Уч пособие ТИМ Жуков А.Д

стила строительным компаниям выбор предлагаемых на рынке материалов для безупречной кирпичной кладки под двустороннюю штукатурку.

Теплоизоляционная штукатурка для наружных стен POROTHERM TO - это минеральная перлитовая штукатурка с теплопроводностью 0,13 Вт/(м K)

ивысокой паропроницаемостью. Она предназначена для нанесения вручную как снаружи (кроме цоколя), так и внутри здания. Минимальная толщина штукатурки для наружного применения 15 мм (рекомендуется 20 мм). Основа должна отвечать приведённым выше обычным условиям, а ее заключительная подготовка заключается в цементном обрызге по всей площади сухой кладки не позднее, чем за 3 дня до штукатурки. Чтобы воспрепятствовать появлению трещин в штукатурке, у кирпичей рекомендуется заполнить пазы в проёмах и углах стен, а также отверстия и трещины раствором хотя бы за 5 дней до штукатурных работ.

При подготовке и нанесении штукатурки необходимо руководствоваться рекомендациями производителя, приведёнными на обороте бумажных мешков со штукатуркой. Большое влияние на свойства штукатурки оказывают количество воды и длительность перемешивания, которая должна быть не меньше 3 мин и не больше 5 мин. Недостаточная длительность замешивания приводит к тому, что не проходят все необходимые химические реакции, а потому образуется мало пор, что ведёт к большому расходу воды. Чрезмерное количество воды ведёт к появлению трещин на фасаде. Если замешивать слишком долго, то дробятся перлитовые зёрна, и штукатурка теряет свои теплоизоляционные свойства, образуется больше пор, чем нужно, из-за чего снижается расход воды, которой потом не хватает для своевременного застывания цемента. При постепенном застывании цемента под воздействием атмосферной влажности или воды от побелки в штукатурке создаётся внутреннее напряжение, которое может привести к появлению трещин. Большую роль также играет погода во время нанесения

и«дозревания» штукатурки: тепло и ветер слишком быстро выводят воду из штукатурки, поэтому цемент не может нормально застыть.

Вкачестве наружной и внутренней штукатурки с гладкой фактурой поверх хорошо застывшей штукатурки POROTHERM TO наносится верхний слой штукатурки POROTHERM UNIVERSAL толщиной 5 мм; кроме того, в качестве верхней накрывки можно применить и тонкий слой крашеной минеральной штукатурки. Штукатурка для наружных и внутренних стен POROTHERM UNIVERSAL – это минеральная однослойная мелкозернистая штукатурка естественного белого цвета, предназначенная для ручного и машинного нанесения. Во внутренних помещениях штукатурка наносится в один слой толщиной 10 мм непосредственно на кладку из камней POROTHERM без цементного обрызга. Более толстая штукатурка наносится в два слоя по мокрому.

211

Каждый слой штукатурки, являющийся основой для следующего слоя, должен некоторое время «дозревать». Обрызг, пропитка, подгрунтовка (по терминологии разных производителей, однако, в сущности, это одно и то же – соединительный слой между основой и первым слоем штукатурки) должны «зреть» 2-3 дня, все же остальные виды штукатурки – один день на один мм их толщины, но не менее 14 суток, даже если толщина одного слоя минимальная и составляет всего 10 мм. Чтобы предотвратить появление морщин и трещин, рекомендуется слой штукатурки поддерживать во влажном состоянии в течение первых двух дней (табл. 9.5).

