НАРУЖНАЯ СТЕНА ОБЛЕГЧЕННОЙ КИРПИЧНОЙ КЛАДКИ

2000116819
НАРУЖНАЯ СТЕНА ОБЛЕГЧЕННОЙ КИРПИЧНОЙ КЛАДКИ
Изобретение относится к области гражданского и промышленного строительства, а именно, к конструкциям наружных кирпичных стен зданий и сооружений, в которых теплоизоляционное заполнение расположено между двумя параллельными стенками кладки, связанными между собой жесткими связями, и может быть использовано при возведении жилых и общественных зданий.
Известны стены, в которых связь между наружной и внутренней стенками кладки обеспечивается жесткой перевязкой рядов вертикальными диафрагмами, образованными посредством выпуска из стенок внутрь заполнения тычковых кирпичей, или горизонтальными - из прокладных тычковых рядов 1.
Недостатками подобного решения являются относительно небольшое сопротивление теплопередаче; сложная структура и необходимость устройства дополнительных температурных швов в наружном слое кладки; высокая трудоемкость возведения стены, связанная с необходимостью перевязки поперечных стенок кладки с продольными через один ряд; недостаточная прочность перевязки при кладке стен большой этажности, а также ограничение высоты возводимых зданий 2-5 этажами.
Известно конструктивное решение наружной стены здания, замаркированное как кладка типа В, содержащая несущий внутренний слой, слой утеплителя и наружный облицовочный слой, связанный с несущим гибкими связями 2, лист 15.
Недостатком известного решения является наличие ограничения по высоте (не более 5 этажей), а также необходимость применения дорогостоящей легированной стали для гибких связей. Различные деформации стенок кладки, вследствие их работы в различных температурных режимах, приводят к снижению прочностных (расшатывание зоны заделки связей) и теплотехнических (смятие утеплителя и образование воздушного зазора) качеств кладки.
Техническим решением, наиболее близким к заявляемому и принятому за прототип, является кладка типа Д с уширенным до 60 (в углах до 190) мм швом, заполненным эффективным утеплителем. В кладке предусмотрена многорядная перевязка по типу стен сплошной кладки. Связь между стенками кладки, обеспечивается прокладными тычковыми рядами кирпича, усиленными гибкими связями или арматурной сеткой 2, лист 18.
Недостатком данного решения являются невысокие теплозащитные качества. Анализ потенциальных возможностей кладки типа Д показал, что повышение теплозащитных качеств за счет увеличения толщины утеплителя или увеличения шага между перевязывающими рядами невозможно, вследствие необходимости обеспечения перевязки между стенками кладки и необходимых прочностных свойств стены в целом.
Задачей изобретения является создание конструктивной системы наружной стены облегченной кирпичной кладки, удовлетворяющей требованиям СНиП П-3-79 3, п. 2.1 по теплозащите, позволяющей возводить здания высотой более 5 этажей, использование которой дает возможность повысить эффективность стенового ограждения.
Для решения поставленной задачи в наружной стене облегченной кирпичной кладки, содержащей разделенные слоем эффективного утеплителя внутреннюю (несущую) и наружную (несущую или облицовочную) стенки, соединенные между собой жесткими связями, выполненными, согласно изобретению, в виде армированных бетонных брусков с размерами, кратными кирпичу, регулярно установленных по всей площади контакта слоев и жестко заделанных в несущий слой кладки.
Анализ уровня техники не позволил выявить аналог, характеризующийся признаками, идентичными всем существенным признакам заявляемого решения, т.е. оно отвечает условию новизна.
Армированные бетонные элементы разделяют по высоте наружный слой кладки на отдельные независимые участки и воспринимают вертикальную нагрузку от их веса, что позволяет возводить стену любой высоты.
Жесткая заделка бетонных элементов во внутреннюю несущую стенку и перевязка с наружной исключает горизонтальные взаимные перемещения стенок, препятствует изгибу и отклонению наружной стенки, обеспечивает общую устойчивость ограждения.
Предлагаемое решение предусматривает возможность выполнения несущим не только внутреннего, но и наружного слоя кладки, что позволяет опирать на него различные элементы фасада (лоджии, балконы и т.д.).
Конструктивная система предлагаемой стены позволяет повысить эффективность ограждения, полнее используя несущую способность кладки за счет перераспределения усилий между стенками, и дает возможность возводить стены с любой толщиной утеплителя и шагом перевязывающих рядов, сохраняя необходимые прочностные качества стены.
Дискретное размещение армированных бетонных элементов позволяет повысить теплозащитные качества ограждения и обеспечить требования СНиП П-3-79 для любого климатического района.
