Текст
ШОДт,. PIMMM
проф.ЛА.СЕРК
юте ЖМ»!
Гражданские и промышленные здания
том w первый
тасстройизвкг•«зз
ПРОФ., ДОКТ. ТЙХН. НАУК
Л. А. СЕРК
ЗАВЕДУЮЩИЙ КАФЕДРМ АРХИТЕКТУРЫ МОСКОВСКОГО ИНЖЕНЕРНО-СТРОИТЕЛЬНОГО ИНСТИТУТА им. КУЙБЫШЕВА,
КУРС АРХИТЕКТУРЫ
ГРАЖДАНСКИЕ И ПРОМЫШЛЕННЫЕ ЗДАНИЯ
ТОМ I
КОНСТРУКТИВНЫЕ СХЕМЫ
И ЭЛЕМЕНТЫ ГРАЖДАНСКОГО СТРОИТЕЛЬСТВА
УТВЕРЖДЕНО ВКВШ В КАЧЕСТВЕ УЧЕБНИКА ДЛЯ СТРОИТЕЛЬНЫХ ВТУЗОВ
8 руб. 50 к. Пер. 2 руб. С-40-5-2
Сканировал: Romka
Обрабатывал: ЛАО
ГОСУДАРСТВЕННОЕ ИЗДАТЕЛЬСТВО СТРОИТЕЛЬНОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
---------------- ГОССТРОЙИЗДАТ-----
Москва
Ленинград
Рецензенты: проф. В. Л- ГОФМАН проф. Н. С. ДЮРНБАУМ
Редактор инж. Б. М. СПОРОВ
Техн, редактор Д. М. СУДАК
Настоящая книга является учебником по курсу „Архитектура" для специальности „Промышленное и гражданское строительство" Инженерно-строительных и Индустриальных институтов.
Том I содержит комплексное изложение приемов проектирования простейших неотапливаемых сооружений и гражданских отапливаемых зданий.
Каждое из этих сооружений и зданий рассматривается с точки зрения конструктивной схемы и ее элементов, причем упомянутые сооружения и здания классифицированы по признаку их сложности и капитальности.
ОГЛАВЛЕНИЕ
Стр.
Предисловие..................................................... .... 9
Введение.............................................................. 11
Главл 1. Элементарные начала конструирования............................. —
§ 1. Общие положения.............................................. —
§ 2. Основные материалы и элементарные конструкции............... 13
Деревянные конструкции.................................• . . —
Каменные конструкции...........................................17
Металлические кон трукци i....................•............... 20
РАЗДЕЛ I
ЭЛЕМЕНТЫ И КОНСТРУКТИВНЫЕ СХЕМЫ ПРОСТЕЙШИХ СООРУЖЕНИЙ
Глава 2. Деревянные навесы............................................ 22
§ 3. Вступление................................................• —
§ 4. Навесы с двумя рядами столбов..........................• . . . 24
Столбы и обвязка............................................. —
Стропила и настил. Односкатная крыша.......................... 26
Толевая однослойная кровля.................................... 28
§ 5. Навесы с дополнительными промежуточными рядами столбов....... 32
Двускатная крыша............................................... —
Тесовая кровля................................................ 34
Гонтовая кровля .............................................. 37
Драничная кровля.............................................. 38
§ 6. Вертикальные ограждения навесов............................... —
Общие данные.....................•............................. —
Вертикальная обшивка...................................• • • 39
Фахверк....................................................... 41
Горизонтальная обшивка . ..................................... 42
§ 7. Полы......................................................... 43
Глинобитный и землебитный пол.................................. —
Мощеный пол................................................... 44
Дощатый пол................................................... 45
Глава 3. Деревянные саран............................................... 45
§ 8. Общиэ данные................................................. —
§ 9. Стены и покрытие............................................. 46
§ 10. Кровля......•..................................... • • . . . 50
Железная кровля . . ,.......................................... —
Водосточные трубы............................................. 52
§ 11. Полы........................................................ 56
Пол из лещадных плит.......................................... *56
Кирпичный или клинкерный пол......... .......................... —
§ 12. Ворота.................................................... 57
Запоры.............................................*........... 59
Въезды ... •.................................................. —
§ 13. Окна.......................................................... 60
§ 14. Общие начала конструирования.................................. 63
Основные приемы конструирования . .............................. —
Применение стандартов.......................................... 64
Пример 1. Здание пакгауза..................................... —
Описание проекта............................................. —
Детализация проекта............................................ 67
Глава 4. Каменные простейшие сооружения ................................. 71
§ 15. Общие положения................................................ —
§ 16. Навесы на каменных столбах.................................. . 72
§ 17. Полунавесы и сараи............................................ 74
Общие данные.................................................... —
Кирпичные стены................................................ 75
Стены из бетонных камней...................................... 76
Ворота и окна.................................................. 78
Смешанные стены................................................ 79
Глава 5. Простейшие сооружения с применением металла и железобетона . . •. 81
§ 18. Навесы на железных столбах..................................... —
§ 19. Навесы на железобетонных столбах . • ......................... 82
§ 20. Фундаментные балки..............................•............. 84
раздел п
ЭЛЕМЕНТЫ И КОНСТРУКТИВНЫЕ СХЕМЫ ДЕРЕВЯННЫХ ОТАПЛИВАЕМЫХ ЗДАНИЙ
Глава 6. Основные положения........................................... . 86
§ 21. Отапливаемые здания и их характеристика........................... —
§ 22. Простейшие теплотехнические расчеты ограждающих элементов ... 88
Общие данные.................................................• —
Сопротивление тепловосприятию ................................... 89
Сопротивление теплоотдаче........................................ 91
Термическое сопротивление ограждения............................. 92
Распределение температуры в ограждении........................... 96
Конденсация на поверхности ограждения............................ 97
Теплоустойчивость • •......................................... 99
Выбор необходимого общего термического сопротивления и коэфициента теплоустойчивости .............................................. 100
Глава 7. Рубленое строительство.......................................... 102
§ 23. Рубленые стены — брусчатые и бревенчатые......................... —
Сруб и его элементы............................................... —
Оконные и дверные проемы........................................ 107
Обшивка........................................................ 108
Штукатурка . . • . .. . •......................................... —
Недостатки и достоинства рубленых стен........................... НО
§ 24. Прочие элементы рубленых зданий................................... —
Нижние и верхние перекрытия . . •............................... —
Коренные трубы и установка печей................................. ИЗ
Глава 8. Деревянные каркасные здания................................... Ц5
§ 25. Вступление.......• . ............• • . ............ . —
§ 26. Каркасно-засыпные <тены..................................... —
Общие данные ................................................
Каркас •.............•...................*................... 116
Засыпка.....................• . . •.........• . •........• ‘ 119
§ 27. Крыша и кровля.................................. •......... 120
Общие данные...................•......................... . . • —
Черепичная кровля............................................... 122
Этернитовая кровля............................................. 128
Кровля из естественного ши | ера........................... . 131
§ 28. Оконные переплеты............................................. 132
§ 29. Дверные полотнища............................................. 143
Внутренние двери................................................ —
Наружные двери и входы ... •................................. 151
§ 30. Дощатые оштукатуренные перегородки............................ 154
Глава 9. Примеры одноэтажных деревянных отапливаемых зданий............ 156
§ 31. Пример 2. Здание конторы...................................... 156
Стены............................................................ —
Крыша....................................•................... 157
Крыльцо . . . •.........................•.................• . —
§ 32. Пример 3. Здание хозяйственного назначения.................. 159
Стены и контрфорсы.................................•......... —
Утепленное покрытие............................................. 161
Пол.........................•.............................. 162
Фундамент ....................................................... —
Глава 10. Конструктивная схема двухэтажного каркасного здания............. 162
§ 33. Общие положения................................................ —
§ 34. Каркасно-обшивная схема........................................ 163
Каркас .......................................................... —
Сухая и литая штукатурка..................................• . 165
§ 35. Перекрытия..................................................... 167
Общие данные..................................................... —
Пол первого этажа.............................................. 171
Междуэтажные перекрытия в мокрых помещениях .................... 172
§ 36. Коренные трубы и установка печей ... .......................... 175
§ 37. Деревянные лестницы........................................... 182
§ 38. Балконы и террасы.............................................. 193
§ 39. Пример 4. Здание конторы...................................... 199
Глава 11. Индустриализированное сборное деревянное строительство....... 202
§ 40. Общие положения............................................. —
§ 41. Сборно-щитовое строительство................................ 203
Стеновые щиты и обвязки...................................... —
Перекрытия и крыша..................................• .... 207
Окна.........................................г............... 208
Отделка и утепление щитовых стен............................. —
§ 42. Сборное каркасно-щитовое строительство...................... 211
Каркас и щиты................................................ —
§ 43. Оценка качеств сборного строительства и характеристика отдельных видов его.........................................• •............. 214
Глава 12. Загнивание деревянных элементов конструкций и борьба с ним . . . 216
§ 44. Факторы, вызывающие загнивание древесины .... •.................. 216
§ 45. Средства борьбы с загниванием древесины.......................... 221
раздел ш
ЭЛЕМЕНТЫ И КОНСТРУКТИВНЫЕ СХЕМЫ УПРОЩЕННОГО СТРОИТЕЛЬСТВА
Глава 13. Упрощенное строительство из естественных материалов............... 227
§ 46. Основные положения................................................. —
§ 47. Строительство из необожженной глины ........................ —
Общие данные........................................................ —
Саманное строительство............................................ 228
Глиномонолитное набивное строительство............................ 231
§ 48. Строительство из естественного камня............................. 234
Глава 14. Упрощенное строительство временного характера..........• . . 237
§ 49. Строительство из известковых безобжиговых камней................... —
§ 50. Строительство с применением органических плитных материалов . . . 239
Глава 15. Люфт-клозеты и отхожие места...................................... 242
§ 51. Общие положения.................................................... —
§ 52. Отхожие места и помойницы........................................ 243
§ 53. Люфт-клозеты.............................................• . 248
РАЗДЕЛ IV
ЭЛЕМЕНТЫ И КОНСТРУКТИВНЫЕ СХЕМЫ КАПИТАЛЬНОГО ГРАЖДАНСКОГО КАМЕННОГО СТРОИТЕЛЬСТВА
Глава 16. Стены ............................................................ 256
§ 54. Общие положения....................•............................... —
§ 55. Основные принципы проектирования каменных стен................... 257
§ 56. Стены из обыкновенного, силикатного и эффективного кирпичей . . . 258
Общие данные........................................................ —
Проемы в стенах................................................... 262
§ 57. Стены из обыкновенного и силикатного кирпича на теплом растворе . 267
Общие данные........................................................ —
Основные участки стены.............................................. —
Проемы в стенах..................................• ...... 269
§ 58. Стены типа Герард................................................. —
§ 59. Стены типа Попова и стены с термовкладышами...................... 273
§ 60. Стены из сплошных шлакобетонных камней........................... 274
Общие данные........................................................ —
Основные участки стены . . ................................. 275
Проемы в стенах.............................•..................... 277
§ 61. Стены из пустотелых бетонных камней типа „Торонто*............... —
Общие данные........................................................ —
Основные участки стены............................................ 278
Проемы в стенах................................................... 280
§ 62. Стены из пустотелых бетонных камней типа „Ауфбау".............. 281
§ 63. Стены из пустотелых бетонных камней типа „Крестьянин"............ 282
§ 64. Стены из бетонных камней других систем........................... 284
§ 65. Стены из керамических’блоков....................................... —
§ 66. Монолитные теплобетонные стены................................... 286
§ 67. Стены, утепленные фибролитом..................................... 287
§ 68. Стены, утепленные сфагнитом..................................... 288
Глава 17. Фундаменты и цоколь........................................... 291
§ 69. Сплошные фундаменты............................................ —
§ 70. Прерывные фундаменты......................................... 292
Глава 18. Пример конструктивной схемы одноэтажных каменных зданий .... 293
§ 71. Пример 5. Здание контрольно-прохсдного пункта.................. —
Описание проекта.............................................
Стены . . •........................................*.......... 295
Перекрытия.................................................... 297
Кровля ..... ‘................................................ 299
Полы.........................................•.............• • 201
Столярные перегородки и двери ................................ 203
Глава 19. Несгораемые перегородки....................................... 205
§ 72. Общие положения.............................................
§ 73. Железо-кирпичные перегородки ................................ 206
§ 74. Фибролитовые перегородки..................................... 207
§ 75. Перегородки из шлакобетонных^плит ........................• • 208
§ 76. Гипсовые перегородки......................................... 209
Перегородки из отдельных плит . . . -........................... —
Монолитные гипсовые перегородки.............................. 211
Глава 20. Междуэтажные перекрытия..................................... 213
§ 77. Общая схема перекрытий ........................................ —
§ 78. Перекрытия по деревянным балкам.............................. 214
§ 79. Перекрытия по железным балкам............................... 222
§ 80. Перекрытия железобетонные................................... 329
Монолитные конструкции.......................................... —
Сборные железобетонные перекрытия............................. 335
Глава 21. Крыши......................................................... 338
§ 81. Общие положения................................................ —
§ 82. Надчердачные покрытия........................................ 339
§ 83. Слуховые окна и решетки на крыше............................. 342
§ 84. Крыши-террасы................................................ 343
Гольццементный ковер.......................................... 348
Глава 22. Архитектурно-конструктивные элементы наружных стен............ 349
§ 85. Балконы, эркеры и лоджии....................................... —
§ 86. Входы и зонты над ними....................................... 356
Глава 23. Лестницы...................................................... 362
§ 87. Размеры элементов лестницы.................................... —
§ 88. Виды лестниц................................................. 366
§ 89. Выходы из лестничной клетки.................................. 372
Наружный выход.................................................. —
Выходы из подвала............................................. 374
Выход на чердак............................................... 375
§ 90. Конструкции каменных лестниц................................. 377
§ 91. Наружные пожарные лестницы................................... 389
Глава 24. Долы.......................................................... 390
§ 92. Паркетные полы............................................
Щитовой паркет.............................................
Сборный паркет................................................. 393
Паркет по асфальту............................................. 394
§ 93. Древесно-магнезиальные полы................................... 3£5
§ 94. Керамические полы............................................. 398
§ 95. Линолеумовые, пробковые и резиновые полы........................ 399
Линолеумовые полы................................................. —
Пробковые полы................................................. 401
Резиновые полы.......................................* ... . —
Глава 25. Дымоходы и печи.............................................. 402
§ 96. Каналы в стенах.........•....................................... —
§ 97. Установка печей.............................................. 405
Глава 26. Подвальные этажи.............................................. 406
§ 98. Ограждающие элементы подвальных этажей.......................... —
§ 99. Наружные входы в подвальный этаж.............................. 411
Глава 27. Конструктивная схема многоэтажных каменных гражданских зданий . 413
§ 100. Основные несущие элементы...................................... —
§ 101. Пример 6. Здание лаборатории................................. 418
Исходные данные.................................................. —
Описание архитектурного проекта.............................*. 422
Основы композиции и состав проектных материалов................ 423
Общая схема здания............................................. 424
Схема перекрытий................................................. —
Перегородки, полы, окна, двери............................... 427
Крыша и водосточные трубы . ................................... 428
Лестницы..................................................... 430
Заключение................................................... 431
Приложение. Примеры теплотехнических ограждающих конструкций
зданий............................................. 432
ПРЕДИСЛОВИЕ
Настоящая книга отвечает по своему содержанию учебной программе, утвержденной в июле 1938 г. Всесоюзным комитетом по делам высшей школы при СНК СССР, и должна служить учебником по курсу «Архитектура» для студентов специальности «Промышленное и гражданское строительство».
Предусмотренный учебной программой по архитектуре раздел «Архитектурные ордера и формы» и «Основы архитектурной композиции» не найдет отражения в настоящем курсе, и по этому разделу, значительно отличающемуся по своему характеру от остального содержания дисциплины будет издан особый краткий учебник.
Настоящий учебник распадается на три части и выпускается в трех томах.
В первом томе содержится описание приемов проектирования простейших сооружений, а также элементов и конструктивных схем зданий гражданского характера. Второй том охватывает элементы и конструктивные схемы промышленных зданий и наконец в третьем томе приводятся главнейшие положения по проектированию зданий в целом с учетом специальных условий строительства и требований, предъявляемых к зданиям различного назначения. Сюда же входят основы строительной физики.
Труд, охватывающий комплексно вопросы гражданского и промышленного строительства, появляется в печати впервые. Кроме того новым в данном учебнике является и структурное построение его. В отличие от прежних учебников элементы (части) зданий рассматриваются не как перечень возможных вариантов решения того или иного элемента, а как составная часть здания или сооружения, характерного по своей конструктивной сложности или по степени своей капитальности.