	Т а б л и ц а 9.5
	Дефекты штукатурки
Дефект	Причина
Неравномерно	Предыдущий слой недостаточно затвердел до нанесения
потрескавшаяся	следующего слоя штукатурки или побелки
штукатурка	Штукатурка сохла в слишком сухом помещении без
	увлажнения в течение первых дней
	Раствор для штукатурки со слишком высоким содержанием
	связки
Почти равномер-	Предыдущий слой недостаточно затвердел до нанесения
ные трещинки,	следующего слоя штукатурки или побелки
повторяющие	Слишком большая влажность кладки (более 6 %) во время
швы кладки	штукатурения
	Постельные швы не заполнены полностью до наружной
	поверхности кладки
	Слишком тонкий слой грунтовочной штукатурки на клад-
	ке, положенной на обычный раствор
	Грунтовочная штукатурка не подходит из-за низкой проч-
	ности на сжатие
	Наружная штукатурка без водоотталкивающих свойств
	нанесена на кладку, положенную на обычный раствор
	Непроницаемый внешний слой штукатурки
Штукатурка	Поверхность кладки плохо подготовлена под штукатурку
осыпается	Высокая влажность кладки (отмерзание)
	Непроницаемый внешний слой штукатурки
Появление налёта	В кладке присутствуют растворимые соединения
	Слишком влажная кладка

Трещинки появляются почти исключительно на гладкой наружной штукатурке. Выравнивание поверхности штукатурки в определенной степени разрушает естественную пористость, а потому значительно падает паропроводность. При естественном процессе испарения, так называемой технологической влажности кладки, штукатурка по всей поверхности препятствует диффузии и выходу наружу водяных паров, а в местах повышенной диффузии (постельные швы из обычного раствора, вертикаль-

212

ные швы с незаполненным карманом для раствора, вертикальные швы, раскрытые более чем на 5 мм, и т.п.) не может выдержать диффузионного напора и трескается.

Рано нанесённый следующий слой штукатурки или покраска фасада препятствуют притоку достаточного количества углекислого газа снаружи, поэтому в растворе затвердевают только вяжущие компоненты на основе цемента, а связки на основе извести затвердевают медленнее или не затвердевают вообще. Известковая связка остаётся в виде гидроксида кальция вместо того, чтобы превратиться в карбонат кальция. Такая «недозревшая» штукатурка хуже сцепляется с основой, имеет меньшую прочность на сжатие и прочность на сжатие при изгибе, чем сообщает производитель, а потому не может противостоять внешним воздействиям.

Трещины на наружной штукатурке можно предотвратить, применив в грунтовой штукатурке сетку из стеклопластика. Полосы сетки (аналог сетки, используемой для утепления) натягивают в горизонтальном направлении, начиная снизу, с нахлёстом между соседними верхними и нижними полосами примерно 50 мм. Основные поставщики сетки - компании LILIANA, VERTEX и производители утеплителей.

Налёт появляется как на неоштукатуренной, так и на оштукатуренной кирпичной кладке из-за того, что вода вымывает наружу из кладки растворимые соли и соединения кальция. Источником вымываемых частиц могут быть как кирпичи, так и кладочные растворы и штукатурка. Налёт на кладке появляется только там, где присутствует повышенная или чрезмерная влажность кладки, которая растворяет соли и вымывает их наружу через диффузию. На поверхности кладки влага испаряется, и остаётся слой солей или известковая плёнка – налёт. Если не устранить налёт с поверхности кладки, то в будущем он может ухудшить сцепление штукатурки с основой, создавая разделительный слой.

Налёт устраняют следующим образом. Сначала необходимо устранить причину повышенной влажности кладки – например, повреждения кровли, отвода дождевой воды, внутренней канализации или водопровода либо защитить кладку от атмосферного воздействия.

Кладку полностью просушивают – влажность кладки не должна превышать 6 %, зимой же перед началом штукатурных работ – 4 %. С помощью стальной щётки устраняют плёнку или другие загрязнения, а также осыпающиеся куски раствора или кирпичей. Очистку можно повторить несколько раз через определённые промежутки времени.

Проводят цементный обрызг на пострадавшие места и окружающую кладку в радиусе 1 м, за исключением случаев, когда по проекту необходимо сделать это по всей поверхности кладки. Через 2-3 дня на затвердевший цементный обрызг наносят штукатурку, соблюдая правила просушки отдельных слоёв.

