Конструкция фасадной системы

Полезная модель относится к строительной индустрии, в частности - к конструкции сейсмостойкой фасадной системы, предназначенной для облицовки стен зданий и сооружений плитами и декоративными элементами из природных и искусственных камней. Техническая задача, на решение которой направлена заявленная полезная модель, заключается в увеличении надежности закрепления тяжеловесных облицовочных плит, что будет способствовать увеличению высоты установки и сейсмостойкости всей фасадной системы для зданий и сооружений различного функционального назначения и классов. Технический результат достигнут следующим образом: В качестве облицовочной плитки применен природный или искусственный камень. Между теплоизоляцией и облицовочной плиткой установлена дополнительная арматурная сетка и арматурные стержни, которые с помощью распорных анкерных болтов через теплоизоляцию и штукатурный слой прикреплены к телу несущей стены. Пазуха между облицовочной плиткой и теплоизоляцией заполнена цементно-песчаным раствором, при этом облицовочная плитка снабжена анкерными болтами. При этом резьбовые элементы (закручивающиеся части) анкерных болтов прикреплены к дополнительной арматурной сетке проволоками, а распорные элементы (неподвижные корпусы) анкерных болтов закреплены в глухих отверстиях облицовочной плитки. Резьбовой элемент анкерного болта дополнительно снабжен шайбой. Наличие шайбы способствует надежному закреплению анкера и вместе с ним облицовочной плиты в цементно-песчаном растворе.

Полезная модель относится к строительной индустрии, в частности - к конструкции фасадной системы, предназначенной для облицовки стен зданий и сооружений плитами и декоративными элементами из природных и искусственных камней в сейсмической зоне.

По сей день в нормативных документах по проектированию зданий и сооружений в сейсмических зонах отсутствует методика расчета и соответствующие ей технические решения по конструкциям фасадных систем, в которых была бы применена облицовка из массивных искусственных и природных камней, не ограничивающих их применение по высотности.

Все известные способы крепления облицовочных плит толщиной 20 мм и более к готовым стенам на гибких связях не предусматривают облицовку фасада с наружным утеплением из плитных теплоизоляционных материалов. Так п. 3.36 справочного пособия к СНиП II-22-81 гласит: «В случае крепления плит к готовым стенам на анкерах расстояние между плитой и стеной не должно превышать 50 мм и должно заполняться раствором». При этом уменьшается несущая способность стен.

Для увеличения несущей способности и сейсмостойкости отдельных конструкций зданий и зданий в целом, согласно СНиП 3.03.01-87, СП 31-114-2004, предусмотрены меры по усилению каменных конструкций армированными растворными обоймами (армированными «рубашками»).

Метод усиления с помощью армированной «рубашки» заключается в закреплении на поверхности кладки арматурной сетки из металла, или армопластика. Сетки фиксируют в проектное положение с помощью анкеров, или сквозных шпилек, устанавливаемых в швы кладки с шагом 0,5÷1,0 м в шахматном порядке. В последующем на сетку наносится слой цементного раствора марки не менее 100. При необходимости для утепления столбов и простенков используется также обойма из полосовой или уголковой стали.

Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является фасадная система THERMOMAX. Данная комплексная строительная система напоминает слоеный пирог. На основу фасада (кирпичную, бетонную, панельную и т.п. стену) последовательно наносят и скрепляют между собой элементные слои, входящие в систему (http://www.termoplex.ru/?table=ts) в следующей последовательности:

Стена (несущая часть), выравнивающая штукатурка, клеевой состав для приклейки плит теплоизоляции, теплоизоляция, грунтовка, нижний слой грунта, штукатурная цементно-песчаная смесь, сварная оцинкованная металлическая сетка, второй слой грунта, цементно-известково-песчаная штукатурная смесь, отделочный слой, смесь штукатурная декоративная, металлическая сетка, дюбельный комплект, п-образная сетка, Z-образная сетка, плитка облицовочная глазурованная.

