажа

Деталь 2 Гидроизоляция самоклеющаяся: подкладочный ковер типа "Барьер ОС" или "Технониколь"

Штукатурка Монолитное ж/б перекрытие

Фибробетонный фасадный элемент 160х40, L=900мм

310

20 120

190

30

40

150

160

180 Герметизирующая отверждающая мастика для наружных работ

80

Анкер Ф12 химический шаг по расчету

Вилатерм Ф50

Штукатурка по сетке

Кирпич лицевой TERCA или щелевой с утолщенной нар. стенкой не менее 20мм

Камень поризованный

120 10

30

510 (380)

Компенсатор из оцинк.стали устанавливать на силиконовом герметике, пристрелить дюбелями POROTHERM 51 (38)

640 (510)

Детали 2 и 3

Сетка базальтовая с ячейкой 25х25мм через 2 ряда, укладывать на раствор

Деталь 3

Гидроизоляция самоклеющаяся: подкладочный ковер типа "Барьер ОС" или "Технониколь"

Штукатурка Монолитное ж/б перекрытие

Морозостойкий силиконовый герметик Резиновая прокладка

160

370

40

150

80 190

Герметизирующая отверждающая мастика для наружных работ

120 20

Дюбель-гвоздь из оцинкованной стали

40

Капельник-отлив из пластизола-RAL7040 (покраска в заводских условиях)

30

К сечению 2-2, вариант 2 (лист 6) и к сечению 3 (лист 7)

30

Минераловатная плита полужесткая

Штукатурка по сетке

Вилатерм Ф 50

30

Минераловатная плита полужесткая

Компенсатор из оцинк.стали устанавливать на силиконовом герметике, пристрелить дюбелями

Кирпич лицевой TERCA или щелевой с утолщенной нар. стенкой не менее 20мм

ЦНИИСК

им.В.А.Кучеренко

Камень поризованный POROTHERM 38

КОНСТРУКЦИИ ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНЫХ НАРУЖНЫХ СТЕН толщ .380 и 510мм С ОБЛИЦОВКОЙ КИРПИЧОМ толщ .120мм

КОНСТРУКТИВНЫЕ РЕШЕНИЯ

Сетка базальтовая с ячейкой 25х25мм через 2 ряда, укладывать на раствор

120 10

510 (380)

30

640 (510)

21

Наружные стены толщиной 510 (380) мм с наружной штукатуркой

Наружные двухслойные стены с воздушным зазором

Наружные трехслойные стены с внутренним слоем из камней POROTHERM 25 с облицовочным слоем из кирпича толщиной 250 мм с вентиляционным зазором между утеплителем и облицовочным слоем (Балочное решение перекрытия)

590 (660) 50 (120)

Гидроизоляция самоклеющаяся: подкладочный ковер типа "Барьер ОС" или "Технониколь"

160

250

30

Монолитное ж/б перекрытие

Продух или вент.коробка фирмы "BAUT"

Σπ.χ.ο.

220

200

120

Штукатурка по сетке

300

Вилатерм Ф50

Минераловатная плита l=0,045

Продух или вент.коробка фирмы "BAUT" Кирпич лицевой TERCA или шелевой с утолщенной нар. стенкой не менее 20мм

Цем-песчанная штукатурка с добавл.жидкого стекла

POROTHERM 25

3 300

Минераловатная плита l=0,045

Сетка кладочная оцинкованная через 6 рядов. Пример армирования облицовочного слоя см.лист 53

2 750

Сечение 2-2, тип стены 4

300

10

219 10

.120мм

Шов заподлицо или выпуклый

300

300

Гибкие связи 4Ф из нерж.стали c шагом через 2 ряда

11 65 11

Вариант 1. Открытый торец перекрытия с ригелем , с облицовочным слоем т . 120мм

Герметизирующая отверждающая мастика для наружных работ

50

40

120

КОНСТРУКЦИИ ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНЫХ ТРЕХСЛОЙНЫХ СТЕН С ВОЗДУШНЫМ ЗАЗОРОМ И ОБЛИЦОВОЧНЫМ СЛОЕМ т

КОНСТРУКТИВНЫЕ РЕШЕНИЯ

Сечение 2-2

Σπ.χ.ο.

ЦНИИСК

им.В.А.Кучеренко

40а

Наружные трехслойные стены с внутренним слоем из камней POROTHERM 25 с облицовочным слоем из кирпича толщиной 250 мм с вентиляционным зазором между утеплителем и облицовочным слоем (Безбалочное решение перекрытия)

Наружные трехслойные стены с внутренним слоем из камней POROTHERM 25 с облицовочным слоем из кирпича толщиной 250 мм с вентиляционным зазором между утеплителем и облицовочным слоем (Безбалочное решение перекрытия)

1

2

1

2

2

3

3

4

3

3

4

1. POROTHERM 51 1/2 2. POROTHERM 51 3. POROTHERM 38 4. POROTHERM 25

4

3

1

4

1

1

1

2

2

4

4

1. POROTHERM 51 2. POROTHERM 51 1/2 3. Термовкладыш 4. POROTHERM 25

1

1

C

B C

B 1

1

D

A

B

C

1

1

A

1

D

1

A D

1. POROTHERM 38

1

1

C C B 1

1

A C

D B

1 1

1

A

A

D

D 1

1. POROTHERM 51

1 ряд

2 ряд 2

1

3

1 ряд

2 ряд

1 2

3

1. POROTHERM 51 1. POROTHERM 51 1/2 1. Лицевой кирпич TERCA