213

9.3. ЛЕГКИЕ СТАЛЬНЫЕ ТОНКОСТЕННЫЕ КОНСТРУКЦИИ

9.3.1. СИСТЕМЫ ЛЕГКИХ СТАЛЬНЫХ ТОНКОСТЕННЫХ КОНСТРУКЦИЙ

Одним из ведущих направлений эффективного металлостроительства является применение легких металлических конструкций (ЛМК) в зданиях промышленного, сельскохозяйственного, гражданского и иного назначения. Строительство на основе ЛМК характеризуется малой металлоемкостью, возможностью типизации и унификации, стабильностью номенклатуры, высокой технологичностью изготовления и монтажа, высокой степенью заводской готовности и возможностью поставки целых зданий-модулей и их несущих конструкций, благоприятными экспортными возможностями.

Снижение металлоемкости зданий из ЛМК достигается за счет новых конструктивных форм, профилей (трубчатых, широкополочных тавровых, тонкостенных, гнутых и гнутосварных, перфорированных, гофрированных и др.), тонколистового проката, эффективных материалов для несущих и ограждающих конструкций (высокопрочных сталей, алюминиевых сплавов, профилированного настила, утеплителя). Строительство же зданий полностью из структурных стальных каркасов стало возможным и экономически оправданным только после изобретения и внедрения способа строительства при помощи легких стальных тонкостенных конструкций (ЛСТК).

Технология сооружения облегченных зданий успешно применяется в в Швеции, США, Австралии, Финляндии, Дании, Голландии, Великобритании, Франции, Японии, Корее, Канаде. В начале нового тысячелетия эта технология пришла и в Россию. Сначала это были поставки по импорту (Шведская Lindab и т.д.), затем были созданы собственные производства (Талдом-Профиль, ПрофСтальПрокат, Росиндустрия-ГЕНЕЗИС и др.). Надежность и эластичность ЛСТК позволяют создавать безопасные конструкции. Высота этажа в зданиях может достигать 4 м. Несущие конструкции покрытий пролетом до 18 м выполняют в виде ферм или стропил. Возможность размещать коммуникации внутри каркасных стен и перекрытий позволяет архитекторам максимально использовать внутреннее пространство, создавать оригинальные планировки.

Строительные конструкции на основе ЛСТК могут применяться самостоятельно или в сочетании с другими строительными конструкциями: ЛСТК и полы из легких стальных профилей в многоквартирных домах; тяжелый стальной каркас и перекрытия из гнутых профилей в сочетании с внешними и внутренними стенами из ЛСТК; только внутренние стены в многоквартирных домах, офисах, общественных зданиях; только перегородки и самонесущие наружные стены в домах, офисах, школах. ЛСТК используют как для многоквартирных зданий, так и для коттеджей на од-

214

ну семью, для реконструкции (в том числе мансардной настройки) домов без усиления фундамента.

Существует широкий выбор программного обеспечения для проектного планирования: от изображения с использованием программ 2D CAD до моделирования, основанного на 3D, 4D CAD инструментах. Выбор инструмента для проектирования зависит от типа и размеров проектируемой конструкции, а также от доступности соответствующих ресурсов. Графические программы CAD наиболее часто используются для проектного планирования в строительстве с применением ЛСТК. Одновременно развивается и дает хорошие результаты моделирование на основе 3D программ.

9.3.2. ЭЛЕМЕНТЫ СИСТЕМ ЛСТК

Основными элементами ЛСТК являются тонкие стальные оцинкованные профили (рис. 9.16), утеплитель (минераловолокнистые плиты или пенопласты) и гипсокартонные, гипсоволокнистые или цементностружечные листы. Данные технологии предполагают использование сборных блоков заводского изготовления («Термоблок»), что также ведет к сокращению сроков строительства и снижению издержек на строительной площадке (рис. 9.17). Крепление ЛСТК осуществляется с помощью резьбовых соединений, закладной клепки, штамповочной клепки, сварки, склейки, петлевых соединений, костыльных (дюбельных) пистолетов.