Как видно из описания, данная система предполагает применять в качестве облицовки только тонкие глазурованные плитки, закрепленные клеевым, или растворным слоем. Система не способна нести нагрузку облицовки из естественных и искусственных камней, не способствует надежности фасадной конструкции при сейсмических воздействиях.

Техническая задача, на решение которой направлена заявленная полезная модель, заключается в увеличении надежности закрепления облицовочных плит из природного, или искусственного камня, что будет способствовать увеличению высоты установки и сейсмостойкости всей фасадной системы для зданий и сооружений различного функционального назначения и классов.

Технический результат достигнут следующим образом:

В качестве облицовочной плитки применен природный или искусственный камень. Между теплоизоляцией и облицовочной плиткой установлена дополнительная арматурная сетка и арматурные стержни, которые с помощью распорных анкерных болтов через теплоизоляцию и штукатурный слой прикреплены к телу несущей стены. Пазуха между облицовочной плиткой и теплоизоляцией заполнена цементно-песчаным раствором, при этом облицовочная плитка снабжена анкерными болтами. При этом резьбовые элементы (закручивающиеся части) анкерных болтов прикреплены к дополнительной арматурной сетке проволоками, а распорные элементы (неподвижные корпусы) анкерных болтов закреплены в глухих отверстиях облицовочной плитки. Резьбовой элемент анкерного болта дополнительно снабжен шайбой. Наличие шайбы способствует надежному закреплению анкера и вместе с ним облицовочной плиты в цементно-песчаном растворе.

При неуверенности в результатах того или иного технического решения ГОСТ 27751-88 (Надежность строительных конструкций и оснований) предлагает обеспечить надежность теоретических и конструктивных решений основываясь на специально поставленных теоретических, или экспериментальных исследованиях на моделях, или натурных конструкциях. В связи с этим нами в ЦНИИСК имени В.А. Кучеренко были проведены испытания предложенной фасадной системы на специально разработанном стенде, моделирующем сейсмические воздействия. На основе анализа результатов динамических и статических испытаний фасадной системы с применением элементов фасада из искусственных и естественных камней, было получено положительное заключение для применения данной системы в районах РФ сейсмичностью 7÷9 баллов (при соблюдении конструктивных параметров экспериментальной модели). Преимущество данной системы заключается в полной сохранности облицовочной системы, пока обеспечивается целостность несущих элементов здания.

Полезная модель поясняется следующими чертежами:

На фигуре 1 приведен общий вид фрагмента стены с облицовочной системой.

На фигуре 2 приведен местный вид фрагмента.

Конструкция фасадной системы включает несущую стену 1, усиленная армированной растворной «рубашкой». Армированная «рубашка» включает арматурные сетки 2 и 3 установленные с двух сторон стены, и поперечные стержни 4 (шпильки), заранее уложенные в горизонтальные растворные швы, а также штукатурные слои 5 и 6 из цементно-песчаного раствора. После навески арматурных сеток концы шпилек 4 загибают под 90° и привязывают к сетке с каждой стороны стены вязальной проволокой. Арматурные сетки отстоят от поверхности стены на определенное расстояние, поэтому оказываются фиксированными в середине штукатурного слоя. К штукатурному слою 6 закреплена теплоизоляция 7. Теплоизоляция закрепляется приклеиванием с дополнительным закреплением тарельчатыми дюбелями. За теплоизоляцией установлена дополнительная арматурная сетка 8 и арматурные стержни 9 и 10. Арматурные стержни и дополнительная арматурная сетка 8 с помощью распорных анкерных болтов 11 через теплоизоляцию 7 и штукатурный слой 6 прикрепляются к несущей стене 1. Завершает фасадную систему облицовочная плитка 12 (например, каменные плиты). Пазуха между облицовочной плитой и теплоизоляцией заполнена пластифицированным цементно-песчаным раствором 13. Облицовочная плитка 12 снабжена анкерами 14. резьбовые элементы которых при помощи вязальной проволоки прикручены к дополнительной арматурной сетке 8, а распорные концы закреплены в глухих отверстиях облицовочной плиты. Резьбовые элементы анкерных болтов дополнительно снабжены шайбами 15. Шайбы анкерных болтов 15, закрепленных на облицовочных плитах 12 заводятся за дополнительную арматурную сетку 8, надежно фиксируя облицовочные плиты.