Подобное построение курса приучает студента с первых шагов изучения дисциплины к комплексному инженерному мышлению, сопровождающему проектирование любого сооружения. Кроме того при концентричном описании сооружений, начиная с простейших и кончая более сложными, студент получает возможность уже в начале курса приступить к проектированию целого, хотя и очень элементарного сооружения, а это обстоятельство имеет, как известно, очень существенную методическую ценность.
Аналогичный метод преподавания курса архитектуры проводится уже в . течение ряда лет в Московском инженерно-строительном институте им. Куйбышева и полностью себя оправдал. Появление в свет учебника,
отвечающего по своему построению и изложению упомянутой выше методике, будет в значительной мере содействовать дальнейшему повышению ее эффективности.
Вследствие новизны построения книги и сложности задачи по созданию учебника соответствующие предложения, критические замечания и указания обнаруженных дефектов со стороны втузовских работников и студентов являются крайне желательными для учета их при переиздании учебника.
В заключение необходимо отметить, что недостающие в первом томе библиографический и предметный указатели будут в целях их большей полноты и большей компактности помещены в конце третьего тома и охватят весь курс в целом.
Л. Серк
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1
ЭЛЕМЕНТАРНЫЕ НАЧАЛА КОНСТРУИРОВАНИЯ
§ 1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ
Первичным этапом в процессе создания любого здания или сооружения является проектирование, т. е. составление, или как говорят, разработка соответствующего проекта.
Принятая в нашей технической литературе терминология не знает четкого разграничения между понятиями «здание» и «сооружение». Можно лишь сказать, что неотъемлемым признаком здания (или, как иногда говорят, «строения») является наличие в нем объемно ограниченных пространств, называемых помещениями или комнатами (например помещения в жилом здании, в здании учебного заведения), тогда как сооружение (например мост) таких помещений не имеет. Вместе с тем принято считать, что любое здание является сооружением, причем здания иногда относятся в зависимости от их назначения к гражданским, обслуживающим бытовые, культурные и административные потребности, или промышленным, обеспечивающим технологический процесс производства сооружениям, тогда как мост, акведук и др. представляют собою инженерные сооружения.
Изучение методов и приемов проектирования зданий (или различного рода сооружений) составляет основное содержание курса архитектуры в широком смысле этого слова.
Проектирование любого здания всегда предполагает наличие того или иного композиционного решения, т. е. сочетания первичных элементов в гармонически связанное и законченное целое. В процессе проектирования здания можно различать несколько фаз или звеньев композиции, а именно:
1) композицию архитектурно-функциональную, которая в основном преследует цель такого сочетания объемно-пространственных элементов, которое максимально удовлетворяло бы назначению (функции) данного здания и обеспечило бы наиболее комфортные условия пользования им;
2) композицию архитектурно-художественную, которая состоит в том, чтобы придать зданию приятный для глаза архитектурный образ и архитектурную выразительность как в отношении объемов, так и в отношении плоскостей, причем это относится в равной степени к внешнему виду здания в целом (экстериер) и к отдельным его помещениям (интериер);
3) композицию конструктивную, которая придает зданию вещественное оформление, выражающееся в подборе соответствующих строительных материалов и в таком конструктивном сочетании их, чтобы
принятое решение проектировщика можно было в натуре осуществить в качестве материального объекта.
Вместо понятия «конструктивная композиция» чаще применяется более простой термин «конструирование».
Вместе с тем необходимо решительно подчеркнуть, что отдельные фазы композиции никоим образом не могут протекать в качестве самостоятельного процесса, оторванного от других фаз по существу единого творческого процесса. Наоборот, все фазы композиции находятся в неразрывной взаимозависимости, причем доминирующим моментом всегда остается функциональное решение. Так например, архитектурно-художественная композиция теснейшим образом связана с конструированием, а конструирование и архитектурно-художественная композиция непосредственно вытекают из функциональных требований и т. д.
Одновременно с этим все фазы композиции объединяются в равной и обязательной мере общими условиями целесообразности, экономики, требованиями широкой индустриализации строительства, а также требованиями социалистической культуры и культурных потребностей трудящихся.
Настоящий курс, учитывая весь комплекс проблем, связанных с проектированием зданий, делает основной упор на методику и приемы конструирования, так как эта часть дисциплины «архитектура» служит основой для изучения всех остальных разделов и является обязательной для изучения как архитекторами, так и инженерами.
При конструировании любого сооружения или его элемента приходится постоянно учитывать ту степень точности, с которой должна быть или может быть выполнена та или иная конструктивная деталь или сооружение в целом. В этом вопросе имеются в виду не те неточности, которые проистекают из небрежности или недостаточно тщательной работы, а неточности или отклонения от заданных размеров, разрешаемые официальными нормативами для изготовления различных изделий или для производства строительных работ.
Такие разрешаемые {допускаемые) отклонения называются «допусками».
В строительном деле не имеется детально разработанной системы допусков, однако в общесоюзных стандартах на строительные материалы и изделия размеры допусков постоянно указываются. Так например, для кир-пича установлены допуски: по длине— ± 5 мм; по ширине— ± 3 мм; по толщине — ± 2 мм (причем в каждой^ партии должно быть кирпича, имеющего подобные отклонения от стандартных размеров, не более 10%). Для деревянных досок допуски по ширине, и толщине составляют 1—3 мм. Столярные изделия изготовляются с еще меньшими допусками и т. д.
Чем меньше разрешаемые допуски, тем точнее должна производиться обработка изделий и тем тщательнее должны производиться работы по устройству какого-либо строительного элемента. Повышенная точность и тщательность работы повышают их стоимость и не всегда вызываются практической потребностью.
В строительстве разрешаются сравнительно большие допуски, особенно в отношении тех строительных элементов, которые имеют большие измерения.
Чем меньше элемент и чем меньшие допуски разрешаются при их изготовлении, тем с большей точностью должны эти элементы измеряться. Основной мерою в строительстве является «сантиметр»; это значит, что основные элементы измеряются в целых сантиметрах, однако главные размеры здания или сооружения (например длина, ширина здания, высота этажей и т. д.), т. е. размеры, превышающие 1,0 м, обычно выражаются в метрах — целых или с одним — двумя десятичными знаками. Элементы меньше 1,0 м измеряются в сантиметрах, однако когда измерения выражаются не в целых сантиметрах, то, как правило, размеры указываются в миллиметрах.
С точки зрения единообразия измерений было бы целесообразно все размеры указывать в миллиметрах; такая система принята в некоторых наших проектных организациях, но при этом большинство размеров выражается очень большими цифрами, и поэтому в дальнейшем изложении настоящего курса приняты в качестве меры сообразно с характером строительных элементов — метр, сантиметр и миллиметр.
§ 2. ОСНОВНЫЕ МАТЕРИАЛЫ И ЭЛЕМЕНТАРНЫЕ КОНСТРУКЦИИ
Строительной конструкцией, как правило, называется имеющая целевое назначение комбинация (сочетание), составленная из каких-либо строительных материалов или из более простых элементов.
Основными исходными строительными материалами, встречающимися почти в любом здании, являются: дерево, камень (естественный пли искусственный), железо (сталь). Независимо от этого при конструировании каждого сооружения приходится учитывать грунт, т. е. верхние слои земной коры, которые служат основанием для сооружения.
Деревянные конструкции
Простейшей строительной конструкцией является закопанный в землю деревянный столб, например столб телефонной линии (черт. 1). Такой столб должен нормально занимать вертикальное положение и обладать устойчивостью против воспринимаемых им усилий. Эти усилия складываются из вертикально действующего собственного веса столба и веса подвешенных к нему проводов, а также из горизонтальных сил, вызываемых действием ветра и натяжением проводов. Устойчивость и прочность столба обеспечиваются достаточным сечением (толщиною) столба и достаточным заглублением (заделкой) его в грунт.
Черт. 1. Телеграфная линия'
Дальнейшим примером простейшей конструкции может служить деревянная изгородь, состоящая кроме закопанных в грунт столбов еще из сочетания ряда других простейших элементов (черт. 2 и 3), а именно: горизонтальных брусков, называемых з а м я т и н а м и, и вертикальных или наклонных реек. Сопряжение между собою всех элементов осуществляется помощью гвоздей (гвоздевое сопряжение или соединение).
Вместо реек к замятинам можно вертикально прибить вплотную доски, тогда получится глухой забор (черт. 4); пришитые гвоздями доски носят название обшивки. Прочность замятии и прочность заделки в грунт столбов должны быть в глухом заборе больше, так как собственный вес обшивки больше, чем реек, а опрокидывающее усилие ветра на глухой забор больше, чем на реечный.
Черт. 2» Общий вид деревянной изгороди
Черт* 8. Деревянная изгородь с вертикальными рейками
Сопрягаемые элементы можно «врубить» друг в друга (черт. 3) при помощи вырезов, называемых врубками. При такой конструкции общая жесткость конструкции и ее неизменяемость увеличиваются, так как
элемент, вставленный в углубление (в гнездо) не имеет возможности вращаться вокруг забитого гвоздя, но врубки ослабляют сечение сопрягаемых элементов; кроме того остающиеся в Замятине небольшие участки между врубками могут легко обломиться. Поэтому не следует злоупотреблять врубками (широкое применение их относится к той эпохе, когда
Черт. 4. Деревянный глухой забор
сквозной шип
Сквозной шип
Косой зуо
Черт. б. Основные врубки
строительство велось кустарным способом без гвоздевых и иных металлических сопряжений). В частности в примере изгороди или забора, показанных на черт, з и 4, неизменяемость конструкции может быть повышена и без врубок — путем забивки в узлах сопряжения не одного, а двух гвоздей.
Несмотря на сказанное, врубки в сопряжениях деревянных конструкций не потеряли своего значения еще и в настоящее время, особенно в тех случаях, когда сопрягаются между собою брусья или бревна.
Характер врубок зависит прежде всего от направления усилий, действующих на тот или иной узел сопряжений.
Накладна в полулапу Накладка сковороднем Зарезка с потай шипом
Черт. 6. Основные врубки
На черт. 5 приведен целый ряд основных видов наиболее простых врубок. Так например, стойка врубается в горизонтальный брус сквозным или потайным шипом (черт. 5, а и б), удерживающим стойку против сдвига. Таким же шипом нарубается на стойку горизонтальный брус (насадка) (черт. 5, в и г). По длине брусья сопрягаются в прямую или косую накладку (черт. 5, з и и). Для того чтобы обеспечить прочность сопряжения против сдвига, в накладке можно. сделать к о-сую зарезку (нижние рисунки на черт. 5, з и и), но проще это сопряжение осуществить забивкой гвоздей, тем более что гвозди придают прочность сопряжению против сдвига вдоль брусьев и против перемещения одного элемента по отношению к другому — в вертикальном направлении.
Когда сопрягаемые по длине брусья испытывают растягивающие усилия, то применяется врубка, называемая косым или прямым зубом (черт. 5, d и е), но целесообразнее с точки зрения меньшего ослабления сечения бруса применить в этом случае сопряжение помощью железных накладок со шпонками и болтов (черт. 5. ж). Для углового сопряжения употребляются врубки, показанные на черт- 6, а именно: угловая накладка в полдерева (глубина врубки равна для каждого бруса половине его толщины (черт. 6, а) или в четверть дерева (черт. 5, б). Аналогичные врубки устраиваются также при примыкании одного бруса к другому под углом, причем в случае необходимости обеспечить прочность на сдвиг или на растяжение брусья врубаются Сковороднем или полулапою (черт. 6, в и д).
Подкосы сопрягаются со стойкой или насадкой потайным шипом, или зарезкой с таким шипом, или зарезкой без шипа (черт. 6, е).
Из рассмотрения изображенных врубок видно, что большинство сопряжений совершается не только помощью врубок, но и помощью металлических частей (гвозди, болты). Далее нетрудно усмотреть, что большинство ’врубок неизбежно должно осуществляться вручную и в лучшем случае механизированным ручным инструментом. Это обстоятельство повышает трудоемкость таких сопряжений и является препятствием к механизированному, индустриализованному производству работ. Вследствие этого применения врубок там, где это не вызывается необходимостью, следует избегать, тем более что врубки, как уже указывалось ранее, значительно ослабляют полезное сечение сопрягаемых элементов.
Каменные конструкции
Каменные конструкции составляются, как известно, из отдельных камней правильной или неправильной формы (кирпич, бетонные камни, естественный камень в виде плитняка, рваных кусков, булыжника и т. и.). Соединение отдельных камней между собою производится помощью раствора, но помимо раствора прочность каменных элементов обеспечивается также перевязкой швов, заключающейся в том, что вертикальные швы между отдельными камнями смежных по высоте рядов (черт. 7) располагаются не друг над другом, а вразбежку (причем при камнях правильной формы эта разбежка подчиняется определенной системе).
К каменным конструкциям могут быть также приравнены монолитные элементы, сделанные на месте постройки из бетона. В очень многих случаях строительной практики каменные и бетонные элементы сооружений являются с точки зрения конструктивных качеств равноценными, и выбор того или иного вида материала определяется исключительно экономическими соображениями.
Простейшей каменной (в обобщающем смысле этого слова) конструкцией является столб или стена. На черт. 8 и 9 показаны каменные ограды, сложенные из кирпича. Они состоят из столбов и стен между ними. Нижняя часть стены и столбов имеет несколько большую толщину и называется цоколем.
Измерения кирпичных конструкций обычно кратны половине кирпича, т. е. величине тычка плюс 1 см на шов.
Таким образом показанные на черт. 7 стены имеют толщину 1, п 2 кирпича, а изображенная на черт. 9 ограда имеет толщину стены вверху 1 кирпич, столбы же имеют размеры вверху 2 X 2^2 кирпича.
Толщина нижней части стены и столбов имеет размеры, не кратные полукирпичу (30 и 56 еле); соблюдение указанной выше кратности потребовало бы утолщения их на полкирпича, т. е. до 1% кирпича для стены и до 2у2 X 3 кирпича для столбов. Такое значительное утолщение вызвало бы излишний расход материалов, и чрезмерное уширение выглядело бы грубо и неприятно воспринималось бы глазом. Независимо от этого
2 Заж. «01. Проф. Л. А. Серк, 17
нижнюю часть стены, особо подвергающуюся атмосферным влияниям, целесообразно сделать из более прочных пород. Поэтому в данном случае цоколь сложен из тесанного естественного местного камня.
Черт. 8. Общий вид каменной ограды
Подземная часть стены и столбов, устраиваемая ниже поверхности земли, называется фундаментом. Для устройства фундамента обычно выбирается материал, который, находясь в земле, сохраняет достаточную долговечность. Большинство строительных естественных камней обладает большей долговечностью, чем кирпич. Поэтому для нашего примера было бы целесообразно сделать фундамент из так называемого бутового камня, однако из такого не имеющего правильной формы камня трудно выкладывать тонкие (менее 50 см) стенки. Поэтому выбран показанный на черт. 9 бетонный фундамент толщиною 35 см при толщине цоколя
30 см. Образующиеся в месте перехода от фундамента к цоколю полочки (в нашем примере шириною 2,5 см) называются обрезами. Если бы фундамент устраивался из бутовой кладки, то обрезы пришлось бы наметить более широкими, так как соблюдение точных размеров при кладке из камней неправильной формы затруднительно.
Применение кирпича и бетона дало возможность уменьшить объем кладки ограды, однако одно только уменьшение объема еще не характеризует экономичности конструкции, и при наличии дешевого местного камня может оказаться экономически более целесообразным выполнить кладку всей отрады полностью из такого камня, приняв вследствие неправильной формы камней более значительную толщину кладки по всей высоте ограды. Такого вида ограды часто встречаются на юге СССР, где имеется большое изобилие камня как местного материала.
Металлические конструкции
К простейшим металлическим (железным) конструкциям следует отнести элементы, являющиеся вспомогательными креплениями в деревянных и каменных конструкциях. В дальнейшем будут рассмотрены такие примеры, в которых железу принадлежит основная роль.
Наиболее распространенными в деревянных конструкциях вспомогательными железными элементами являются гвозди, болты и скобы. Скобы бывают прямые и разворотные, у которых один конец отогнут в сторону под прямым углом. Сопряжения брусьев помощью скоб показаны на черт. 10, д и е.