а б Рис. 9.16. Профили, используемые в ЛСТК:

а – термопрофиль; б – схема прохождения потока тепла

Стальные профили производят с очень жесткими допусками, листы ГКЛ/ГВЛ и утеплителя – по точным размерам (табл. 9.6). Рамы из стальных стоек встраиваются в стены и полы, чем достигается существенный уровень пожарной безопасности, без применения дополнительных мер. Отсутствие в конструкциях пола и стен горючих материалов не способствует распространению по ним огня. В ЛСТК гипсовые плиты (ГКЛ/ГВЛ или ГКЛВ/ГВЛВ), в зависимости от их толщины, могут выдерживать огневую нагрузку до 120 минут. Выбор изоляционного материала, например, на основе негорючего базальтового минерального волокна также важен для пожарной безопасности конструкций.

215

13

б

а

Рис. 9.17. Схемы устройства стен:

а – с минераловатным утеплением (термопанель); б – с утеплением легким бетоном; 1 – экструзионный пенополистирол; 2 – пароизоляционная пленка;

3 – минераловатная плита ROCKWOOL плотностью 60-70 кг/м3; 4 – профиль ТС 150×1,5; 5 – гипсоволокнистый лист (12 мм); 6 – гипсокартонный лист (2×12,5 мм); 7 – пенобетон плотностью 300 кг/м3; 8 – вентиляционный зазор; 9 – элемент крепления; 10 – штукатурка; 11 – фасадная краска; 12 – фасадные плиты из фибробетона; 13 – облицовочный кирпич

Изготовление элементов жилых зданий осуществляется в соответствии с тремя методами: производством на месте, полевым производством, стационарным производством. Выбор метода может зависеть от типа контракта, количества строящихся зданий и их типов, места строительства, эксклюзивности строительства и капиталовложений. Производство на месте является самым традиционным методом строительства. Элементы – комплектующие, в этом случае доставляются в точных размерах, предназначенных именно для этого объекта и с проделанными отверстиями для коммуникаций. Стальные элементы имеют кодовую маркировку и сопровождаются сборочными чертежами. Соединение элементов осуществляется непосредственно на строительной площадке, при этом, как правило, используются саморезы.

Стеновые элементы, элементы полов и обрешетка крыши изготавливают в условиях «полевого» производства: во временных помещениях или в отдельной зоне на строительной площадке. Степень готовности конструкций может варьироваться от изготовленного заранее каркаса до законченной или почти законченной панели с окнами, дверями и фасадными материалами. «Полевая» фабрика делает возможным использование унифицированных индустриальных технологий крепежа (например, составных заклепок и т.п.), обеспечение более строгого контроля за выполнением узлов.

216

В условиях заводского производства обрешетка крыш, а также завершенные объемные модули и специальные узлы (панели и блоки для ванных комнат, стены для служебных помещений здания, лифтовые шахты) могут выпускаться в виде готовых секций, элементов стен и полов. Стационарное производство требует больших капитальных вложений, но обладает рядом преимуществ: высокой степенью точности и высоким качеством выполнения конструкций, высокой производительностью, малым количеством отходов. В условиях же реального строительства преобладают различные сочетания этих методов.

	Типы профилей			Т а б л и ц а 9.6
Наиме-	Характеристика	Наиме-		Характеристика
нование		нование
Профиль	ПН-h-S	Термо-		ТН3-h-S
направ-	Толщина, мм, 1,2/1,5/2,0/2,5	профиль		Толщина, мм, 1,2/1,5/2,0/2,5
ляющий	Высота профиля h, мм,	направ-		Высота профиля h, мм,
	100/120/150/200/250	ляющий		150/200/250
	Масса 1 пог.м, кг, от 1,85			Масса 1 пог.м, кг, от 2,44
	до 6,79			до 7,03
Профиль	ПС- h-S	Термо-		ТС1-h-S
стоечный	Толщина, мм, 1,2/1,5/2,0/2,5	профиль		Толщина, мм, 1,0/1,2/1,5/2,0/2,5
	Высота профиля h, мм,	стоечный		Высота профиля h, мм, 100/120
	100/120/150/200/250			Масса 1 пог.м, кг, от 1,67
	Масса 1 пог.м, кг, от 1,92			до 4,42
	до 6,84
То же	ПСР-h-S	То же		ТС2-h-S
	Толщина, мм, 1,2/1,5/2,0/2,5			Толщина, мм, 1,0/1,2/1,5/2,0/2,5
	Высота профиля h, мм,			Высота профиля h, мм,
	100/120/150/200/250			150/200/250
	Масса 1 пог.м, кг, от 1,99			Масса 1 пог.м, кг, от 2,07
	до 6,95			до 6,98
Термо-	ТН1-h-S	Балка		БС-h-S
профиль	Толщина, мм, 1,2/1,5/2,0/2,5	стро-		Толщина, мм, 1,0/1,2/1,5/2,0/2,5
направ-	Высота профиля h, мм,	пильная		Высота профиля h, мм,
ляющий	100/120	(Z-балка)		100/120/150/200/250
	Масса 1 пог.м, кг, от 1,96			Масса 1 пог.м, кг, от 1,67
	до 4,48			до 6,98
То же	ТН2-h-S	Профиль		ОП-25-S
	Толщина, мм, 1,2/1,5/2,0/2,5	обреше-		Толщина, мм, 0,7/0,8/1,2/1,5
	Высота профиля h, мм,	точный		Масса 1 пог.м, кг,
	150/200/250			0,73/0,83/1,24/1,53
	Масса 1 пог.м, кг, от 2,44			ОП-45-S
	до 7,03			Толщина, мм, 0,7/0,8/1,2/1,5
				Масса 1 пог.м, кг,
				0,95/1,09/1,62/2,01

