Наружная навесная стена каркасного многоэтажного здания
Полезная модель относится к строительству и может быть использована в каркасных зданиях различной этажности и назначения без поэтажной разрезки наружного слоя стены и слоя утеплителя, возводимых в различных районах. Сущность предлагаемой конструкции заключается в следующем. В отличие от известного аналога - трехслойной стены, опирающейся поэтажно на перекрытия, предлагаемая наружная навесная стена каркасного многоэтажного здания выполнена без поэтажной разрезки наружного слоя стены и слоя утеплителя, при этом, наружный облицовочный слой опирается на каждом этаже на верхний и нижний горизонтальные пояса стальной фермы, которая закреплена двумя концами верхнего пояса на консольных столиках наружных колонн: на уровне, по меньшей мере, верхней поверхности железобетонной многопустотной плиты перекрытия, а нижний пояс фермы также двумя концами закреплен на консольных упорах на колоннах и является перемычкой для наружного слоя стены, по меньшей мере, для двух оконных проемов, а внутренний слой стены опирается на железобетонную многопустотную плиту перекрытия и над каждым оконным проемом установлена железобетонная перемычка. Высота стальной фермы выполнена по расчету и принята кратной количеству ложковых рядов кирпича, укладываемых между верхним и нижним поясами фермы, на наружном облицовочном слое стены. Верхний и нижний пояса стальной фермы закреплены на двух колоннах с возможностью компенсации горизонтального перемещения их концов вдоль оси фермы при перепадах температуры окружающей среды.
Литература:
1. "Нормали на проектирование и строительство теплоэффективных наружных стен жилых и общественных зданий из облегченных керамзитобетонных блоков - 2000", разработаны Центральным научно-исследовательским и проектным институтом жилых и общественных зданий (ЦНИИ ЭП жилища) и утверждены указанием Москомархитектуры от 29 ноября 2000 г. №52, 41 с, с 8-11.
Полезная модель относится к строительству и может быть использована в каркасных зданиях различной этажности и назначения без поэтажной разрезки наружного слоя стены и слоя утеплителя, возводимых в различных районах.
Известна наружная трехслойная стена, выполненная в соответствии с требованиями директивного документа "Нормали на проектирование и строительство теплоэффективных наружных стен жилых и общественных зданий из облегченных керамзитобетонных блоков - 2000", которые разработаны Центральным научно-исследовательским и проектным институтом жилых и общественных зданий (ЦНИИ ЭП жилища) и утверждены указанием Москомархитектуры от 29.11.2000 г. №52, 41 с, с 8-11, ксерокопии титульной страницы и страниц 8-11 прилагаются на 5 листах к материалам заявки (1).
В соответствии с этим документом ненесущие наружные стены поэтапно опираются на перекрытия, как правило, на монолитные участки перекрытия, выполненные между колоннами. Данные наружные стены выполняются слоистой конструкции с внутренним слоем из облегченных керамзитобетонных блоков СКЦ (стеновой камень (блок) на цементном врущем), средним слоем из эффективного утеплителя и наружным отделочным слоем.
Внутренний слой из блоков СКЦ предусматривается толщиной 190 мм (один ложковый ряд). Внутренняя поверхность кладки штукатурится. Стены из блоков СКЦ позволяют размещать скрытую электропроводку в штрабах, устраиваемых на постройке до выполнения внутреннего отделочного слоя.
Наружный слой может выполняться в трех вариантах: из облицовочного кирпича, штукатурка, с вентилируемым экраном. Кирпичная облицовка выполняется из облицовочного кирпича толщиной слоя 120 мм с плотностью кладки 1600 кг/м3. Облицовку крепят к кладке из блоков СКЦ коррозиестойкими гибкими металлическими связями ф4 мм,
устанавливаемыми через 600 мм по высоте (3 ряда блоков) с шагом 800-1000 мм, замоноличиваемыми в горизонтальные швы облицовки и кладки. Связи анкеруют сетками из коррозиестойкой проволоки ф 4 мм.