Черт. 10. Деревянные сопряжения с применением металлических элементов
Кроме указанных на черт. 5 и 6 случаев применения металлических креплений на черт. 10 показано еще несколько примеров, а именно: крепление накладками из полосового железа и болтами двух горизонтальных брусьев (черт. 10, в); угловое болтовое крепление стойки к горизонтальному брусу помощью двух угольников из полосового железа (черт. 10, а); крепление стойки к горизонтальному брусу посредством Т-образных накладок (черт. 10, б); болтовое крепление насадки к стойке помощью отрезка углового железа (черт. 10, г)- В отдельных случаях применяются так называемые хомуты из полосового железа, имеющие форму буквы П. Такие хомуты надеваются например на верхнюю обвязку, и концы их скрепляются помощью болта со стойкой. Если при болтовом сопряжении накладки ставятся только с одной стороны или вообще отсутствуют (черт. 10, г), то под головку или гайку болта ставятся шайбы.
SO
Сопряжение железных элементов между собою осуществляется помощью болтов, заклепок или посредством сварки. На черт. 11, а, б, в, показаны три примера соединения полосового железа по длине внахлестку при по*
Черт. 11. Металлические сопряжения
мощи болтов, заклепок и сварки. На остальной части черт. 11 (г, д, е) изображены сопряжения под углом двутавровых балок и крепления уголкового железа к швеллеру (ж, з, и), во всех этих случаях иллюстрируются также три способа решения: сваркой, болтами и заклепками.
РАЗДЕЛ I
ЭЛЕМЕНТЫ И КОНСТРУКТИВНЫЕ СХЕМЫ ПРОСТЕЙШИХ СООРУЖЕНИЙ
ГЛАВА 2
ДЕРЕВЯННЫЕ НАВЕСЫ
§ 3. ВСТУПЛЕНИЕ
Простейшим и наиболее дешевым сооружением или зданием является навес.
Навес обычно состоит из поддерживающих столбов и крыши. Вертикальные ограждающие поверхности в навесе отсутствуют (черт. 12 и 13).
Черт. 12. Общий вид навеса
Навесы находят свое применение прежде всего в качестве временных сооружений, предназначенных для кратковременного хранения каких-либо грузов (например строительных материалов, которые подвергаются порче под открытым небом), или для кратковременного производства каких-либо 22
работ в течение теплого времени года (например заготовочные работы на месте постройки или на строительных дворах).
Независимо однако от указанных целей навесы в качестве постоянных сооружений нередко устраиваются на территории промышленных предприятий в тех случаях, когда оказывается необходимым хранимые материалы (например топливо, лесные материалы и пр.) защитить от дождя и когда хранение материалов в более дорогих, огражденных вертикальными поверхностями зданиях не может быть экономически оправдано.
Кроме того хранение материалов под навесами, не имеющими вертикальных ограждений, часто вызывается не только экономическими требованиями, но и требованиями целесообразности (например естественная просушка складываемого лесного материала путем проветривания).
Черт. 13. Чертеж односкатного навеса
Как всякое сооружение, навес подвергается боковым опрокидывающим силам ветра, причем ветер оказывает давление на встречающиеся на его пути поверхности (стойки, крышу), а кроме того создает разрежение воздуха с подветренной стороны сооружения, которое еще в большей мере увеличивает опрокидывающие усилия. Наконец ввиду отсутствия у навеса ограждающих вертикальных стен происходит поддувание ветра снизу, которое при одновременном разрежении воздуха под покрытием приводит к вертикальным, направленным вверх усилиям, стремящимся приподнять крышу (черт. 13).
Вследствие этого конструктивные элементы навеса должны обеспечивать прочность его не только при действии вертикальных нагрузок в виде собственного веса частей здания и. лежащего на крыше снега, но и при горизонтальных и направленных вверх вертикальных усилиях ветра.
§ 4. НАВЕСЫ С ДВУМЯ РЯДАМИ СТОЛБОВ
Столбы и обвязка
Основными несущими мые из круглых бревен и
элементами навеса служат столбы, выделывае-закапываемые в землю на глубину 1,2—1,5 м (черт. 13). Такая глу-sj б® бина необходима, во-
первых, для того, чтобы обеспечить достаточно прочную з а-делку столбов в грунте, способную противостоять опрокидывающим усилиям, а во-вторых, потому, что при глинистых грунтах
верхние слои их, подвергающиеся замерзанию зимой и оттаиванию летом, постепенно теряют свою механическую прочность, и здания, поставленные на такие слои, дают зна-
чительную, притом неравномерную о с а д-
к у, ведущую к перекашиванию строения.
Черт. 14. Кресты
При
еще более крупных
В целях предохранения закопанных в землю нижних частей столбов от загнивания нижние концы их обмазываются смолой или обугливаются (иногда в сельскохозяйственном строительстве концы столбов обертываются берестой). В глинистых грунтах загнивание столбов происходит при равных условиях в меньшей степени, чем в песчаных водопроницаемых грунтах, причем наиболее сильное загнивание и разрушение столбов происходит в зоне, расположенной на 30 см выше и ниже поверхности земли, т. е. там, где имеет место попеременное смачивание и высыхание поверхности столба.
При более Высоких и более крупных навесах на нижних концах столбов устраиваются так называемые кресты, состоящие из двух накрест уложенных обрезков бревна, в концы которых врубаются подкосы (черт. 14). Такие кресты увеличивают устойчивость столбов против горизонтальных усилий. Детали устройства крестов видны на черт. 14. Если устойчивость столба требуется только в одном направлении, то может быть осуществлена только поло-
вина креста (черт. 14, о).
навесах устойчивость столбов, снабженных
крестами, может оказаться недостаточной, или же недостаточной может
оказаться прочность самих столбов (столбы могут сломаться у поверхности земли). В этих случаях верхние концы столбов подпираются наклонными, сделанными из бревен упорами (контрфорсами), закапываемыми нижними своими концами в землю (черт. 15).
Черт. 17. Стропильные ноги и настил по ним
По верхним концам установленных столбов укладывается из бревен обвязка, нарубаемая на концы столбов шипом (черт. 16 и 17). Эта обвязка создает продольную связь между рядами столбов. Если расстояние между столбами вдоль обвязки превышает 3,0 м, то под обвязку ставят подкосы (черт. 16), которые дают возможность уменьшить сечение обвязки,
так как при наличии подкосов изгибающие усилия в обвязке (вследствие уменьшения пролета) будут меньше. Концы подкосов врубаются в обвязку и в столбы шипом и пришиваются гвоздями или скобами. Обвязка скрепляется со столбом прямой скобой (черт. 17). Стыки обвязки обычно располагаются над стойками, причем под стык на стойку нарубается подбалка, а самый стык осуществляется внакладку (черт. 16).
Вместо подкосов в целях уменьшения пролета обвязки (балок), а также в целях увеличения прочности ее на изгиб можно применять более длинные подбалки, скрепленные с обвязками болтами (черт. 18).
________________________ _ Для того чтобы из круглого
t IТ 11 Т 7 j I; !. Jj бревна данного диаметра выте-
сать или выпилить брус наибольшего при изгибающих усилиях сопротивления, сечению . бруса необходимо придать размеры, показанные на черт. 17.
Стропила и настил. Односкатная крыша
Поверх обвязок укладываются стропила, которые служат основной несущей конструкцией покрытия (крыши). Для того чтобы атмосферная вода стекала с поверхности крыши, последней необходимо придать опреде-
ленный уклон. В соответствии с этим продольные обвязки располагаются на различной высоте (черт. 13).
Крыша представляет собою в данном случае одну наклонную поверхность (один скат) и поэтому называется односкатной. Уклон крыши делается обычно равным 14—% от величины пролета (25—12,5% или 14—7°).
Стропила делаются из бревен, пластин, брусьев или поставленных на ребро досок (черт. 17). Концы стропильных ног свешиваются обычно по обе стороны от продольной обвязки на 0,50—0,75 м (черт- 13 и 17).
Устройство свесов экономически выгодно, так как при той же пло
щади крыши, а следовательно и при той же длине стропильных ног представляется возможным уменьшить расстояние между обеими продольными обвязками; вследствие же меньшего пролета стропильных ног им можно
придать меньшее сечение.
’ С обвязкой стропильные ноги связываются врубкой, как показано на черт. 17, скрепляются гвоздями или разворотной скобой. Такие скобы особенно удобны, когда приходится соединять два пересекающихся под углом бревна или бруса (обвязка и стропильная нога). Поверх стропильных ног пришивается гвоздями настил из досок (черт. 17). Доски могут быть полуобрезные, так как в данном случае требуется только одна гладкая поверхность (под кровлю); в соответствии с 'этим; доски пришиваются обливинамп вниз. Длина гвоздей должна в 2%—3 раза превышать толщину прибиваемых досок.
Размеры сечения стропильных ног и толщина досок настила определяются расчетом (способам расчета учит строительная механика). Для описываемых здесь видов навеса обычно расстояние между стропильными ногами принимается равным 1,0—1,25 м, а толщина досок настила 2,5— 3,0 с.м, причем ширина досок должна быть по возможности мала (от 12 до 16 см), так как широкие доски сильнее усыхают и коробятся, вследствие чего повреждается кровля.
Если расстояние между стропильными ногами принимается более зна-
чительным, то по стропильным решетины (черт. 19) и по ним укладываются доски настила. которые в этом случае располагаются не поперек ската, а вдоль.
Иногда настил устраивается в целях меньшего усыхания из узких тоненьких (19 мм) реек, укладываемых по часто расположенным обрешетинам, причем рейки укладываются под углом 45° к скату крыши (так называемый косой настил—черт. 20).
Наивыгоднейшее расстояние между стропильными ногами и наивыгоднейшая в связи с этим толщина досок настила определяются путем сравнительных экономических подсчетов.
Концы продольных обвязок обыкновенно перепускаются за крайние стойки, стропильные же ноги по возможности распределяются вдоль
ногам укладываются через 1,0—1,5 л об-
Черт. 19. Настил по обрешетинам
обвязки таким образом, чтобы они не приходились над местами сопряжения с подкосами (черт. 16 и 17), так как совпадение в одном месте двух врубок излишне ослабляет сечение обвязки.
Толевая однослойная кровля
Поверх деревянного настила укладывается толевая кровля. Толь представляет собою один из наиболее дешевых кровельных материалов; кроме того толевая кровля имеет очень малый собственный вес и дает тем са-> мым возможность облегчить конструкцию крыши.
Черт. 21. Расположение полотнищ толя поперек ската.
Черт. 22. Расположение полотнищ толя вдоль ската
Полосы толя укладываются .перпендикулярно к скату или параллельно ему (черт. 21 и 22). В первом случае укладка толя начинается с нижней грани ската. Рулон толя раскатывается по настилу и верхний край его прибивается к настилу толевыми гвоздями (с большой плоской шляпкой) длиною 2,5 см через 20—25 см.
;з, а, о, в, спосооов, а именно:
Схема распила досок
Черт. 23. Обделка краев при толевой кровле
Нижний край полотнища подгибается и прибивается к кромке настила так, как показано на черт. 21, а, в. Поверх первого полотнища укладывается второе с нахлесткою 8—10 см и также прибивается толевыми гвоздями к нижнему слою и к настилу. Поверх второго полотнища таким образом накладывается третье и т. д., пока не будет покрыта вся крыша.
На верхнем свесе толь подгибается и прибивается так же, как у нижнего (черт. 21, б). При соединении двух полотнищ между собою по их короткой стороне укладка производится также внахлестку, делаемую шириною 10—15 см, с соответствующей прибивкой гвоздями (черт. 22 — справа внизу).
Обделка краев крыши торцевых или щипцовых сторон производится по одному из указанных на черт.
а) под настил крыши прибивается брусок сечением 5 X X 5 см, а поверх настила трехгранная рейка 5X5 см', толь заворачивается через трехгранную рейку и прибивается к нижнему бруску;
б) по настилу крыши прибивается треугольная рейка; толь огибается поверх ее и прибивается в торцы досок настила;
в) под настилом прибивается брусок; толь загибается под углом 90° и прибивается к бруску.
Перегибы являются обыкновенно темп местами, где толь прежде всего прорывается; поэтому следует стремиться к тому, чтобы перегибы делались по возможности плавно и под тупым или в крайнем случае под прямым, а не под острым углом. С этой точки зрения наименее удовлетворительным и к тому же наиболее
сложным является первый из указанных выше способов. Наиболее простым следует считать второй способ, но гвозди, забитые в торцы досок, держатся не очень прочно.
Для устранения прямого угла верхнего перегиба вместо треугольной рейки целесообразно применять рейки трапецеидального сечения (черт. 23, г). Следует обращать внимание на то, чтобы доски настила были пришиты достаточно плотно друг к другу, так как в противном случае при ветре воздух будет проходить через щели и поднимать толь.
Если полотнища толя располагаются вдоль ската крыши, то укладка толя осуществляется иногда при помощи деревянных треугольных реек (черт. 24), прибиваемых на расстояниях друг от друга, равных при ширине толевых полотен 1,0 м от 0,9 до 1,0 м в зависимости от способа укладкй) (черт. 24—внизу справа).
Края полотен слегка прибиваются к рейками, а затем поверх последних накладываются так называемые колпак и, которые представляют собой полосы толя шириною 12—15 см. После этого колпаки прибиваются толевыми гвоздями через каждые 5—6 см.
Если рейки расположить на мепыпем расстоянии, чем 1.0 м, можно обойтись без колпаков и полотна толя укладывать в одинарную или двойную нахлестку.
Около свесов концы реек срезаются, а срезанная часть аккуратно перекрывается колпаком с соответствующей прибивкой толя гвоздями (черт. 24—деталь справа).
В остальном устройство толевой кровли с треугольными рейками ничем не отличается от описанного выше устройства кровли с укладкой полотен перпендикулярно к скату.
Описанные способы устройства толевой кровли по своему существу и по достигаемому результату равноценны, но при укладке с рейками имеет место несколько больший расход толя (на колпаки) и дополнительный расход на рейки. Ввиду этого в качестве основного следует принять первый способ, который, как будет видно из дальнейшего, и находит почти исключительное применение для устройства толевых кровель над зданиями капитального строительства.
Иногда оказывается целесообразным отводить дождевую воду с крыши более организованно и сосредоточить отвод лишь в нескольких местах.
Черт. 24. Толевая кровля по брускам
В этом случае устраиваются из реек треугольного сечения желоба (черт. 25). Вдоль нижнего края ската сначала прибивают половину толевого полотнища, однако не параллельно краю свеса, а несколько наклонно, придавая краю полуполотнища уклон к местам намечаемого выпуска воды. Поверх нижнего края верхних наклонно прибитых полотнищ прибиваются деревянные треугольные рейки таким образом, чтобы вертикальный катет сечения треугольной рейки был обращен в сторону нижнего свеса крыши; прибитые рейки обиваются толевыми колпаками и образуют борт, который направляет стекающую воду к разрыву, оставленному между двумя наклонными, обращенными в разные стороны рейками. После этого покрытие крыши толем происходит так же, как описано раньше, причем могут быть применены все указанные выше способы укладки. Иногда в разрывы между рейками вставляется носик (лоток) из кровельного железа (черт. 25, б и в). В навесах, предназначенных на длительный срок службы, настил иногда устраивается двойным (черт. 25, а). Сначала укладывается по стропилам или по обрешетке так называемый 30
рабочий (несущий) пастил, а поверх его более тонкий так называемый защитный настил.
Поверхность толевой кровли окрашивается толевым лаком и посыпается песком. Впоследствии эта окраска повторяется периодически через каждые 2—3 года (т. е. тогда, когда на поверхности крыши начинают появляться обнаженные от окраски участки картона; на южных скатах это явление наступает раньше, чем на северных).
Если окраску толевой кровли не производить, то вещества, входящие в состав массы, которой пропитан картон при изготовлении толя, постепенно испаряются, и толь теряет свою водонепроницаемость и эластичность.
Черт. 25. Желоба при толевой кровле
Для того чтобы смолистые вещества, применяемые для пропитки картона при изготовлении толя, не стекали по скату, толевая кровля требует относительно малых уклонов крыши (от */? до пролета, или 8—14°, или 14—25%).
Снег при этих уклонах не сползает с крыши, остается при снегопаде лежать на ней, а затем в значительной своей части сдувается ветром. Очистки снега с толевых кровель следует избегать, так как при сгребании снега лопатами (даже деревянными) легко может быть поврежден (прорван) толь.
Толевая кровля по деревянному основанию относится к сгораемому виду кровель.
К сгораемым кровлям следует также отнести тесовые, драничные и гонтовые кровли (см. ниже).
