Тема 1.5 Структурные части зданий. Стены, столбы, колонны, перегородки

Разделы темы:

1. Стены требования к стенам

2. Конструкция стен из камня, дерева

3. Детали стен: перемычки, простенки цоколи 

4. Столбы, колонны каркаса

5. Перегородки

1. Стена

Стены в зданиях исполняют роль ограждающих, а так же несущих конструкций. В связи с этим они делятся на наружные и внутренние, несущие, самонесущие и не несущие. По виду материалов, из которых делают стены, они делятся на каменные (кирпичные, из естественных камней, бетона, железобетона), деревянные (бревенчатые, брусчатые, каркасные из пиломатериалов), каркасные из эффективных несущих материалов (металл, пластмасса, асбофанера и т.п.). Очень распространена в практике строительства индустриальная конструкция стен из блоков (мелких и крупных) и панелей.

К стенам предъявляется ряд требований в зависимости от их назначения и вида. Основными из них являются: теплозащитные, воздухонепроницаемость, пароизоляция, звукоизоляция. Теплозащитные требования устанавливают качество теплозащиты помещений от внешних сред (лето, зима) температура внутреннего воздуха t_В должна быть в пределах устанавливаемых для размещения там технологического процесса (для жилых помещений 18-20⁰С и т.д.). Температура наружного воздуха t_Н устанавливается по температуре средней для наиболее холодной пятидневки (зимой) и наиболее теплой летом (июль месяц). Для этих условий производятся определение сопротивления передаче теплового потока Q через ограждающую конструкцию. На рис 5,1 показана схема передачи потока тепловой энергии под действием разности температур (t_В- t_Н) при толщине ограждения   Количество тепла Q пропорционально разности (t_В- t_Н) обратно пропорционально толщине и пропорционально коэффициенту теплопроводности материала стен , т.е.

где R₀- термическое сопротивление передаче тепла через         ограждение. При многослойном ограждении, когда

 ;

Рис. 5.1 Схема передачи тепла через ограждение

Для обеспечения теплозащитных свойств ограждения необходимо, чтобы  было не меньше требуемого значения , т.е .                                                                                          устанавливают по условию обеспечения санитарно – гигиенических требований, которое сводится к тому, чтобы температура на внутренней поверхности ограждения была не ниже точки росы. т.е. такой при которой бы на этой поверхности не образовывался конденсат (переход пара в воду). Исходя из этого .  – допустимый перепад температуры. Кроме того требуется, чтобы ограждение было экономично, т.е. чтобы затраты на капитальные вложения по устройству ограждения были равны затратам на отопление, т.е. термическое сопротивление соответствовало требованию энергосбережения. , которое устанавливается по нормам в зависимости от длительности отопительного периода и средних температур наружного воздуха зимой. Обычно для удовлетворения теплозащиты принимают один из слоев - в качестве основного утепляющего слоя (камень, специальный слой утеплителя из эффективных материалов (пенопласт, минеральная вата и т.д.). Остальные слои устанавливаются конструктивно (отделочная штукатурка, облицовка и т.д.). Также учитывается сопротивление условного воздушного слоя у наружной и внутренней поверхности ограждения и равное  и  (по СНиП).

= + + + + ……….

Определяют из него искомую толщину утеплителя

-[ + ]

Методика расчета и все необходимые сведения изложены в Строительных нормах [10] (СНиП II-3-79* Строительная теплотехника). Использование этой методики рассматривается на практических занятиях при выполнении курсового проекта.

Воздухопроницаемость стен, возникающая за счет разности веса внутреннего и наружного воздуха, а также ветра, проверяется по аналогичному принципу путем сравнения фактического и сопротивления воздухопроницаемости  с требуемым значением сопротивления фильтрации при расчетном перепаде давлений  и допустимой величине фильтрации воздуха для рассматриваемой ограждающей конструкции в кг/ч с 1 поверхности. Они должны составлять для стен гражданских зданий -0,5 кг/ ч, окон 10кг/ ч. Необходимо обеспечить для ограждающих конструкций (стен, перекрытий) тоже сопротивление т.к. пар из помещений за счет повышения парциального давления пара в внутри помещения  поможет попасть в утеплитель и уменьшить его теплозащитные свойства, т.е. снизить термическое сопротивление. Для этого надо обеспечить чтобы сопротивление  было не меньше требуемого . Для обеспечения этого условия со стороны помещения устанавливают пароизоляцию из пленок, рубероида, окраски битумом, красками. Внутренние стены не испытывают рассмотренных воздействий и поэтому должны удовлетворять требованиям прочности, устойчивости, а также в ряде случаев условиям звукоизоляции от соседних помещений.