При облицовке фасада здания кирпичом в качестве утеплителя применяется пенополистирол о удельным весом 40 кг/м3 толщиной 190 мм с рассечками из минераловатных плит с удельным весом 80 кг/м3 в уровне перекрытий, под оконным проемом и над ним.
Вместе с тем, данная наружная трехслойная стена имеет ряд недостатков, а именно:
- для поэтажного опирания стен необходимо выполнять монолитные участки плит перекрытия с термовкладышами по периметру здания, для чего необходимо затрачивать значительное количество арматуры, бетона, опалубочных материалов и трудозатрат, а в зимнее время большое количество электроэнергии для подогрева монолитных участков;
- через монолитные участки перекрытий происходят значительные тепло-потери из здания, образуя, так называемые "мостики холода".
Целью при разработке предлагаемой полезной модели является создание ограждающей конструкции теплоэффективной наружной навесной стены каркасного многоэтажного здания без поэтажной разрезки на монолитные участки с термовкладышами или плитами перекрытия.
Указанная цель и технический результат реализуются следующим образом.
В отличив от известного аналога - трехслойной стены, опирающейся поэтажно на перекрытия, предлагаемая наружная стена каркасного многоэтапного здания выполнена без поэтажной разрезки наружного слоя стены и слоя утеплителя. Наружный облицовочный слой опирается на каждом этаже на верхний и нижний горизонтальные пояса стальной фермы, которая закреплена двумя концами верхнего пояса на консольных столиках наружных колонн на уровне, по меньшей мере, верхней поверхности железобетонной многопустотной плиты перекрытия, а нижний пояс фермы также двумя концами закреплен на консольных упорах наружных колонн и является перемычкой для наружного облицовочного слоя стены, по меньшей мере, для двух оконных проемов. Внутренний слой стены опирается на железобетонную многопустотную плиту перекрытия и над каждым оконным проемом установлена железобетонная перемычка.
Высота стальной фермы выполнена по расчету и принята кратной количеству ложковых рядов кирпича, укладываемых между верхним и нижним поясами фермы, на наружном облицовочном слое стены.
Верхний и нижний пояса стальной фермы закреплены на двух колоннах с возможностью компенсации горизонтального перемещения их концов вдоль оси фермы при перепадах температуры окружающей среды.
В качестве ближайшего аналога предлагаемой конструкции наружной навесной стены можно принять конструкцию наружной стены по источнику научно-технической информации (1).
Перечень фигур на чертежах.
На фиг.1 изображена конструкция предлагаемой наружной навесной стены каркасного многоэтажного здания, вид с фасада на два этажа с частичным вырезом.
На фиг.2 изображен разрез стены по А-А фиг.1.
На фиг.3 изображен разрез стены по Б-Б фиг.1.
На фиг.4 изображен разрез стены по В-В фиг.1 в местах крепления стальной фермы на колоннах.
На фиг.5 изображен вид по Г фиг.4 на узел крепления концов верхнего и нижнего поясов стальной фермы на колонне, М 1:10.
На фиг.6 изображена стальная ферма, вид спереди о фасада здания, М 1:15.
На фиг.7 изображен разрез по Е-Е фиг.6 стальной фермы, М 1:10.
Предлагаемая наружная навесная стена каркасного многоэтажного здания содержит следующие конструктивные узлы, изделия и детали.
На железобетонных колоннах 1 закреплена металлическая стальная фермы 2 (фиг.1). На ферму 2 установлен наружный облицовочный слой 3 стены (фиг.1 и 2) толщиной в половину длины кирпича (120 мм). Кирпич уложен на верхний и нижний пояса фермы 2.
На железобетонные многопустотные плиты перекрытия 4 (фиг.2), уложенные на ригели каркаса здания, установлен внутренний слой 5 стены. Наружный облицовочный слой 3 и внутренний слой 5 стены укреплены между собой гибкими связями в соответствии и с действующими СНиП. Между наружным облицовочным слоем 3 и внутренним слоем 5 стены уложен эффективный утеплитель 6, который частично опирается на плиту перекрытия 4, а частично опирается на стальную ферму 2.