§ 5. НАВЕСЫ С ДОПОЛНИТЕЛЬНЫМИ ПРОМЕЖУТОЧНЫМИ РЯДАМИ СТОЛБОВ
Двускатная крыша
а)
Черт. 26. Навес с промежуточными стойками
-------5.0-------
Ввиду того что при устройстве крыш не рекомендуется вследствие неэкономичности пролеты стропильных ног принимать более 5,0 м, то при значительной ширине сооружаемого навеса вместо двух продольных рядов столбов приходится устанавливать 3 (черт. 26) или даже 4 ряда, причем вся конструктивная схема навеса в этом случае остается такой же, как описано выше;'разница заключается только в том, что стропильные ноги приходится по длине составлять из двух кусков, так как наиболее ходовые сорта лесного материала обычно имеют длину не более 6,5 м.
Стык двух стропильных ног устраивается внахлестку над обвязкой, уложенной по в). В плане стропильные ноги применении бревен концы их
промежуточным рядам столбов (черт. 26, б укладываются в месте стыка рядом (при иногда скашиваются или врубаются в полдерева) и сшиваются гвоздями или скобами (черт. 26, б и в).'
И
Черт. 27. Конструктивная схема двускатной крыши
При значительной ширине навеса и при необходимом для быстрого отвода атмосферных вод уклоне крыши разница в высотах двух крайних продольных рядов столбов получается довольно значительной; это обстоятельство, с одной стороны, вызывает необходимость применения длинных более толстых бревен для столбов, а с другой стороны, высоко поднятая крыша в меньшей степени защищает внутренность навеса от косого дождя, от заметания снегом и т. и.
Черт. 28. Навес с двумя рядами промежуточных стоек
Указанные недостатки могут быть устранены путем устройства уклонов крыши на две стороны, т. е. путем устройства двускатной крыши (черт. 27 и 28), при этом следует однако иметь в виду, что односкатная крыша навеса, стоящего на свободном месте, имеет то преимущество, что атмосферная вода стекает лишь в одну сторону; это упрощает отвод стекающих атмосферных вод с территории расположения навеса.
При двускатной крыше конструкция навеса остается по существу той же, что и при односкатной. Таким же образом закапываются в грунт столбы (с крестами или без крестов), таким же образом поверх столбов укладывается обвязка и по ней укладываются стропильные ноги, поверх которых пришивается настил крыши.
3 За,к. 691. Проф. Л. А. Сец>к.
33
Стропила, укладываемые поверх обвязок, называются наеденными. Горизонтальная линия пересечения двух обращенных в разные стороны скатов крыши (обычно линия, соединяющая наивысшие точки данной двускатной крыши) носит в строительном деле название конька.
Концы каждой пары стропильных ног в коньке крыши связываются, когда пересечение приходится не над обвязкой, при помощи вилки (черт. 29); когда пересечение стропил приходится над обвязкой, сопряжение концов.
стропильных ног осуществляется в полдерева или в четверть дерева (черт. 27).
Для увеличения жесткости общей конструктивной схемы навеса и для лучшей поперечной связи продольных рядов стоек верхние концы смеж-
ных рядов внутренних стоек связываются между собою схватками или ригелем (рис. 27 и 28).
На черт. 28 дан пример навеса с четырьмя продольными рядами стоек и с значительным уклоном крыши.
В данном случае в отличи» от ранее приведенных схем стропила располагаются только над поперечными рядами стоек (т. е. в продольном направлении на расстоянии 3—4 м). Вследствие этого обвязки теряют свое значение как конструктивный элемент, несущий стро-
Черт. 29. Конек Дв=ой крыши с толевой сХн^щТю^еХТьГв™
КР° дольном направлении. Такая обвязка
может быть выполнена не из
брусьев, а из досок. Стропильные ноги нарубаются на стойки шипом и прибиваются к стойкам скобами. Продольные дощатые связи прибиваются к стойкам гвоздями, и для увеличения жесткости сопряжения узла в обвязке делается вырубка, несколько обхватывающая стропильную ногу снизу. Продольная жесткость навеса может быть увеличена путем устройства подкосов между стойками и связями. Поперечная жесткость навеса увеличивается устройством горизонтальных парных схваток из двух досок, соединяющих между собою внутренние стойки и соответствующую пару стропильных ног. Эти схватки пришиваются к стойкам и стропильным ногам гвоздями, а в более ответственных сооружениях стягиваются болтами.
Свесы крыши вследствие того, что стропильные ноги уложены только поверх столбов, могут быть подкошены с внешней стороны подкосами и соответственно увеличены. Внешнему подкосу целесообразно ответить внутренним подкосом, уничтожающим изгиб стойки, при этом следует только обратить внимание на то, чтобы сечение стойки в местах присоединения двух поперечных и двух продольных подкосов не было слишком сильно ослаблено.
Наконец общая устойчивость навеса, учитывая значительную подверженную действию ветра поверхность крыши, обеспечивается устройством у каждой стойки контрфорса.
Поверх стропильных ног укладываются обрешетины и по ним настилается настил под толевую кровлю или же устраивается тесовая кровля с расположением тесин параллельно скату.
Толевая кровля при двускатной крыше устраивается совершенно так же, как при односкатной с той лишь разницей, что толевое покрытие обоих скатов соединяется на коньке внахлестку (черт. 29, внизу).
При двускатной крыше, т. е. при неизбежном отводе атмосферных вод в сторону пользования навесом, особенно уместным является устройство на крыше желобов, которые собирают стекающую воду и отводят ее с крыши на поверхность земли в отдельных точках (черт. 25).
Тесовая кровля
Тесовые кровли устраиваются из тонких досок (теса) толщиной 2,5 см и шириною 18—20 ел.
34
Наиболее простым способом устройства тесовых кровель является прибивка теса гвоздями длиной 10—12,5 см по стропилам внахлестку и параллельно коньку (черт, зо, г). В этом случае тес одновременно образует настил и кровлю. Ввиду нахлестки досок друг на друга (3—5 см) повышается расход досок, но экономится например толь. Вследствие коробления досок между отдельными тесинами образуются щели, через которые ветер задувает капли дождя и снег. Для того чтобы затруднить проникание под крышу дождя и снега, крыше следует придавать возможно больший уклон (1/1,5—1/1, или 70—100%, или 35—40°), тем более, что значительный уклон крыши способствует быстрому стеканию атмосферных вод, а следовательно увеличивает общую непроницаемость крыши.
Двойная В разбежку вдоль ската
Черт. 30. Разновидности тесовой кровли
Практически однако ни увеличение уклона, ни тщательность прибивки теса гвоздями не обеспечивают при этом виде кровли полную водонепроницаемость ее (особенно, если учесть возможное образование трещин в тесинах); поэтому подобная кровля может быть рекомендуема только для временных второстепенных сооружений, в которых не требуется. полной водонепроницаемости крыши (например при хранении под навесами материалов, не боящихся малых количеств влаги) или в которых крыша служит защитой не столько от атмосферных осадков, сколько от случайно падающих сверху предметов (например, навесы на постройках под лесами и подмостями).
Более совершенная тесовая кровля достигается при укладке тесин вдоль ската (от конька к свесу), причем тесины укладываются вразбежку (черт. 30, б), или стыки досок перекрываются нащельникамй (черт. 30, в). Перекрытые путем нахлестки или нащельниками стыки между отдельными тесинами совпадают с направлением стока воды, и это обстоятельство уменьшает опасность затекания.
Наибольшая водонепроницаемость тесовых кровель достигается путем применения двойного тесового покрытия. Первый слой досок прибивается гвоздями длиной 7—8 см, а второй слой—гвоздями длиной 10— 12 см (черт. 30, а).
Укладка тесин вдоль ската (черт. 30, а, б, в и черт. 31) требует наличия обрешетки, укладываемой поверх стропил. Обрешетка обычно состоит из досок толщиной 6—7 см или же брусков 8,5 X 8,5 см.
Черт. 31. Общий вид тесовой кровли
Такая кровля является несколько более водонепроницаемой, чем тесовая кровля из досок, уложенных параллельно коньку, но требует несколько большего расхода лесного материала
Черт. 32. Обделка конька тесовой кровли
(на обрешетины), при этом, правда, может быть достигнута некоторая экономия в материале на устройство стропил.
При длинных скатах крыши укладываемые вдоль ската доски тесовой кровли приходится стыкать. Стык тесин устраивается так, как показано на черт. 32 вверху, т. е. путем нахлестки, причем для осуществления нахлестки выше ее приходится укладывать бруски, имеющие высоту сечения на 2,5 см (на толщину теса) больше, чем нижележащие тесины.
На коньке сопряжение скатов достигается путем прибивки двух перекрывающих тесин (черт. 32, внизу) с устройством небольших вкладышей между выступающими тесинами.
Для лучшего стока атмосферных вод доски верхнего слоя обыкновенно под-
вергаются острожке и снабжаются желобками (продороживаются).
Оценивая экономически описанные
четыре разновидности тесовых кровель, приходится констатировать, что первые три разновидности требуют по объему несколько больше (на 15—
25% древесины, чем настил под толевую кровлю, но зато для устройства тесовой кровли может быть употреблен, если не потребуются острожка и продороживание, более малоценный материал (получистый тес, горбыли).
С этой точки зрения тесовая кровля в таком исполнении может найти некоторое экономическое оправдание, но вместе с тем с точки зрения водонепроницаемости эта кровля не может конкурировать с толевой кровлей.
Двойная тесовая кровля требует расхода материала в два раза больше чем настил под толевую кровлю, причем на верхний слой приходится применять лесной материал не менее ценный, чем для настила; стоимость же нижнего слоя окажется не ниже стоимости толевого ковра (уже не говоря о дополнительной стоимости обрешетки).
Таким образом с внедрением в строительную практику толя двойная тесовая кровля потеряла свое значение, особенно если учесть ее сгораемость, малую долговечность (не больше толевой кровли) и не совсем полную надежность в смысле водонепроницаемости.
Упрощенная тесовая кровля (однослойная, параллельная или перпендикулярная коньку) может быть оправдана экономически в упрощенном строительстве, особенно при недостатке толя.
Гонтовая кровля
Для устройства гонтовых кровель употребляются тонкие дощечки (гон-тины) длиною 50—70 см и шириною 12 см. В поперечном сечении тонтины имеют притупленную треугольную форму, причем более толстый край их снабжен шпунтом. При укладке рядом двух гонтин притупленный край треугольного сечения (ребро) входит в этот шпунт и обеспечивает тем са-
Черт. 33. Гонтовая кровля
мым водонепроницаемость сопряжения (черт. 33). Вдоль гонтин плотность кровли обеспечивается достаточной их нахлесткой (на половину длины гонтины) и достаточно большим уклоном крыши (таким же, как при тесовой кровле). Нахлестываемые гонтины укладываются вразбежку по отношению к гонтинам нижележащего ряда так, как показано на черт. 33, справа внизу. Для того чтобы гонтины не прогибались, под гонтовую кровлю необходимо устраивать достаточно часто уложенную (через каждые 22—23 см) обрешетку из брусков сечением 5X5 или 6 X 6 см (при подоб-37
ной обрешетке расстояние между стропилами не должно превышать 1,75— 2,0 м); верхний конец каждой тонтины прибивается к брускам обрешетки гвоздями длиною 6—7 см.
Вообще же гонтовая кровля, даже очень тщательно сделанная, не отличается высокой степенью водонепроницаемости и имеет все недостатки деревянных кровель. Ввиду этого она применяется лишь в местностях, богатых лесными материалами, и притом для сооружений, имеющих маловажное и более или менее временное значение.
Драничная кровля
Черт. 34. Драничная кровля
Еще более кустарный характер имеет драничная кровля (черт. 34). Дранью называется обычно сосновая лучина длиною 1,0—1,5 м, толщиною 4—5 jjjK и шириною 10—12 см', она щепится ножом из бревен и имеет вследствие этого поверхность, покрытую как бы рубчиками, направляющими стекающую воду вдоль драницы.
Водонепроницаемость кровли достигается укладкой драниц в 3, 4 и даже 5 рядов, причем каждая драница прибивается к брускам обрешетки гвоздями длиною з см. Нахлестка драниц по длине ската составляет от 1/з до 1/i длины драницы, причем каждый вышележащий ряд драниц укладывается вразбежку относительно нижнего. Обрешетка устраивается из таких же брусков, как при гонтовой кровле.
§ 6. ВЕРТИКАЛЬНЫЕ ОГРАЖДЕНИЯ НАВЕСОВ
Общие данные
Если три стороны навеса зашить досками, т. е. устроить с трех сторон стенки, то навес превращается в полунавес (черт. 35, 36). Устройство вертикальных ограждений с трех сторон способствует лучшей защите перекрытой навесом поверхности от косого дождя, снега и ветра. Четвертая открытая сторона предназначается для пользования
полунавесом и образует как бы отверстие, через которое проникает внутрь полунавеса свет, необходимый для производства в нем соответствующих работ.
Наличие боковых стенок в полунавесах увеличивает поверхности, подверженные действию ветра. Ветер в этом случае оказывает непосредственное давление на зашитые плоскости стен и на крышу, но на подветренной стороне все же имеют место разрежение и подсасывание (черт. 37). 38
Черт. 35. Общий вид деревянного полунавеса
Черт. 36. Односкатный деревянный полунавес
Черт. 37. Схема действия ветра на ограждения полунавеса
Вертикальная обшивка
Обшивка стен полунавесов может быть вертикальной или горизонтальной.
При вертикальной обшивке необходимо между стойками завести горизонтальные бруски (Замятины) для прибивки к ним досок обшивки (см. внутренние поверхности стен на черт. 35). По высоте Замятины располагаются на расстоянии 1,5—2,0 м (черт. 38, а). При большем расстоянии между замятинами обшивка была бы недостаточно жесткой. В качестве верхней Замятины служит уложенная по стойкам обвязка.
Замятины могут укрепляться к стойкам двояким путем. В одном случае между каждой парой стоек заводится самостоятельный отрезок доски или бруска, врезываемый по концам в боковые грани стоек (черт. 39, а и и), в другом случае Замятина, являясь неразрезанной,
Черт. 39. Вертикальная обшивка
захватывает два-три пролета между стойками и укрепляется к передней грани стоек (черт. 39, б и к).
При разрезанных замя-тинах представляется возможным внешний край их расположить заподлицо с внешним краем стоек так, чтобы • внешние вертикальные грани замятии совпадали с внешней вертикальной гранью обвязки, что представляет несомненные удобства в смысле пришивки вертикальных досок обшивки. При неразрезанных замятинах внешний край их выходит за плоскость внешней грани стоек (так как в противном случае пришлось бы значительно ослабить врубкой или сечение стойки или сечение Замятины), и в этом случае к обвязке необходимо для прибивки досок пришить брусок или доску, по своей толщине соответствующую величине выноса Замятины перед плоскостью стойки (черт. 38, а).
Вертикальная обшивка по Замятинам осуществляется различно: так например, эта обшивка может быть устроена в при-
тесом (черт. 39, а), но такая обшивка, учитывая
плотку чистообрезным усыхание досок, не до-
стигает полной плотности, и между отдельными досками неизбежно появление щелей. Поэтому нередко применяется вертикальная обшивка с на-щельниками, состоящими из узких реек, прибиваемых вдоль стыков
между отдельными досками обшивки (черт. 39, ж). Перекрытие сквозных щелей между отдельными досками может быть также достигнуто путем обшивки вразбежку (черт. 39, б и в); в этом случае сначала прибивается первый ряд досок с промежутками, шириною на 5—6 см меньше ширины пришиваемых досок; доски второго ряда нашиваются поверх первого над промежутками между досками, и таким образом перекрываются щели.
Применение нащельников или обшивки вразбежку увеличивает расход лесного материала, но делает стенки более плотными, кроме того при обшивке вразбежку путем сшивки гвоздями краев досок достигается более значительная жесткость обшивки на изгиб, так как два сшитых гвоздями слоя досок имеют более значительную толщину и сопротивляются изгибу совместно. Перерасход материала при обшивке вразбежку может быть несколько компенсирован тем, что на оба ряда досок или на верхний ряд вместо чисто обрезных досок могут быть применены получистые доски (черт. 39, в).
Наконец плотность обшивки может быть достигнута путем применения для нее или шпунтованных досок (вагонка) или досок в четверть (черт. 39, г, д, ё). Эти два способа требуют несколько меньшего расхода материала, чем при обшивке вразбежку или с нащельниками, но устройство четверти или гребня уменьшает полезную ширину доски и тем самым также приводит к дополнительному (против обыкновенной обшивки) расходу материала. Для гладкой обшивки и для обшивки вразбежку или в четверть употребляются доски толщиною от 25 до 35 .и.м, вагонка же почти всегда имеет толщину 19 или 25 мм или вернее 17 и 23 мм, так как 2 .шм отходит на острожку.