Данный анализ показал появление у изобретения свойств, не совпадающих со свойствами известных технических решений, при этом все перечисленные эффекты могут быть достигнуты известными техническими приемами, что позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого решения условию изобретательский уровень.
Изобретение поясняется прилагаемыми чертежами, где на фиг. 1 изображен вертикальный разрез стены; на фиг. 2 - горизонтальный разрез стены по А-А при сплошном расположении армированных бетонных элементов; на фиг. 3 - разрез по А-А при дискретном расположении элементов; на фиг. 4 внешний вид бетонного элемента и схема армирования.
2Экз. №
Наружная стена облегченной кирпичной кладки состоит из наружной (несущей или облицовочной) стенки 1 и внутренней (несущей) стенки 2, связь между которыми выполнена из армированных бетонных элементов 3 в виде брусков с размерами, кратными кирпичу. Полости стены между несущими элементами заполнены эффективным утеплителем 4. Бетонные элементы 3 жестко заделаны во внутреннюю несущую стенку кладки 2 и перевязаны с наружной стенкой 1, и могут укладываться как вплотную друг к другу, так и с регулярным шагом по длине стены. Конструктивное армирование бетонных элементов осуществляется проволочным каркасом 5.
Толщина наружной 1 и внутренней 2 стенок кладки, шаг бетонных элементов 3 по высоте и длине стены, а также толщина утеплителя 4 зависят от статической функции стены, этажности здания, климатических условий места строительства и других факторов. Длина армированных бетонных элементов 3 может изменяться, в зависимости от толщины утеплителя 4.
Процесс возведения стены протекает следующим образом:
-выкладывают наружную стенку кладки 1 высотой соответствующей шагу бетонных элементов 3 по вертикали;
-устанавливают утеплитель 4 на высоту наружной стенки 1 и прижимают первым рядом внутренней стенки 2; для исключения щелей и горизонтальных воздушных прослоек утеплитель должен возвышаться над кладкой на 10-15 мм;
-выкладывают внутреннюю стенку кладки 2, вплотную к утеплителю 4 (желательно с некоторым его обжатием) без образования воздушной прослойки и без пароизоляции;
-устанавливают армированные бетонные элементы 3 - на раствор, с обжатием утеплителя 4 и заполнением швов; если утеплитель значительно возвышается над кладкой (при нестандартных размерах листов утеплителя) его подрезают по месту;
-выкладывают следующие ряды наружной стенки кладки 1 и т.д.
Устройство работает следующим образом. Каждый элемент стены воспринимает передающиеся на него нагрузки: наружная стенка 1 - вертикальную нагрузку от собственного веса и веса элементов стены (карнизы, балконы, лоджии и т.д.); внутренняя стенка 2 - вертикальные нагрузки от собственного веса, от перекрытий и покрытия, а также ветровую и различные случайные нагрузки, вызывающие общий изгиб здания; армированные бетонные элементу 3, - нагрузку от веса вышележащего участка наружной стенки 1 и нагрузку от ее равномерного температурного нагрева.
Необходимый уровень теплозащиты ограждения обеспечивается в основном слоем эффективного утеплителя 4, не принимающим участия в работе несущей системы. Отрицательное влияние на теплотехнические характеристики стены бетонных элементов 3, являющихся мостиками холода, снижается за счет перераспределения тепловых потоков и выравнивания температуры в толще внутренней стенки кладки 2.
3Экз. № i
несущую стенку и перевязка с наружной позволяет полнее использовать несущую способность кладки, за счет перераспределения усилий между стенками, и обеспечивает общую устойчивость ограждения.
Применение армированных бетонных элементов для связи между стенками кладки позволяет обеспечить перевязку и необходимые прочностные качества стены при любой толщине утеплителя и шаге перевязывающих рядов.
Детальные теплотехнические расчеты показали, что возможность изменения шага установки армированных бетонных элементов по высоте и длине стены, а также возможность применения практически любой толщины утеплителя, позволяет обеспечить теплотехнические требования СНиП 11-379 для любого климатического района.
(56) 1. Каменные и армокаменные конструкции зданий /М.Я. Пильдиш, С.В. Поляков. -М.: Стройиздат, 1955. С. 220-221, 224-229.
2.Серия 2.130-8. Детали многослойных кирпичных и каменных наружных стен жилых и общественных зданий: Материалы для проектирования и рабочие чертежи, типовые конструкции, изделия и узлы зданий и сооружений - М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1988. Вып. 0,1. Лист 15, 18.
3.СНиП П-3-79. Строительная теплотехника /Минстрой России. М.:ГПЦПП, 1996.
4Экз. № 1