В теплое время года используют для этой стены заливной утеплитель, а в зимнее время могут быть использованы, например, пенополи-стиролбетонные блоки толщиной, принимаемой по расчету или минерало-ватные плиты и другие виды утеплителей.
Толщина слоя 
(фиг.2) утеплителя 6 принимается по расчету и может составлять от 150 до 200 мм и более в зависимости от
климатической зоны возведения здания.
Толщина внутреннего слоя 5 стены также принимается в зависимости от ширины облегченных стеновых блоков или кирпичей.
Высота металлической фермы 2 для конкретного здания с размером от низа многопустотной плиты 4 нижерасположенного этажа до низа плиты 4 вышерасположенного этажа равным 3000 мм, принята кратной количеству ложковых рядов кирпича и составляет примерно 685 мм (фиг.3 и 4). Между верхним и нижним поясами фермы на ее нижнюю горизонтальную полку укладывают кратное количество ложковых рядов кирпича, а нижний пояс фермы одновременно является перемычкой, например, для двух оконных проемов наружного облицовочного слоя 3 стены (фиг.1 и 3). А для внутреннего слоя 5 стены над каждым оконным проемом установлена железобетонная перемычка 7, а в оконный проем установлен оконный блок 8 (фиг.3).
Металлическая ферма 2 закреплена на консольных столиках(наружных) 9 на железобетонных колоннах 1 концами верхнего пояса 2а и концами нижнего пояса 26 с возможностью компенсации горизонтального перемещения его концов на местах закрепления вдоль оси фермы при перепадах температуры окружающей среды (фиг.4 и 5).
А реализуется это следующим образом. Концы верхнего пояса 2а фермы усилены при помощи стального уголкового профиля 2в размером 50×50×5 мм длиной 100 мм и ребра жесткости 2 г из стального листа толщиной 6 мм, приваренных к концу верхнего пояса, выполненного из стального уголкового профиля размером 63×63×5 мм.
Каждый конец верхнего пояса фермы 2 опирается на консольный столик 9, приваренный к закладной детали на колонне 1 (фиг.4 и 5) и закреплен на столике 9 посредством болта.
Нижний пояс фермы 2б, выполненный из стального уголкового профиля размером 125×125×8 мм, посредством болта 10 закреплен на двух консольных упорах 11, выполненных из стального таврового профиля и приваренных своим ребром к закладной детали на колонне 1. Между концом нижнего пояса 2б и опорной поверхностью упора 11 установлена асбестовая прокладка 12 размером 130×130 мм и толщиной 10 мм (фиг.4).
Металлическая ферма 2 выполнена сварной конструкции длиной применительно к конкретному зданию и высотой примерно 685 мм (фиг.6 и 7). Для верхнего пояса фермы использован стальной уголковый профиль сечением 63×63×5 мм. Для нижнего пояса фермы использован стальной уголковый профиль сечением 125×125×8 мм. В качестве вертикальных связующих стоек 2д использованы уголковые профили сечением
32×32×4 мм, а в качестве раскосов 2е использованы арматурные стальные прутки диаметром 16 мм.
Предлагаемая наружная навесная стена каркасного многоэтажного здания возводится следующим образом.
На уровне пола первого этажа здания наружный облицовочный слой 3 стены из облицовочного кирпича толщиной в половину длины кирпича выкладывают на фундаменте первого этажа высотой до уровня верхней поверхности оконного проема. Одновременно на расстоянии, равном расчетной толщине слоя утеплителя 6 на железобетонной многопустотной плите 4 (фиг.2 и 3) выкладывают внутренний слой 5 стены высотой также до уровня верхней поверхности оконного проема. Наружный и внутренний слои стены скрепляют гибкими связями.