Нижние концы досок вертикальной обшивки, будучи доведены до поверхности земли, обыкновенно быстрее загнивают, чем остальная часть досок. Поэтому при обшивке стен доски прибиваются таким образом, чтобы нижние концы их не доходили до поверхности земли на 12—15 см, образовавшаяся же щель закрывается прибиваемой внизу горизонтальной доской, называемой плинтусом (черт. 38, б). Плинтус в случае загнивания может быть легко сменен, тогда как при отсутствии его пришлось бы сменять довольно значительные куски всех вертикальных досок обшивки.
Фахверк
Если расстояние между стойками полунавеса вдоль линии стен превышает 2,5—3,0 м, то замятинам пришлось бы давать соответственно большее сечение, в противном случае стенка оказалась бы недостаточно жесткой, т. е. Замятины изогнулись бы сверху вниз под влиянием собственного веса обшивки, а в горизонтальном направлении под действием ветровых усилий или под действием какой-либо случайной горизонтальной силы, например от приваленного груза.
В целях уменьшения сечения замятии и в целях увеличения жесткости стены между замятинами в середине их пролета ставится промежуточная стойка (черт. 38, в), нарубаемая на Замятины и на верхнюю обвязку так, чтобы их жестко связать между собою. В образовавшиеся прямоугольные пространства (панели) заводятся подкосы. Полученная система вертикальных, горизонтальных и наклонных элементов (Замятины, стойки, подкосы) называется фахверком.
Горизонтальные элементы фахверка вообще называются ригелями (в данном случае ригели образуются замятинами); подкосы не являются обязательными элементами фахверка, и последний может состоять только из вертикальных и горизонтальных пересекающихся элементов.
При вертикальных нагрузках последние при помощи подкосов передаются их нижним концам, т. е. стойкам. Горизонтальная жесткость увеличивается вследствие того, что элементы фахверка работают совместно.
При вертикальной обшивке промежуточная стойка нарубается на замя-
тины с внутренней стороны так, как показано на черт. 40, в, для того, чтобы стойка не выступала за плоскость замятии, предназначенную для прибивки досок обшивки.
Черт. 40. Горизонтальная обшивка
Горизонтальная обшивка
Как уже упоминалось выше, обшивка стен может быть осуществлена
не только вертикально прибитыми досками, но и досками, прибиваемыми горизонтально. На черт. 40, г и д показаны две разновидности горизон-
Черт. 41. Горизонтальная заоирка
тальной обшивки. Первая из. них образуется путем прибивки внахлестку получистых досок, вторая же предусматривает применение особых строганых, снабженных четвертями досок, называемых рустиком. Такие доски применяются редко, так как требуют для своего изготовления сравнительно большого сострогивания древесины с целью получения утоненного края доски.
обшивке в случае быть за-
Черт. 42. Деревянные жалюзи
стойками стойкам,
При малом расстоянии между стойками полунавеса (до 2,0—2,5 л) горизонтальная обшивка прибивается непосредственно к стойкам, при более значительном расстоянии между стойками устраивается описанный выше фахверк, но промежуточная стойка нарубается на Замятины с наружной стороны так, чтобы к ней можно было также прибивать горизонтальные доски обшивки (черт. 40, а).
Плинтус при горизонтальной может не устраиваться, так как загнивания нижняя доска может менена новой.
При малом расстоянии между вместо обшивки, прибиваемой к
стенки полунавеса могут быть забраны досками или пластинами, укладываемыми в шпунт, выбранный в стойках (черт. 41). Такие стенки хорошо сопротивляются боковыми усилиями (при наружной обшивке стенок доски удерживаются против направленных с внутренней стороны усилий только сопротивлением забитого гвоздя) и допускают применение для забирки коротких кусков досок, но смена какой-либо загнившей доски затруднительна. Доски стенок могут быть заведены в шпунт после установки столбов, но до укладки верхней обвязки; однако этот способ не вполне удобен; поэтому нередко в верхней части столбов вырубается с одной стороны стенка шпунта на длину, соответствующую ширине доски; вследствие этого становится возможным заводить доски сверху; когда же заведена последняя доска, вместо вырубленной стенки шпунта прибивается кусок бруска. За-бирка может быть устраиваема из обычных чистообрезных досок; для того чтобы уменьшить опасность попадания внутрь . помещения косого дождя или снега, доски укладываются в косой притес (черт. 41, д). В случае необходимости более плотных стенок могут быть применены также шпунтованные доски или пластины в четверть (черт. 41, г и е).
Если помещение полунавеса должно быть проветриваемо (например при сушке лесного материала), то вместо глухих стенок устраиваются жалюзи, состоящие из отдельных наклонных, поставленных с зазорами дощечек (черт. 42). Дощечки эти врезаются в промежуточную стойку, состоящую в данном случае из доски. К основным стойкам также целесообразно пришить доску и в последнюю врезать дощечки устраивается иногда горизонтальная обшивка между отдельными досками обшивки (черт. 42,
жалюзи. Вместо жалюзи с свободными зазорами внизу).
пол
§ 7. ПОЛЫ
Глинобитный и землебитный
В навесах и полунавесах чаще всего предусматривается наиболее дешевый глинобитный или землебитный пол, устраиваемый из находящихся вблизи постройки естественных материалов.
Для устройства глинобитного пола поверхность земли очищается от верхнего растительного слоя и на нее укладывается слой сырой глины толщиной 15—20 см, смачиваемый водой и трамбуемый деревянной трамбовкой. На следующий день смачивание водой и уплотнение трамбованием повторяются. На третий день эти операции вновь повторяются до тех пор, пока трамбовка не перестанет при ударах давать на поверхности глины вдавленных отпечатков. Утрамбованная таким образом глина представляет собою плотную компактную массу, достаточно прочную в сухом состоянии, но размягчающуюся при обильном смачивании водою. На поверхности глинобитных полов легко появляются трещины, которые можно заливать, жидким известковым раствором. Глинобитные полы могут пучиться от мороза и сырости, они недостаточно ровны и выделяют пыль при пользовании.
Землебитные полы устраиваются таким же образом, как глинобитные, но вместо глины употребляется растительная земля с примесью песка и глины. Землебитные полы в меньшей степени подвержены образованию в них трещин, но зато они менее прочны, чем глинобитные.
Мощеный пол
Более прочный, но и более дорогой пол представляет собою обыкновенная булыжная мостовая (черт. 43). Булыжник укладывается по слою песка толщиною 15—20 цло и основательно трамбуется железной или деревянной, снабженной внизу железным бугелем, трамбовкой. Следует обра-
Черт. 43. Мощеный пол
щать внимание на то, чтобы песок плотно заполнял промежутки между отдельными камнями, а самые камни располагались тычком.
Всякое строение необходимо защищать от затекания в него наружных атмосферных вод. С этой целью пол всегда располагается на 15—20 см выше поверхности земли и вокруг делается отмостка с уклоном около 10 — 44
12%. Эта отмостка необходима также для отвода от здания падающей с крыши дождевой и снеговой воды; вдоль нижнего края отмостки устраивается лоток (черт. 43), который собирает и отводит стекающую воду.
Дощатый пол
Хранимые в полунавесах товары и материалы укладываются на пол,
но иногда в целях предохранения их от грунтовой сырости или в целях проветривания нижних поверхностей штучных товаров (доски, ящики) последние укладываются на деревянные подкладки (лаги), состоящие из
досок или брусьев.
Иногда однако устраивается и простой деревянный пол, укладываемый по тем же лагам (черт. 44). Деревянный настил предохраняет складываемые материалы от грунтовой сырости, а в некоторых случаях и уменьшает порчу или бой их при перемещении, так как деревянный пол мягче например булыжной мостовой. Наконец деревянный настил дает возможность собирать случайно высылающийся при перемещении материал (цемент, зерно), тогда как при зем-
лебитном и мощеном полах просыпанный материал во время собирания смешивается с пылью* или песком и становится негодным.
Лаги или подкладки укладываются через каждые 0,9—1,2 ли и состоят обычно из обтесанных на один — два каната бревен и пластин или же из нестроганых получистых или полуобрезных досок толщиною 4—6 см; доски настила прибиваются к лагам гвоздями длиною 10—15 см.
ГЛАВА з
ДЕРЕВЯННЫ АРАН
§ 8. ОБЩИЕ ДАННЫЕ
Сарай представляет собой простейшее здание, имеющее внешние ограждающие стены со всех четырех сторон.
Сараи обычно предназначаются для устройства в них складочных помещений, в которых хранятся или малоценные грузы или такие грузы, товары и изделия, которые для своей сохранности не требуют определенного температурного режима и не страдают от холода или чрезмерной жары. Таким образом с точки зрения своего функционального назначения внешние ограждающие поверхности сарая (стены, покрытие) имеют целью только защитить внутреннее помещение от атмосферных осадков (дождь, снег), от пыли, от доступа посторонних лиц и т. п.
Здания, которые в холодные месяцы искусственно не обогреваются и в которых в течение круглого года имеют место естественные (искусственно нерегулируемые) температура и влажность (естественный температурновлажностный режим), называются холодными.
Для входа в сарай и выхода из него в стенах обыкновенно устраиваются двери или ворота. Внутренность сарая обычно освещается дневным светом через устраиваемые в стенах окна. Ввиду того что по условиям пользования сараем в нем не требуется интенсивной дневной освещенности, размеры окон и число их обычно бывают незначительны.
Очень часто товары складываются в сараях вдоль стен на некоторую-высоту; вследствие этого окна в сараях логично располагать в верхней части стен, тем более что при высоко расположенных окнах стекла оказы-ваются в бблыпей степени предохраненными от боя во время погрузочных и разгрузочных операций, производимых в сараях.
§ 9. СТЕНЫ И ПОКРЫТИЕ
На черт. 45 и 46 показан простейший вид деревянного сарая длиною 18 м и шириною 9 м. Основной несущей конструкцией сарая служат за-
Черт. 45. Общий вид деревянного сарая
копанные в землю стойки с крестами, расположенные по периметру степ на расстоянии 3 м. По стойкам уложена обвязка, а по высоте их укреплены Замятины, несущие вертикальную обшивку. Таким образом для 46
образования стен сарая применены те же конструктивные элементы, которые уже описаны в предыдущей главе-
При ширине сарая 9 м можно было бы поставить промежуточный продольный ряд стоек, и тогда конструкция покрытия ничем не отличалась
Черт. 47. Висячие стропила и фермы
бы от примера, изображенного на черт. 27, но часто оказывается целесообразным с точки зрения удобства эксплоатации иметь помещение, свободное от промежуточных столбов. В этом случае приходится отказаться от
применения описанных ранее наслонных стропил и прибегнуть к устройству так называемых висячих стропил, состоящих из стропильных ног, подкосов, затяжки и бабки, причем изображенные на черт. 47, а, б, д три примера иллюстрируют схемы, в которых стропильные ноги входят в сотав стропильной системы, тогда как в схемах, показанных на черт. 47, в, г, е, ж, з, подкосы отделены от стропильных ног, и последние, являясь наслонными и опираясь на прогоны, лежащие на бабках, могут укладываться на расстояниях, не зависящих от расстояний между несущими системами.
При больших пролетах затяжку приходится составлять по длине из-двух элементов, соединяемых зубом. Для того чтобы затяжка под влия-
Черт. 48. Детали висячих стропил
нием собственного веса не прогибалась впиз, затяжку необходимо подвесить. Для этой цели служат одна или несколько бабок. В простейших висячих стропилах имеется одна бабка, которая в верхнем своем конце зажата врубленными в нее верхними концами стропильных ног (черт. 48, б), а к нижнему концу ее укрепляется (при помощи забиваемых с двух противоположных сторон железных скобочек) железный хомут, который обхватывает нижней своей частью затяжку.
Таким образом в примерах стропил, приведенных на черт. 47, а, б, б бабка несет только собственный вес затяжки и может быть заменена железной струной (черт. 48, в). Для того чтобы бабка при осадке верхнего узла стропил не могла изгибать затяжки, целесообразно между затяжкой и нижним концом бабки оставлять небольшой зазор (3—6 см).
На черт. 48 показан целый ряд деталей сопряжения элементов описанной стропильной конструкции. Концы стропильных ног врубаются в затяжку и в бабку потайным косым шипом и скрепляются прямыми железными скобами (черт. 48, а). Отдельные части затяжки сопрягаются между собою косым или прямым зубом (черт. 48, а).
При более значительных пролетах или при более значительных нагрузках на стропила скобы, скрепляющие стропильные ноги с бабкой, можно заменить хомутами (из полосового железа 40 X 4 мм), как показано на черт. 48, б и г, а нижний хомут заменить конструкцией, состоящей из двух железных полос, снабженных внизу болтовой нарезкой, и планки, надеваемой на нарезку и притягиваемой к полосам гайками. Полосы скрепляются с бабкой при помощи железных шпонок (отрезков полосового .-железа), врезаемых в бабку. Через полосы и шпонки пропускаются болты, которые, стягивая все элементы между собою, создают прочное сопряжение полос с бабкой. Такая конструкция особенно пригодна в тех случаях, когда к затяжке подвешивается какой-либо груз (например блок для подъема груза, укладываемого в сарае); в противном случае шпонки можно не делать и полосы укрепить к бабке просто болтами, или железными нагелями, или железными скобочками.
Замена вышеописанного простого хомута изображенной на черт. 48, г конструкцией, состоящей из двух полос и планки, имеет то преимущество, что имеется возможность подтягивать планку кверху и исправлять провес затяжки и случайную просадку стропил, которая может обнаружиться после их установки.
Иногда бабка заменяется железной подвеской (черт. 48, в) с натяжной муфтой, которая позволяет подтягивать затяжку.
Ввиду того что концы стропильных ног врубаются в затяжку, выпуск ног для образования свеса представляется затруднительным, и поэтому нижний край крыши в этом случае обрабатывается в виде карниза, как показано на черт. 49, вверху. Нависающий карниз дает верхнее обрамление плоскости стен и защищает в некоторой степени поверхности стен от смачивания их дождем. На том же черт. 49 изображена вертикальная обшивка стен сарая по горизонтально укрепленным замятинам.
Вместо висячих стропил в строительстве имеют также большое распространение так называемые р е-шетчатые фермы, в которых сетка, или, как говорят, решетка, образует целый ряд смыкающихся одной своей стороной треугольников. В подобной ферме не имеется ярко выраженных стропильных ног и затяжки (черт. • 47, внизу). Элемент, ограничивающий очертание (решетку) фермы, носит название верхнего пояса, а ограничивающий его снизу — нижнего пояса. Наклонные элементы решетки называются раскосами, а вертикальные — стойками. Оба пояса, раскосы и стойки соединяются между собою во всех точках пересечения шарнирно. Таким образом в подобной ферме нельзя затяжку заменить контрфорсом, и вся ферма представляет собою связанную в себе систему, способную в целом работать под нагрузкой на изгиб, причем каждый входящий в си-
стему элемент воспринимает усилия от нагрузки, при- Черт. 49. Вертикальный разрез ложенной в узлах верхнего или нижнего пояса стены деревянного сарая (узлом называется любая точка пересечения поясов с раскосами или стойками).
При конструировании перекрытия, опирающегося на фермы, целесообразно элементы покрытия (балки, прогоны) располагать таким образом, чтобы они приходились только над узлами (черт. 47, внизу).
Часть фермы, заключенной между двумя смежными узлами, называется панелью;
ширина панели или, что то же, расстояние между узлами принимается обыкновенно равным ОТ 1,50 ДО 2,50 М,
$ 10. КРОВЛЯ
По установленным стропилам над сараем может быть устроена толевая, тесовая, гонтовая или драничная кровля, причем расстояние между стропилами устанавливается в зависимости от материала кровли, от толщины досок настила или толщины обрешетин и т. п. в соответствии с теми данными, которые были приведены в предыдущей главе.
Железная кровля
Кроме перечисленных выше кровельных материалов при устройстве кровель применяется также и кровельное железо, изготовляемое в листах размером 1,42X0,71 л —1,0 л«2, весом каждого листа 3,25; 3,50; 4,0; 5,0;
Черт. 50. Основные элементы железной кровли
5,50; 6,0 кг (согласно стандарту, утвержденному Комитетом по стандартизации при ОТО от 16/VII-1926 г.). Железо является ценным материалом, и поэтому железные кровли применяются, как правило, лишь в капитальном строительстве, однако описанные кровли встречаются и в таких про-
стейших сооружениях, как холодные сараи или пакгаузы, когда необходимо обеспечить должную надежность кровли от возгорания, например от искр. Для кровель мало ответственных сооружений чаще всего применяется кровельное железо весом 4,0 кг/л® (т. е. толщиною около 0,51 л.м).