217

9.3.3. СТРОИТЕЛЬСТВО С ПРИМЕНЕНИЕМ ЛСТК

Конструкциифундаментоввкаркасномдомостроении

Многоквартирные здания из ЛСТК возводятся по двум основным системам. Система «термоблок» предполагает использование комбинаций каркаса из ЛСТК (рис. 9.18) и гипсовых стеновых листов, что в результате

Рис. 9.18. Каркас из ЛСТК и готовый коттедж

формирует большую несущую способность и сравнительно высокую жесткость относительно веса конструкций. Более жесткая система основана на применении колонн, балок и связей из более тяжелых стальных профилей (квадратные трубы, двутавровые балки, Z-образные профили) в комбинации со стенами их термопрофилей. ООО «Талдом-Профиль прелагает технологию малоэтажного строительства с применением «термоблоков» заводского изготовления. В данном случае «термоблок» – это конструктивный элемент, состоящий из металлического перфорированного оцинкованного профиля, эффективного утеплителя, пароизоляционных пленок, гипсокартонных или гипсоволокнистых, элементов крепежа.

В каркасном домостроении с применением ЛСТК рационально использовать мелкозаглубленные фундаменты. При относительно небольшой массе каркаса здания или сооружения применение массивных фундаментов приведет к увеличению капиталовложений и росту трудозатрат. При выборе варианта исполнения фундамента под будущее здание или сооружение необходимо учесть следующие факторы:

•геологические и гидрологические условия строительной площадки (вид грунтов, их физико-механические показатели, уровень грунтовых вод);

•глубинно-зимнее промерзание грунтов;

•величину и характер действующих на фундамент нагрузок и необходимость обеспечения равномерной передачи их основанию во избежание неравномерных осадок и образования трещин.

Ленточные фундаменты. Ленточные фундаменты относятся к наиболее распространенному типу устройства фундаментов. Такие фундаменты бывают из сборных бетонных и железобетонных элементов, сбор-

218

но-монолитные и монолитные. Этого типа фундаменты могут возводиться непосредственно под несущие стены здания. Благодаря простоте технологии возведения ленточного фундамента, он широко применяется в индивидуальном строительстве.

Монолитный ленточный фундамент применяют и при строительстве домов с фундаментами мелкого заложения, где не предусмотрено строительство подвала. Процесс построения ленточного монолитного фундамента начинается с разработки грунта (устройства траншей или котлована), устройства противопучинистой подушки, устройства опалубочных панелей, закладки арматуры. Затем промежуток между стенками опалубки заливается бетоном. После достижения бетоном необходимой прочности опалубку демонтируют и производят гидроизоляцию фундамента.