Фасадная система устраивается следующим образом:

Сначала несущую стену 1, снабжают армированной «рубашкой». Армированная «рубашка» включает арматурные сетки 2 и 3 установленные с лицевой и обратной стороны стены, и шпильки 4, заранее уложенные в горизонтальные растворные швы. После навески арматурных сеток концы шпилек 4 загибают под 90° и привязывают к сетке с каждой стороны стены вязальной проволокой. На арматурные сетки с двух сторон стены наносят штукатурные слои 5 и 6 из цементно-песчаного раствора. К штукатурному слою 6 закрепляют теплоизоляцию 7. Теплоизоляцию закрепляют приклеиванием с дополнительным закреплением тарельчатыми дюбелями. За теплоизоляцией устанавливают дополнительную арматурную сетку 8 и арматурные стержни 9 и 10. Арматурные стержни и дополнительную арматурную сетку 8 с помощью распорных анкерных болтов 11 через теплоизоляцию 7 и штукатурный слой 6 прикрепляют к несущей стене 1. После этого устанавливают облицовочные плитки 12. В качестве облицовочных плит применены плиты, выполненные из мрамора, гранита, естественных и искусственных камней. Пазуху между облицовочной плитой и теплоизоляцией заполняют пластифицированным цементно-песчаным раствором 13. Облицовочную плитку 12 заранее снабжают анкерами 14. При этом резьбовые элементы анкеров при помощи вязальной проволоки прикручивают к дополнительной арматурной сетке 8, а распорные концы закрепляют в глухих отверстиях облицовочной плиты. Резьбовые элементы анкерных болтов дополнительно снабжены шайбами. Шайбы анкерных болтов 14, закрепленных на облицовочных плитах 12 заводят за дополнительную арматурную сетку 8, для надежности фиксации облицовочной плиты.

Предложенная конструкция фасадной системы прошла испытания в ЦНИИСК имени В.А.Кучеренко на специальном стенде с применением динамического нагружения, моделирующего сейсмические воздействия на облицовку при землетрясениях. На основе анализа результатов динамических и статических испытаний предложенной фасадной системы, предназначенной для облицовки зданий и сооружений по предложенной методике с элементами фасада из искусственных или естественных камней, было получено положительное заключение. Фасадная система рекомендована для применения в районах с сейсмичностью 7-9 баллов при соблюдении конструктивных параметров экспериментальной модели. Преимущество данной системы заключается в полной сохранности облицовочной системы и обеспечивает целостность несущих элементов зданий и сооружений.

Конструкция фасадной системы, содержащая несущую стену, арматурную сетку, штукатурный слой, теплоизоляцию, облицовочную плитку, анкерный болт, отличающаяся тем, что в качестве облицовочной плитки применен природный или искусственный камень, между теплоизоляцией и облицовочной плиткой установлена дополнительная арматурная сетка и арматурные стержни, которые с помощью распорных анкерных болтов через теплоизоляцию и штукатурный слой прикреплены к телу несущей стены, а пазухи между облицовочной плиткой и теплоизоляцией заполнены цементно-песчаным раствором, при этом облицовочная плитка снабжена анкерными болтами, резьбовые элементы которых прикреплены к дополнительной арматурной сетке, а распорные элементы анкерных болтов закреплены в глухих отверстиях облицовочной плитки, при этом резьбовой элемент анкерного болта дополнительно снабжен шайбой.

РИСУНКИ