Несмотря на незначительную толщину, кровельное железо не следует укладывать на сплошной настил (черт. 50), так как под ним может образовываться капель вследствие проникания влажного воздуха, и под влиянием этой капели железо быстро ржавеет. Кровельное железо необходимо обязательно укладывать так, чтобы оно могло с внутренней стороны обветриваться и чтобы в помещении, им перекрываемом, температура воздуха в холодное время года мало отличалась от внешней температуры.
В соответствии с этим в качестве основания под железную кровлю устраивается, как правило, не сплошной настил, а обрешетка, состоя-$ 1
Черт. 51. Детали железной кровли
щая из отдельных брусков 5X5 см, прибиваемых с промежутками в 20 ан таким образом, чтобы нога человека, находящегося на крыше во время постройки или во время ремонтных исправлений, попадала на два смежных бруска и не изгибала железа (черт. 51, а).
У нижнего края крыши обрешетка брусками обычно заменяется сплошным настилом на ширину 0,6—0,8 м (черт. 50 и 51).
Ввиду того что железная кровля устраивается из отдельных сравнительно небольших листов, образующих довольно много стыков, уклон железной кровли должен быть относительно велик; наиболее целесообразным следует считать уклон от 40 до 50%, т. е. 22—26° (поперечный разрез на черт. 46).
Расстояние между стропилами при обрешетке из брусков 5X5 см принимается равным 2,0 м.
Листы кровельного железа соединяются между собою одинарными или двойными фальцами (черт. 51, д и е), причем обычно вдоль ската устраиваются стоячие фальцы, а поперек ската лежачие (черт. 50, в).
При стоячих одинарных фальцах загиб листа равен с одной стороны 2,0—2,5 см, а с другой стороны 4,0—5,0 см; то же при двойных фальцах 4* 51
4,0—5,0 см и 7,0—8,0 см. При лежачих фальцах одинарных загиб с одной стороны составляет 0,8—1,0 см, а при двойных —1,8—2,2 см. Таким образом из одного листа железа размером 1,42X0,71 « = 1,0 м- получается готовой кровли при одинарных фальцах 1,40 X 0,59 = 0,82 м?.
Отдельные листы железа или целые картины, состоящие из нескольких листов, укрепляются в обрешетке клямерами (черт. 51).
Для железных кровель мало ответственных сооружений и при указанных выше уклонах обычно применяются одинарные фальцы. По нижней грани крыши устраивается обычно небольшой свес от 8 до 12 см, образуемый свешивающимися листами железа, заканчивающимися слезником в виде так называемой отворотной ленточки, загибаемой на нижнем крае листов. Эта ленточка заставляет скатывающиеся капли падать вниз и предупреждать тем самым подтекание на нижней поверхности свеса. Свес поддерживается прибиваемыми через 70 см и свешивающимися костылями (черт. 51, в), на нижние концы которых надвигается загиб отворотной ленточки.
Водосточные трубы
При малоответственных низких сооружениях и при сооружениях, вдоль стен которых не устраивается тротуаров для прохода людей, можно допустить, чтобы скатывающаяся по поверхности кровли дождевая вода (или вода от таяния снега) падала со свеса кровли непосредственно на землю (неорганизованный водоотвод); в этом случае свес кровли лучше сделать более значительным, так как это в большей степени предохранит стены от намокания. В других случаях стекающую с крыши воду следует собирать в водосточные трубы, для каковой цели предусматриваются настенные (черт. 49 и 50, в, д) или подвесные желоба (черт. 50, а и б).
Настенные желоба образуются листами железа, соединяемыми лежачими фальцами и укрепляемыми к прибиваемым через 70 см крючьям (черт. 50, в и черт. 51, б и ?).
С другой стороны, желобам следует дать необходимый уклон, обеспечивающий достаточно надежный и быстрый сток дождевых вод в водосточные трубы. Минимальный уклон для желобов следует при железной кровле принимать равным 4—5%, причем вертикальный борт жёлоба должен иметь высоту не менее 10 см.
Нижняя точка желобов, заканчивающаяся лотком с носиком (черт. 50, в), отстоит от
края свеса приблизительно на 10—15 см, верхняя точка по возможности не должна отстоять от края свеса более чем на 70—80 см\ таким образом общий подъем желоба по поверхности кровли должен составлять примерно не более 60 см. Если уклон крыши составляет п процентов, а уклон желоба ш, то расстояние а между низшими точками направленных в две противоположные стороны желобов (т. е. между двумя смежными водо-
п
п
сточными трубами) составит в метрах а = 2 . 0,60 - = 1,20; следовательно при уклоне nt ?г1
крыши 40% и при т = 4% расстояние между водосточными трубами составит не более
«1’
12,0 Л.
Если уклон желобов принят равным 5%, то при уклоне крыши 40% расстояние между трубами окажется равным около 10,0 .и, а при уклоне 50%—около 12,0 м. На практике расстояние между водосточными трубами по периметру крыши именно и колеблется при железных кровлях и при настенных желобах в пределах от 10,0 до 15,0 м. Как будет указано ниже, расстояние между водосточными трубами зависит еще от величины поверхности крыши и от величины диаметра трубы.
Подвесные желоба имеют то преимущество, что дают возможность собрать всю воду с поверхности крыши, но в таких желобах, омываемых со всех сторон холодным воздухом,
в гораздо большей степени раннею весною имеет место образование льда, когда после
подтаивания снега днем под влиянием солнечных лучей ночью наступают заморозки. Образовавшийся лед приходится удалять из желоба, так как в противном случае при дальнейшем снеготаянии стекающая вода переливается через желоб. Поэтому подвозные желоба целесообразно применять только в южных местностях.
Как видно на черт. 50, б, подвесные желоба укрепляются на особых выпускных крючьях (прибиваемых через каждые 0,7—1,0 л), причем уклон желоба достигается путем соответствующего выгибания крючьев. Ввиду того что подобное выгибание может происходить только в относительно небольших пределах, для получения необходимого уклона в желобе расстояние между водосточными трубами приходится уменьшать до 6,0—8,0 м.
Водосточная труба делается из кровельного железа, причем для труб и желобов применяется обычно несколько более толстое кровельное железо, чем для основных участков кровли (5,0—5,5 кг./м-, т. е. толщиною 0,65— 0,70 мм), так как желоба и водосточные трубы находятся с точки зрения
Черт. 52. Водосточные трубы и их элементы
изнашиваемости в менее благоприятных условиях, чем гладкая поверхность остальной части кровли (нижняя поверхность желобов лежит на сплошном дощатом настиле и не обветривается; уклон желобов мал и вследствие этого в небольших неровностях происходит застой воды, способствующий ржавлению; внутренние поверхности труб недоступны для периодической возобновительной окраски).
Водосточная труба состоит из собственно трубы с коленами для присоединения к воронке, верхней воронки и нижнего колена, или отмета (черт. 49 и 52). Отдельные элементы и звенья трубы вставляются сверху друг в друга на глубину 5—7 см. Воронка состоит из нижнего стакана высотою 10—15 см, конуса высотою в 1,25 диаметра трубы и верхнего ободка (или обичайки) диаметром в 2,5 диаметра трубы и высотою 0,75 диаметра трубы.
Диаметр трубы определяется размером ’ трубу из целого листа размером 1,42 X 0,71
листов железа: если свернуть л, то получится звено длиною 1,42 м, диаметром около 21,5 c.w (черт. 52, л); если лист разрезать пополам, то из листа выйдет два звена длиной 1,42 м, диаметром 10,5 см (черт. 52, к); наконец если лист поперек разрезать на 3 части размером 47,3 X 71 см, то можно получить 3 звена длиною 71 см, диаметром 14 см (черт. 52, д). Трубы последнего размера применяются наиболее часто.
При изготовлении труб не-
Черт. 53. План простейшей крыши
сколько звеньев соединяются предварительно между собою и в таком виде навешиваются на место. К стенам водосточные трубы укрепляются при помощи стремян или ухватов (черт. 49 и 52), забиваемых в Замятину или столб (заполненная иногда зимою льдом водосточная труба имеет значительный вес; поэтому крепление крючьев к обшивке было бы недостаточно надежным и водосточные трубы целесообразнее ставить против столбов), причем в вертикальном направлении стремена предпочтительнее располагать так, чтобы стремя приходилось в месте стыка двух звеньев труб, так как при сгягивании концов стремени проволокой (для необходимого зажима в нем трубы) имеется меньше риска
Цилиндрическое слуховое одно
Черт. 54. Слуховые окна при железной кровле
смятия самой трубы. Соответственно с этим наиболее часто встречающееся расстояние между стременами по высоте составляет 1,35 м (черт. 49). Воронки укрепляются к карнизу проволокой через две дыры, пробитые в ободке воронки (толщина проволоки 1,5—2,0 мм). Способы раскройки листов железа для изготовления воронки и колен показаны на черт. 52, в и е.
Одна водосточная труба диаметром 14 см в среднем может отвести воду со 100 л2 поверхности кровли или, другими словами, на 1 м2 поверхности кровли необходимо считать примерно 1,5 см2 сечения водосточной трубы.
Примеры расположения настенных желобов и водосточных труб на небольшом простейшем здании показаны на черт. 50, д и на черт. 53.
В целях проветривания чердачного помещения, особенно в летцие месяцы, в крыше нередко устраиваются слуховые окна (черт. 54), выде
лываемые также из кровельного железа. Эти слуховые окна снабжаются небольшими остекленными оконными переплетами, которые на летний период могут быть вынуты. На черт. 55 показаны два примера более сложных и более значительных по размеру слуховых окон.
Железная кровля отличается своим небольшим весом, благоприятно влияющим на облегчение конструкции стропил. Далее она имеет гладкую невоспламеняющуюся поверхность и обходится в смысле единовременных затрат дешево. Невоспламеняемость кровли имеет исключительно большое значение, так как массовые пожары, при которых уничтожается большое количество смежных строений, являются большей частью результатом того, что искры и горящие головни от охваченного пожаром строения разносятся ветром на соседние крыши. Поэтому в крупных населенных местностях и на промышленных предприятиях, содержащих ценное произвол-
Черт. 55. Более сложные слуховые окна
ственное оборудование и рассчитанных на длительные сроки существования, применение воспламеняющихся кровель действующими в СССР правилами и нормами по строительству запрещается.
Наряду с указанными достоинствами железных кровель они имеют также и существенный недостаток, отличаясь сравнительно малой долговечностью, обусловливаемой ржавлением железа, требующим перед укладкой в дело проолифки с двух сторон и частой возобновительной окраски, ввиду чего содержание железных кровель обходится довольно дорого, особенно в промышленном строительстве, так как железо (даже окрашенное масляной краской) слабо сопротивляется действию кислотных паров и некоторых газов (сернистых и аммиачных).
Гораздо более долговечным по сравнению с обыкновенным черным железом оказывается оцинкованное кровельное железо, но оцинковка, достигаемая путем погружения листов железа в ванну расплавленного цинка, сравнительно слабо связывается с железной поверхностью и легко отскакивает в перегибах и фальцах, т. е. как раз в тех местах, которые наиболее уязвимы в смысле водонепроницаемости кровли. Кроме того оцинкованное
железо не допускает пайки швов, между тем в ряде случаев такая пайка оказывается необходимой (при малых уклонах, в ендовах, в желобах и т. д., о чем будет сказано дальше). Луженое железо допускает пайку, но не применяется в строительном деле вследствие своей дороговизны.
При оцинкованном железе все элементы кровли (костыли, крючья и т. п.) должны быть также оцинкованы, так как иначе между соприкасающимися поверхностями разнородных металлов появляются вредные для прочности железа электрические токи.
§ 11. полы
В сараях могут применяться нижеследующие виды полов: земляной или глинобитный, булыжная мостовая, дощатый пол по лагам, пол из каменных лещадных плит, из кирпича или клинкера; первые три вида полов уже описаны в § 7.
Пол из лещадных плит
Применяемые для устройства полов, а также тротуаров каменные плиты имеют обычно квадратную или прямоугольную форму. Верхняя плоскость их гладко оковывается, равным образом оковываются боковые грани плит, нижняя же поверхность остается грубо околотою. Размеры плит обычно колеблются от 50 до 75 сл( при толщине 5—7 см. Плиты укладываются по песку правильными рядами впритык, швы яге между отдельными плитами заполняются песком или заливаются жидким известковым раствором.
При выступающих внутрь стойках сарая применение для устройства полов лещадных плит потребовало бы рубки их для того, чтобы закрыть всю площадь пола; поэтому в подобном случае может оказаться целесообразным покрыть лещадными плитами поверхность помещения между внутренними гранями стоек с тем, чтобы впадины, образуемые выступающими
Черт. 56. Пол из лещадных плит Черт. 57. Кирпичный пол
стойками, выстлать например кирпичом плашмя. Такая кирпичная выстилка конечно менее прочна, но именно в этих частях помещения пол меньше всего подвергается механическому изнашиванию (черт. 56).
Кирпичный или клинкерный пол
В некоторых случаях может оказаться целесообразным пол устроить из кирпича или клинкера, уложенных на ребро по слою песка в елку (черт. 57). Швы между отдельными кирпичами могут быть засыпаны песком или залиты известковым раствором (или гудроном). При применении клинкера пол получается мало изнашиваемым, а заливка швов гудроном в значительной степени понижает пылеобразование. Более подробно о клинкерных полах будет сказано во втором томе курса.
§ 12. ВОРОТА
Ворота обычно состоят из двух равных полотнищ, вращающихся вокруг вертикальной оси (слова «ворота» и «вращение» имеют один и тот же корень). Полотна ворот обычно вставляются в воротнюю раму или колоду, выделываемую из брусьев. В колодах выбирается четверть для того, чтобы уничтожить сквозную щель между полотнищем и колодой (черт. 59). Для таких неотапливаемых зданий, как сараи, устройство четверти необязательно, и с этой точки зрения можно было бы вообще не устраивать колоды, а для навески полотнищ воспользоваться столбами сарая, но более целесообразно ввести воротнюю колоду, которая является промежуточным элементом, как бы выравнивающим различные степени точности, т. е. различные допуски, принимаемые при изготовлении двух различных элементов здания (т. е. основных несущих конструкций сарая и полотнищ ворот;.
Черт. 58. Деревянные ворота
Для столь простых сооружений, как сараи, конструкция полотнищ должна отличаться простотой и примитивностью. Наиболее простой вид полотнищ состоит из обвязки, снабженной подкосом, предупреждающим возможность перекашивания обвязки (черт. 58, б), и обшитой тесом. Полотнища навешиваются к колоде или к стойкам помощью петель на подставах. Такие петли представляют собою одну из разновидностей так называемых навесов (или навесок), относящихся к числу применяемых встроительстве дверных приборов. Для удобства и надежности укрепления петель обвязка ворот имеет не два, а четыре горизонтальных бруска, и подкос введен между внутренними горизонтальными брусками. На черт. 58. в, г, д изображены детали сопряжения брусков обвязки полотнища.
С наружной стороны к полотнищам поверх обшивки в местах расположения внутренних горизонтальных брусков укрепляются при помощи
болтиков или железных нагелей (загнутых с противоположной стороны) две железные полосы, заканчивающиеся проушинами (черт. 5S и 59); к стойке (через обшивку стены) на высоте расположения железных полос укрепляются два железных подстава, состоящие каждый из снабженной
Черт. 59. Деревянные ворота
Черт. 60. Запоры деревянных ворот
«ршом (заколачиваемым в дерево) проушины и из кронштейна, заканчивающегося наверху круглым стержнем, а внизу приколачиваемого к стойке нагелем (черт. 59). На стержень подстава надевается проушина железной полосы, укрепленной к полотнищу ворот. По нижнему краю полотнищ целесо
образно с наружной стороны поверх обшивки прибить защитную горизонтальную доску (черт. 58, а), так как нижняя часть ворот подвергается обычно наибольшему изнашиванию от ударов ног, от попадающихся перед открываемыми полотнищами камешков, кусков льда и т. п.