Затем пространство между наружным и внутренним слоями стены заполняют утеплителем 6. После этого на двух смежных колоннах 1 на двух консольных столиках 9 и двух консольных упорах 11 закрепляют металлическую ферму 2. При этом, верхнюю горизонтальную поверхность верхнего пояса 2а фермы закрепляют на уровне верха железобетонной многопустотной плиты перекрытия 4. Нижний пояс 2б фермы при этом, выполняет роль перемычки над двумя оконными проемами для наружного облицовочного слоя 3 стены.
Одновременно на внутренний слой 5 стены над каждым оконным проемом устанавливают железобетонную перемычку 7. Далее, продолжают кладку наружного слоя 3 стены на горизонтальную поверхность нижней полки нижнего пояса 2б фермы 2 и укладывают, например, 10 ложковых рядов кирпича между нижним и верхним поясами фермы.
Далее кладку наружного облицовочного слоя 3 стены продолжают укладывать на верхнюю горизонтальную поверхность верхнего пояса 2а фермы до высоты низа оконного проема следующего этажа, а в простенках между оконными проемами до нижней поверхности вышерасположенной фермы. Одновременно ведут кладку и внутреннего слоя 5 стены.
После этого, уже на следующем этаже здания закрепляю ферму 2 на колоннах 1 и таким образом продолжают укладку стен на всех этажах здания.
Предлагаемая наружная навесная стена каркасного многоэтажного здания по сравнению с известным рекомендованным к использованию аналогом имеет следующие существенные преимущества, а именно:
- конструкция стены выполнена без поэтажной разрезки наружного облицовочного слоя стены и слоя утеплителя;
- исключает выполнение монолитных поясов с термовкладышами по периметру здания для поэтажного опирания стен, что значительно сокращает объем используемой арматуры, бетона, опалубочных материалов и трудозатрат, а в зимнее время большое количество электроэнергии для подогрева монолитных поясов (участков);
- облицовочный наружный кирпичный слой стены установлен на металлическую ферму, закрепленную на двух смежных железобетонных колоннах, а металлическая ферма одновременно служит перемычкой над, например, двумя оконными проемами для наружного слоя стены;
- максимально исключены "мостики холода", через которые происходят значительные теплопотери из здания.
Литература:
1. "Нормали на проектирование и строительство теплоэффективных наружных стен жилых и общественных зданий из облегченных керамзитобетонных блоков - 2000", разработаны Центральным научно-исследовательским и проектным институтом жилых и общественных зданий (ЦНИИ ЭП жилища) и утверждены указанием Москомархитектуры от 29 ноября 2000 г. №52, 41 с, с 8-11.
1. Наружная навесная стена каркасного многоэтажного здания, включающая опирающиеся поэтажно на перекрытия наружный и внутренний слои, уложенный между ними утеплитель и соединительные связи, отличающаяся тем, что стена выполнена без поэтажной разрезки наружного слоя и слоя утеплителя, при этом наружный облицовочный слой опирается на каждом этаже на верхний и нижний горизонтальные пояса стальной фермы, которая закреплена двумя концами верхнего пояса на консольных столиках наружных железобетонных колонн на уровне, по меньшей мере, верхней поверхности железобетонной многопустотной плиты перекрытия, а нижний пояс фермы также двумя концами закреплен на консольных упорах колонн и является перемычкой для наружного облицовочного слоя стены, по меньшей мере, для двух оконных проемов, а внутренний слой стены опирается на железобетонную многопустотную плиту перекрытия и над каждым оконным проемом установлена железобетонная перемычка.
2. Стена по п.1, отличающаяся тем, что высота стальной фермы выполнена по расчету и принята кратной количеству ложковых рядов кирпича, укладываемых между верхним и нижним поясами фермы на наружном облицовочном слое стены.
3. Стена по п.1, отличающаяся тем, что концы верхнего и нижнего поясов стальной фермы закреплены на двух колоннах с возможностью компенсации горизонтального перемещения их концов вдоль оси фермы при перепадах температуры окружающей среды.