Ленточные фундаменты сборного вида строятся из готовых бетонных или железобетонных фундаментных блоков. К достоинствам ленточных фундаментов можно отнести высокую прочность, надежность, в случае монолитного исполнения – возможность подвода под здания различных форм, при использовании же сборных фундаментов отмечаются малые сроки построения и простота работы. Недостатками же ленточных фундаментов является большой объем земляных работ и работ по заливке опалубки, и, как следствие, – увеличение сроков строительства. Также эти фундаменты массивны, сравнительно дорогостоящи и требуют значительных трудозатрат. При использовании стандартных железобетонных блоков фундаменты к тому же в местах соединений водопроницаемы и менее практичны по этой причине, а также трудно применимы для домов сложной архитектурной формы.

Плоские монолитные железобетонные фундаментные плиты.

Сплошные плитные фундаменты являются разновидностью мелкозаглубленных фундаментов. Такой фундамент представляет собой сплошную плиту, которая устраивается под всей площадью здания.

Плитные фундаменты наиболее подходят для просадочных и пучинистых грунтов. Рассматриваемый тип фундаментов сооружают для зданий, оказывающих высокую нагрузку на фундамент, в случаях непрочного основания грунта или при высоком уровне грунтовых вод, так как такой тип фундаментов способен компенсировать смещения грунта как в вертикальной, так и в горизонтальной плоскости.

Процесс построения монолитной фундаментной плиты начинается с разработки грунта в котловане, устройства песчаной подготовки, устройства опалубочных панелей, закладки арматурных каркасов и плоских сеток, бетонирования фундамента с последующим уплотнением и выравниванием. После достижения бетоном необходимой прочности опалубку демонтируют, и производят гидроизоляцию фундамента. Плитные фундаменты эффективны при возведении малоэтажных зданий небольшой площади

219

и простой формы основания. Из достоинств фундаментов плитного типа можно отметить относительную простоту их постройки и хорошую устойчивость на подвижных, просадочных и пучинистых грунтах. Недостатком же является относительная дороговизна из-за большой ресурсоемкости.

Свайные фундаменты. Свайным фундаментом считают группу свай, объединенных сверху специальной конструкцией в виде плит или балок, называемых ростверками, которые предназначены для передачи и равномерного распределения нагрузки на сваи. Ростверки, являясь несущими конструкциями, служат для опирания надземных конструкций зданий на сваи. Различают свайные фундаменты с низким ростверком, промежуточным и высоким.

Для постройки рассматриваемого типа фундамента используются сваи, изготовленные из различных материалов, к примеру, из бетона и железобетона, из дерева, стали, используются и комбинированные сваи. Сваи могут устанавливаться в грунт уже готовыми, в этом случае речь идет о забивных сваях, либо же сваи создаются в пробуренных в грунте каналах – набивные.

В условиях современного строительства свайные фундаменты используют очень широко. Большинство жилых и общественных зданий возводят на свайных фундаментах. Это объясняется повышенной несущей способностью свайных фундаментов по сравнению с фундаментами, возводимыми в открытых котлованах, а также сравнительно меньшей трудоемкостью земляных работ.

Возведениенаружныхстен

Для возведения наружных стен используют ЛСТК просечного профиля с ребрами жесткости (центральными и торцевыми) и фланцами. Прорези (перфорация) стенки профилей значительно снижают массу конструкции и сокращают потери тепла через стены из-за удлинения пути холодного потока и особенностей краевых свойств прорезей. Толщина материала профиля также влияет на снижение потерь, которые могут быть меньше, чем теплопотери для строений с каркасом из цельного дерева. Такие перфорированные профили, а также профили для перекрытий и покрытий производятся из стали с расчетным сопротивлением R≥ 350 МПа. Перфорированные стальные профили изготавливаются высотой сечения 100, 120, 145, 150, 170, 195, 200 мм из полос тонколистовой горячеоцинкованной стали. Вес цинкового покрытия составляет не менее 275 г/м2, что соответствует толщине слоя цинка 20 мкм с обеих сторон. После проделывания отверстий в таких профилях нет необходимости в какой-либо дополнительной их обработке, так как слой цинка обладает «залечивающим эффектом», т.е. он переходит на незащищенные поверхности.

220