Несколько иной вид полотнища ворот изображен на черт. 59. Обвязка снабжена двумя раскосами и обшита с наружной стороны наклонно вагонкою. Вследствие того что раскосы и обшивка наклонены в разные стороны, получается значительная жесткость (т. е. неизменяемость системы). Для того чтобы закрыть концы досок обшивки, к обвязке прибивается по наружному обводу полотнища наличник. Железные полосы навесов согнуты под прямым углом и нижний конец полосы укреплен к нижней обвязке; это делает излишними внутренние горизонтальные бруски, но такие навесы ввиду наличия в них сваренных мест менее прочны.
Открывание ворот чаще всего происходит наружу так, как показано на черт. 60, а, ввиду того, что открытые внутрь помещения полотнища нередко мешают-производству работ в сарае.
Запоры
Для того чтобы полотнища ворот удержать в закрытом положении, применяется целый ряд разновидностей запоров.
Наиболее простой из них состоит из деревянного бруска — засова (черт. 58, б), просовываемого через две скобочки, забитые в стойки (через обшивку стены). Такой засов исключает возможность открытия полотнищ наружу.
Если ворота оказывается необходимым запереть на замок, то вместо одной из крайних скобочек следует укрепить к стойке откидную накладку (черт. 60, б, з) и проушину, а в бруске засова сделать вырезку (черт. 60, в) по размерам накладки. Если накладку опустить вниз и надеть ее имеющимся в нижней части прорезом на проушину, то накладка войдет в вырезку засова и не даст возможности вытянуть засов.
Несколько иной способ запирания ворот указан на черт. 60, а. Деревянный брусок наглухо укреплен в горизонтальном положении к одному из полотнищ и вращается вместе с "ним; свободный конец этого бруска закрепляется к стойке стены при помощи описанной выше накладки (черт. 60, б и з) и запирается висячим замком.
Для того чтобы укрепленный к полотнищу ворот горизонтальный брусок не мешал во время работы, необходимо ворота раскрывать достаточно широко и удерживать полотнища в неподвижном положении; с этой целью к стене укрепляется соответствующей длины железный крючек (черт. 60, д), а в полотнище забивается скобочка (черт. 60, ж), в которую входит конец крючка.
Вместо неподвижно укрепленного бруска можно к одному из полотнищ укрепить брусок, вращающийся на горизонтальной оси (черт. 60, и), а в стойки стен вбить обращенные в разные стороны костыли (черт. 60, и, л); если к одному из костылей навесить кольцо (черт. 60, л) и такое же кольцо укрепить на конце бруска, то запирание ворот может быть достигнуто при помощи висячего замка.
Вращающийся брусок не вполне удобен, так как он вследствие своей подвижности часто повреждается, и поэтому целесообразнее применить брусок, не скрепленный с полотнищами и закладываемый в четыре обращенных кверху костыля (черт. 60, к). Для запора ворот упомянутые выше кольца необходимо предусмотреть на двух крайних костылях и на обоих концах бруска; запор в этом случае осуществляется двумя висячими замками.
Въезды
Перед воротами устраиваются наклонные плоскости для удобного подхода и въезда в сарай. На черт. 60, е показано устройство такой наклонной плоскости из дерева, причем она состоит из ряда уложенных на подкладках вдоль ската лаг и дощатого настила. Наличие перед воротами в сторону их открывания наклонной плоскости очень важно также с точки зрения прочности полотнища ворот и с точки зрения удобства их открывания, особенно в зимнее время, так как выпадающий снег и намерзающий лед при горизонтальной поверхности перед воротами задерживают нижнюю грань полотнищ и повреждают их. По тем же соображениям целесообразно между нижней гранью полотнищ и дощатым настилом оставлять небольшую щель (черт. 58, а).
§ 18. ОКНА
В показанном на черт. 46 простейшем сарае предусмотрено четыре окна: два на торцовых фасадах и два на заднем фасаде (в продольном внешнем виде сарая левая сторона чертежа относится к переднему фасаду, а правая сторона — к заднему фасаду).
В холодных сооружениях, как например сараи, переплеты в окнах могут быть одинарными и притом глухими, так как проветривание помещения в большинстве случаев достигается в достаточной мере через неизбежно имеющиеся неплотности в стенах и воротах; вследствие этого открывания окон в целях проветривания не требуется.
Переплеты вставляются обычно в коробки, связываемые из брусков или досок; в данном случае применительно к примеру простейшего сарая коробки в целях большего удобства укрепления их к стойкам здания (черт. 61, а и б) предусмотрены из досок толщиной 5 см с выбранными четвертями глубиной 1,5 см. Вязка углов сквозными трапециевидными шипами видна из деталей, показанных на черт. 61, в.
При изготовлении оконных переплетов для зданий гражданского строительства применяются, как правило, элементы (бруски), имеющие стандартные сечения, изображенные на черт. 62 и соответствующие стандарту (ОСТ), утвержденному в 1934 г. Всесоюзным комитетом стандартизации — ОСТ/ВКС 6971. Этим ОСТ (ОСТ — сокращенно обозначает «Основной стандарт») толщина брусков предусматривается 54 или толщиной досок согласно
стандартному сортаменту на пиломатериалы ОСТ/ВКС 7099—50 и 60 мм за вычетом по 3 мм на острожку с каждой стороны).
Каждый оконный переплет в целом или каждый отдельный элемент его (створка) состоит обычно из.окружающей его внешний периметр обвязки, устраиваемой из брусков сечением 54 X 65 мм или 44 X 65 мм и из промежуточных горбылей, имеющих сечение 54 X 30 мм или 44 X 30 мм. Для вставки стекол во всех брусках выбираются фальцы.
Для простейших небольших глухих оконных переплетов, применяемых например в сараях, целесообразно принять толщину брусков 44Л.о. Размеры и рисунок переплета следует выбирать таким образом, чтобы при раскрое выпускаемых промышленностью листов стекла не получалось обрезков.
Ширина изготовляемых на заводах СССР листов оконного стекла равна 1 050 или 1 200 мм. По длине листы имеют размеры 1 200, 1 300, 1 400, 1 500, 1 600, 1 700 мм, т. е. эти размеры вариируют через каждые 100 мм.
Превалирующее количество стекла выпускается нашей промышленностью шириною 1 200 мм.
В соответствии с этим целесообразными измерениями стекол следует считать 350 X 400, 350 X 600, 525 X 400, 525 X 600 ММ.
В массовом строительстве наиболее часто применяются форматы стекол квадратные или с соотношением сторон 1:1% и даже 1:2.
вертикальный импост
Стекло 400 * 5?5 мм
Черт. 62. Элементы деревянных переплетов
Отсюда можно наметить следующие ходовые стандартные и целесообразные форматы стекол (черт. 63).
250 • 350 мм
400 • 525 м м
525 • 7С0 мм
300-425 „
350-425 „
350-525 „
400-600 „
525 • 525 „
525 • 600 „
600-700 .
60)- 850 „
В простых сооружениях, как например сараи, целесообразно применять стекла относительно малых форматов, однако площадь стекол не следует, как правило, принимать менее 0,12—0,15 мг.
В рассматриваемом простейшем виде сарая расстояние между стойками стен равно 3,0 м; толщину стойки можно приблизительно принять 15 см. С точки зрения простоты конструкции и удобства укрепления рамы к стой
кам желательно размер окна выбирать таким образом, чтобы оно по ширине (включая переплет и коробку) заняло весь свободный промежуток между двумя смежными стойками. Толщина коробки в четвертях (черт. 61, б) равна 3,5 см, следовательно ширина переплета по внешнему его периметру должна быть равна (черт. 62, д):
300 — 15 — 2 X 3,5 — 278 СМ = 2 780 ЛЛ.
Следовательно можно применить один переплет длиной 278 см, состоящий из обвязок по периметру и промежуточных горбылей.
Ширина брусков обвязки, считая в фальцах, равна согласно черт. 62, а 35 мм, толщина гребня горбыля равна 10 мм; следовательно, принимая число стекол в плане равным п, а горизонтальное измерение между гребнями фальцев равным а, можно написать равенство:
55 X 2 + ап + 10(п — 1) = 2 780 лл
или
п(а + Ю) — 2 680 мм.
Принимая п— 7, получаем:
а — (2 680:7) — 10 = 373 мм.
Между краем стекла и стенкой фальца необходимо оставить зазор 1,5—2,0 лл с каждой стороны. Таким образом измерение стекла должно быть равно 370 мм; эта величина не соответствует приведенным выше форматам; кроме того переплет длиною 2,78 л получается несколько громоздким и не очень прочным в отношении возможных перекосов и возможного коробления; правда, в данном случае последнее обстоятельство не имеет особо существенного значения, так как переплет является глухим и может быть после установки достаточно прочно укреплен к рамам.
Для уменьшения громоздкости переплета его можно сделать из двух рядом поставленных переплетов (черт. 62, в) с промежуточным импостом шириною в четвертях 30 лл.
Тогда по аналогии с предыдущим:
70 + 55 X 4 + 30 + 2 [ОН + 10 (и — 1)] = 2 780 лл;
ап + 10 (п— 1) = 1 2зо мм;
п (а + 10) = 1 240 лл;
при п~ 3; а — 413 — 10 = 403 лл;
при п — 4; а = 310—ю = 300 »
т. е. в каждом переплете по горизонтали будет или по з стекла шириною 400 мм или по 4 стекла шириною 297 лл.
Примем ширину стекла 400 мм, а высоту 525 мм (такие стекла удовлетворяют одному из приведенных выше нормальных форматов).
Тогда переплеты получатся:
шириной 55 • 2 + 2 • 10 + 3 • 403 = 1 340 мм высотой 55 • 2 ~г 1 • 10 -р 2 • 528 = 1176 ,
Бруски переплета вяжутся в углах двойными шипами (черт. 62, в), а горбыли врубаются в бруски одинарным сквозным шипом. Соединения брусков переплетов во всех углах и пересечениях делаются на клею, а в оконных коробках промазываются горячей олифой. В обоих случаях соединения скрепляются во всех углах деревянными нагелями слегка конической формы, причем на каждый угол переплета вставляется один нагель в центре узла.
К раме переплеты укрепляются гвоздями или шурупами. Рама прибивается гвоздями к стойкам, а нижняя часть обвязки рамы может служить Замятиной, но при небольшой толщине обвязки и при относительно большой ширине переплета надежнее под раму поставить самостоятельную Замятину так же, как в смежных пролетах между стойками (черт. 61, а).
Для правильного удаления стекающей со стекол переплета дождевой воды и для предупреждения ее подтекания нижний брусок оконной рамы или нижний брусок оконного переплета (черт. 61, а) снабжается отливом с выбранным на нижней поверхности ее с л е з н и ком. Оконный проем снаружи и внутри обычно обделывается наличником.
§ 14. ОБЩИЕ НАЧАЛА КОНСТРУИРОВАНИЯ
Основные приемы конструирования
Выпускаемые промышленностью на рынок строительные материалы имеют обыкновенно определенные, устанавливаемые соответствующими правительственными органами стандартные размеры в отношении длины, толщины, веса и т. п. Так например, выше уже упоминалось о стандартных размерах листов кровельного железа и о стандартном весе этих листов, а также о стандартных размерах листов оконного стекла, о стандартных размерах пиломатериалов, брусков для оконных переплетов и т. д.
С этими стандартными размерами строительных материалов обязан считаться каждый строитель и особенно проектировщик, назначая размеры отдельных элементов здания, так как каждый проект сооружения должен быть разработан таким образом, чтобы он мог быть осуществлен с минимальной затратой материалов и возможно дешевле. Одним из очень существенных факторов, влияющих на экономию в материалах, является максимальное уменьшение количества обрезков, негодных для дальнейшего их использования. Это будет достигнуто, если отдельные элементы сооружения могут быть изготовлены из целых или кратных целому изделий, вырабатываемых промышленностью, т. е. если размеры элементов сооружения будут соответствовать стандартным размерам материалов или увязаны с ними. Это обстоятельство ведет также и к удешевлению строительства, так как сокращает расход рабочей силы на обрезку или обрубку применяемых материалов.
Далее применение стандартных материалов, изготавливаемых в массовом количестве, ведет еще и потому к снижению стоимости, что массовая продукция обходится всегда дешевле, чем изделия, изготавливаемые индивидуально Для какого-либо отдельного случая и требующие для своего изготовления особых чертежей, или форм и приспособлений, или особых материалов.
Таким образом проектировщик во всей своей работе должен всегда учитывать имеющиеся стандартные размеры строительных материалов.
Применение стандартов
Порядок применения для практических целей высказанных выше общих •положений иллюстрируется в дальнейшем на примере разработки проекта пакгауза. Пакгауз представляет собою сарай, специально приспособленный для производства погрузочных и разгрузочных операций, связанных с железнодорожным или автогужевым транспортом. Поэтому при пакгаузах обычно устраиваются платформы (черт. 64), перекрываемые иногда свесом крыши, защищающим платформы от дождя.
Пусть будет по условиям пользования пакгаузом задано: 1) ширина пакгауза (между осями стоек) 15,0 м с одним продольным рядом промежуточных стоек, длина 30 л; 2) высота помещения пакгауза 3,5 м до затяжки; 3) ширина платформы 2,5 л; 4) уровень пола на 1,2 м над поверхностью земли.
Чорт. 64. Общий вид пакгауза
На основании этого производственного (технологического) проектного здания составляется примерно нижеследующее строительное задание:
1) фундаменты — каменные столбы;
2) стены — деревянные, фахверковые с заполнением в пол-кирпича;
3) конструкция покрытия — деревянная;
4) кровля — железная с уклоном 22°;
5) пол — деревянный, дощатый по деревянным балкам с подпольем.
В соответствии с этими заданиями намечаются схемы здания в основных его проекциях: план, разрезы поперечный и продольный.
Поперечный разрез устанавливает основной габарит (т. е. внешнее очертание) здания и намечает основную конструктивную схему покрытия (крыши). Более подробно некоторые главнейшие приемы и этапы процесса проектирования, а также использования стандартов на строительные материалы освещены в помещаемом ниже примере 1, относящемся к схеме пакгауза, изображенной на черт. 65, причем план и фасад ввиду их простоты на этом чертеже отсутствуют-.
ПРИМЕР 1. ЗДАНИЕ ПАКГАУЗА
Описание проекта
Основная несущая конструкция покрытия составляется из двух расположенных над каждым пролетом шпренгелей (так называется конструкция, состоящая из двух подкосов и затяжки, предназначенная для того, чтобы вертикальную нагрузку, расположенную 64
Черт. 65. Чертеж деревянного п^кг^за,
Черт. 66. Схзмы стропильных конструкций
Для образования несущей конструкции свесов с внешних сторон стоек ставятся также подкосы, которые вместе с затяжкой образуют консоли (черт. 65). Такая подкосно-шпренгельная система статически неизменяема как в поперечном, так и в продольном направлениях (черт. 66).
Для образования опоры под
прогоны верхние концы подкосов врубаются в бабку, которая одновременно служит для того, чтобы к ней во избежание прогиба подвесить затяжку б и чтобы врубить в нее нижние концы подкосов д (черт. 65, б), которые уменьшают пролет прогона в и увеличивают боковую продольную жесткость здания. Несколько деталей сопряжения отдельных элементов шпрепгельной системы показано на черт. 67.
Кровля пакгауза может быть сделана или железной или толевой.
Стены пакгауза в данном случае предусматриваются ф а х-верков ы е с заполнением толщиною в полкирпича (черт. 68). Панели фахверка закладываются
кирпичной стенкой толщиною в полкпрппча па известковом растворе. Фахверковые стены с кирпичным заполнением нашли довольно значительное применение в западно-европейских странах для сельскохозяйственных и промышленных строений.
5 Зак. 691. Проф. Л. А. Ое(рк.
65
Кирпичное заполнение образует гладкие, прочные, долговечные и несгораемые поверхности. Деревянный фахверк, будучи окружен кирпичным заполнением и имея свободными (видимыми) только две лицевые поверхности, оказывается хорошо защищенным от возгорания. Вследствие этого описанные стены с деревянным фахверком являются в пожарном отношении гораздо менее опасными, чем деревянные стены, обшитые досками.
Хотя кирпичное заполнение в достаточной мере обеспечивает неизменяемость формы прямоугольных панелей и тем самым создает продольную прочность стен пакгауза, все же целесообразно в крайних угловых панелях стен (черт. 65) ввести раскосы, хотя бы уже для того, чтобы обеспечить устойчивость строения во время постройки, когда кирпичное заполнение еще отсутствует.
Для удобства производства погрузочно-разгрузочных работ с железнодорожных вагонов или автомашин по продольным сторонам пакгауза устроены платформы в уровне пола, а поверхность пола поднята на 1,2 м над полотном прилегающей автогужевой дороги или над головкой рельсов железнодорожного пути. Подъем пола достигается помощью засыпки, поверх которой устраивается один из ранее описанных видов полов.
Черт. 68. Фахверковая стена
Черт. 69. Конструкция платформы пакгауза
Для удержания грунта подсыпки под платформами можно сделать замощенный откос (черт. 65, левая сторона) или яге устроить вдоль края платформы каменную подпорную стенку (черт. 69, вверху). Замощенный откос с устройством деревянной платформы на деревянных свайках обойдется конечно дешевле, но при откосе имеется некоторая опасность сползания одежды откоса.
Для входа на платформы по концам их устраиваются небольшие лестницы простейшей конструкции (черт. 69, внизу).
При разработке проекта прежде всего возникает вопрос о расстоянии между стойками в направлении продольной оси здания. Разрешение этого вопроса зависит от целого ряда экономических факторов; так например, уменьшение числа стоек, т. е. увеличение расстояния между ними, удешевляет устройство фундаментовв, но усложняет конструкцию покрытия, обшивки и т. п. Точное решение возможно только на основе подсчетов экономичности нескольких вариантов, но с достаточной для практических целей точностью можно сказать, что оптимальное, т. е. наивыгоднейшее, расстояние для большинства случаев практики будет лежать в пределах от 4,0 до 6,0 м, причем следует иметь в виду, что целесообразно это расстояние принимать кратным полуметру, так как длина досок и бревен согласно
стандартам меняется через каждые 0,5 м и выражается в целых или половинах метра: 4,0; 4,5; 5,0; 5,5; 6,0; 6,5 м и т. д.
Следовательно при устройстве горизонтальной обшивки, а равно при устройстве верхней и нижней обвязки длина каждого пролета обшивки и обвязки будет в случае кратности пролета полуметру соответствовать' стандартной длине досок и бревен; при этом однако следует иметь в виду, что брусья обвязки . придется по длине сращивать; на врубку в местах сращивания уйдет как раз 0,4—0,5 м. Пусть для данного проекта будет продольное расстояние между стойками принято равным 5,0 м, и таким образом для устройства верхней и нижней обвязки придется применять бревна длиною 5,5 м.
Детализация проекта
Когда расстояние между стойками в продольном направлении установлено, то на плане здания можно наметить место положения стоек и, очевидно, длина здания будет кратна этому расстоянию (или, как говорят, этому модулю или этому шагу).
Далее на фасаде и плане или продольном разрезе (черт. 65, б) можно приближенно наметить необходимые в пакгаузе окна и ворота, стараясь соблюсти единообразие в расположении их относительно стоек (например в середине пролета между стойками).
Когда указанная выше предварительная работа по определению основных размеров здания проделана, то для уяснения возможности применения стандартных материалов для других элементов и для выявления потребных размеров этих элементов целесообразно проработать рабочий чертеж, аналогичный изображенному на черт. 70, для частей здания, многократно повторяющихся в нем. В данном случае многократно повторяется поле стены между двумя стойками.
Для того чтобы уяснить себе все размеры конструктивных элементов, входящих в состав одного поля, необходимо сделать соответствующие вертикальные и горизонтальные разрезы (а может быть и фасад) в крупном масштабе. Поскольку в полях стены имеются окна, необходимо для каждого поля сделать по два разреза — по глухой части стены и по оконному проему (разрез I—7, II—77, 777—777, IV—IV на черт. 65. б).
Такие детальные, но схематически исполненные разрезы изображены на черт. 70. Прежде всего устанавливается высота стены; по заданию свободная высота помещения от пола до затяжки должна быть равна 3,50 м. По продольному пли поперечному разрезу (черт. 65, а и б) по масштабу определяется, что расстояние от пола до низа верхней обвязки должно быть при выбранной системе покрытия равно 4,15 м; высота деревянных балок нижнего перекрытия должна быть равна около Vao пролета, т. е.
• J/2o 19 см (черт. 65, «). Толщина полового настила пусть будет 5 см. Следовательно между верхом нижней обвязки и низом верхней обвязки необходимо расстояние 4.15 + 0.24 = 4,39 м (черт. 70, а). На обоих концах стоек надо сделать шипы длиною около 8—9 см. Следовательно длина бревна для стойки должна быть равна 4.39 + 2 • 8 = = 4,55 см, между тем стандартная длина бревна равна 4,5 м и было бы нецелесообразно взять бревно длиною 5,0 .н и обрезать от него 45 см; необходимо сократить длину стойки на 5 см. Это может быть достигнуто, во-первых, путем уменьшения проектной высоты здания на 5 см (что обычно не может иметь существенного значения, так как 5 см представляет собой очень несущественную величину), во-вторых, можно концы балок перекрытия нарубить на обвязку. Если в обвязке и в балке сделать врубки по 2,5 см глубиною, то нижняя обвязка приподнимается, так сказать, на 5 см, и расстояние от пола до верха нижней обвязки станет только 19 см. Тогда общая потребная длина бревна для стойки составит 4,15 + 0,19 + 2 • 0,08 = 4,50 м при сохранении проектной высоты помещения 3,50 м.
Далее можно перейти к горизонтальным измерениям. Если принять сечение основных стоек стен 18 X 18 см, а промежуточных стоек 12 X 15 см, а для ригелей 9 X 15 см, то ширина панелей фахверка получится при трех промежуточных стойках равной (черт. 71, О):
(5,0 — 0,18 — 3 • 0,12) : 4 = 1,115 М — 1 115 мм.
Способом, аналогичным приведенному выше (стр. 62), нетрудно определить горизонтальные размеры стекол; задаваясь по высоте четырьмя стеклами по 350 мм, получим размер переплетов, включая коробки, 1 110 X 1 622 мм.
Затем, исходя из сечений промежуточных ригелей фахверка стены (как указано выше 15 X 9 см), можно определить точную высоту проема ворот, а именно: 4,15 — 1,622 — 0,09 = = 2,44 м. При толщине воротней коробки 70 мм (в фальце) высота полотнищ ворот получится равной 2,36 м. Эта высота несколько больше, чем обычно требуется (2,20 м), но нецелесообразно вводить дополнительный конструктивный элемент (ригель) для того, чтобы уменьшить высоту ворот или чтобы опустить окно.
Переходим к вертикальному разрезу стены по глухой части (черт. 70, в). По высоте располагаются два ригеля. Пусть высоты всех панелей фахверка равны между собою; тогда высота каждой панели равна:
^5 + 0,19^009
5*
67
Стандартная толщина кирпича равна 65 мм; обычная толщина горизонтального шва кирпичной кладки 12 мм; следовательно один ряд кирпича в кладке имеет 65 4- 12 = 7 7 мм. При числе рядов т высота кладки (считая также швы между крайними рядами, и ригелями) будет равна:
65??г 4- 12 (т 4- 1) = 77m 4- 12 мм;
при высоте панели 1,386 м = 1,386 мм получается:
1386 — 12 1Г7ОЛ т =------------= 17,84 рядов,
т. е. нецелое число рядов.
Черт. 70. Детальная схема стены i акгахза
Пусть число рядов равно 18, тогда толщина шва X получится равной:
1S • 65 4- 19 X = 1 380 или X — 11 мм.
Такую толщину шва (вместо 12 мм) следует признать вполне приемлемой и поэтому основные размеры по разрезу глухой части являются достаточно удовлетворительными.
Теперь следует проверить еще размеры по разрезу, сделанному через окно (черт. 70, г).
Ранее уже была определена высота проема ворот, равная 2,44 м. В глухой части стены под окном "этой высоте соответствует панель высотою 1,38 м, ригель толщиною 9 см и панель неизвестной еще высоты; эта высота определится из равенства 2,44 — 1,38 — 0,09 — — 0,97 м.
Это соответствует 13 рядам кладки при толщине швов 8,2 лки, а именно:
13 65 + 14 • 8,2 = 960 мм.
Такая толщина шва является недостаточной, уже не говоря о том, что она нарушит единообразие внешнего вида стены, так как для остальных участков стены принята толщина шва И мм.
б рис oh 125 х 85 мм
Острой ho с трех сторон по 2,5 -Змм
Черт. 71. Детальная схема стены гакгауза
Если толщину швов довести, как и в получится равной:
13 - 65 + 14 -
других панелях, до И .oi, то высота панели
11 = 1 000 ММ.
Требуемая высота панели возможна лишь при установке более тонкого верхнего ригеля и при уменьшении его толщины с 90 мм до
(960 + 90) — 1 000 = 50 мм, что в данном случае вполне осуществимо, так как этот ригель не несет веса кирпичной кладки, а на нем стоят только оконные переплеты (черт. 70, д).
Уменьшение толщины подоконного ригеля нарушает несколько стандартность всех элементов фахверка, но по существу сделать это разумно, так как достигается экономия в лесном материале и получается простая кладка панели без необходимости применения тески кирпича для образования верхнего неполного ряда кладки.
Приведенный выше анализ убеждает в том, что в отношении вертикальных разрезов все обстоит благополучно. Переходим к горизонтальному разрезу (черт. 71, а и б).
Расстояние между основными стойками дано, сечения стоек даны, ширина панели в чистоте равна 1 115 мм.
Остается проанализировать ширину панелей с точки зрения заполнения кирпичной кладкой.
Стандартная длина кирпича равна 250 мм, толщина нормального вертикального шва в кирпичной кладке —10 мм. Для получения перевязки в двух смежных по высоте рядов каждый ряд должен в плане нормально начинаться или кончаться половинкой или трехчетверкой.
Длина половинки (т. е. длина ее ложка) равна 120 мм, а трехчетверки —190 мм. При ширине панели 1 115 мм в нее уложится примерно 4 ложка с некоторым остатком. Если учесть вертикальные швы между отдельными кирпичами и между крайними кирпичами и стойками, то длина этого остатка получается равной:
1 115 — 250 • 4 — 6 • 10 = 55 ММ.
Эта длина не соответствует ни половинке, ни трехчетверке, но поскольку их все равно приходится отрубать от целого кирпича, постольку можно' примириться с применением таких так называемых собачек, причем перевязка кладки будет составлять примерно *4 кирпича (т. е. ложка).
Было бы во всяком случае нецелесообразно для получения в данном случае (особенно при малых размерах панели) перевязки кладки на полкирппча изменять основные размеры между стойками, выраженные в целых числах метров.
Вместе с тем необходимо отметить, что оптимальная с точки зрения уменьшения расхода кирпича ширина панели соответствует случаю, когда в ней укладывается целое число ложков или целое число тычков, например:
250 • 4 + 10 • 5 = 1 050 мм
250 • 4 + 120 + 10 • 6 = 1180 мм
250-5 + 10-6 == 1310 мм
250 • 5 + 120 + Ю • 7 = 1 440 мм
250 • 6 + 10 • 7 = 1 570 мм
250 • 6 + 120 + Ю • 8 = 1 700 мм
При указанных выше ширине панелей и сечениях основных и промежуточных стоек расстояние (шаг) между основными стойками получился бы равным:
1050.4 + 180 + 3 • 120 = 4 740 мм
1180 • 4 + 180 + 3 • 120 = 5 260 „
1 310-3 + 180 + 2.150 = 4410 „
1 440 • 3 + 180 + 2 • 150 = 4 800 „
1.570-3 + 180 + 2- 150 = 5 190 „
Все исчисленные размеры не являются кратными полуметру и поэтому выигрыш на расходе кирпича сопровождался бы перерасходом в древесине. Вследствие этого эти размеры не могут быть признаны целесообразными, тем более что в рассматриваемом проекте большинство элементов делается из дерева.
Ближе всего к 5,0 м подходит размер с тремя панелями шириною по 1 506 мм с промежуточными стойками сечением 150 X 150 м; при этом варианте для кладки кирпичных стенок придется применять трехчетверки длиною 186 мм (черт. 71, б). Поэтому такой вариант можно считать равноценным ранее рассмотренному.
На черт. 71 (д и е) изображены участки стены, соответствующие указанным выше двум вариантам.
В первом случае ширина проема для ворот получается (черт. 71, б):
1 115 . 2 4- 120 = 2 350 ММ,
или за вычетом толщины коробок ширина ворот в фальцах (в четвертях) получится равной 2 350 — 70 X 2 = 2 210 мм, а с округлением на неточность работы — 2 200 мм.
Получившийся в данном случае из целого ряда обстоятельств размер ворот 2,36 X 2,00 м не может быть признан вполне удачным потому, что высота их выражена не в округленных числах метров; такие размеры мало приемлемы с точки зрения стандартности и являются случайными. Лучше принять ворота размерами 2,40 X 2,20 м.
Это может быть легко достигнуто, если над воротами поставить (как под окнами) ригель толщиною не 9 см, а 5 см. Вертикальные же неплотности (щели) шириною 1 см между воротной стойкой и воротной коробкой могут быть проконопачены (забиты паклей) или даже оставлены в холодном здании пустыми, так как поверх этой щели прибиваются наличники.
Все приведенные выше соображения указывают на то, что применение стандартных материалов требует вдумчивой проработки проекта, так как иначе применение стандарта для какого-либо одного или нескольких элементов крайне затруднит применение стандартных материалов для всех остальных элементов. Не всегда конечно удается увязать полностью в процессе проектировки разнообразные измерения отдельных стандартов, и в этом случае чем-то приходится пренебрегать. Само собою разумеется, что пренебрегать следует тем, что влечет за собою меньший экономический ущерб.
Для выяснения всех необходимых данных и для рационального разрешения вопросов наиболее удачного применения стандартов схематическое построение деталей элементов (аналогичное черт. 70 и 71) уже в самой первоначальной стадии проектирования какого-либо сооружения имеет особо существенное значение.
ГЛАВА 4
КАМЕННЫЕ ПРОСТЕЙШИЕ СООРУЖЕНИЯ
§ 15. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ
Повышение степени сопротивления сооружений разрушающему действию огня достигается главным образом применением для основных конструктивных элементов невозгорающихся строительных материалов. К числу последних относятся преимущественно естественные и искусственные камни силикатного происхождения, а также металлы; однако не все невозгорающиеся материалы отличаются одинаковой стойкостью против действия на них высоких температур огня и охлаждающих струй воды, применяемой для тушения пожаров. Так например, железо при нагревании размягчается и тем самым довольно быстро теряет свою основную прочность; известняки подвергаются «обжигу» и последующему процессу «гашения» при поливке водой; вследствие этого такой камень рассыпается или покрывается более или менее значительными трещинами, нарушающими целостность структуры породы; стекло под влиянием огня и поливки водою трескается и рассыпается на куски. Наконец кирпич и значительное число разновидностей бетонов достаточно хорошо выдерживают более или менее длительное воздействие огня и воды.
Применение в строительстве невозгорающихся материалов, с одной стороны, преследует цель уменьшения опасности возникновения и распространения пожара, а с другой стороны, — опасности разрушения здания при возникшем пожаре.
Каждый факт возникновения пожара представляет собою угрозу как для непосредственно охваченного пожаром здания, так и для близлежащих окружающих зданий, которые могут быть захвачены сферой распространения пожара путем переброски огня.
Поэтому широкое применение невозгорающихся, хотя бы кратковременно сопротивляющихся разрушению материалов, как правило, способствует комплексной пожарной безопасности целой группы строений, тогда как невозгорающиеся длительно огнестойкие материалы ограничивают до минимума разрушение конструктивных элементов данного уже охваченного пожаром сооружения.
Поскольку длительно огнестойкие материалы в то же время являются и невозгорающимися, постольку эти материалы разрешают вопрос противопожарной надежности значительно шире, чем материалы кратковременно огнестойкие, но целый ряд экономических и технических условий заставляют применять в строительстве как те, так и другие, тем более что пожарная опасность для зданий различного характера бывает практически далеко неодинаковой.
Независимо от этого возникновение каменных зданий обязано также стремлению сохранить здание от разрушения вследствие действия атмосферных факторов и тем самым продлить его материальный срок службы. Оле-
дует добавить, что развитие, а в некоторых случаях и возникновение строительства каменных зданий явилось также результатом целесообразности использования местных строительных материалов.
Самое понятие «каменное здание» является в достаточной степени неопределенным.
Основным признаком для причисления зданий к разряду деревянных или каменных уже издавна служит обычно материал стен. В каменном здании все основные конструктивные элементы кроме стен могут быть аналогичными тем же элементам в деревянном здании, и в этом отношении основные начала конструирования деревянных и каменных зданий будут обнаруживать значительное взаимное сходство.
В наиболее элементарном сооружении — навесе — стен не имеется, но навес может быть устроен не на деревянных, а на каменных столбах; такой навес не носит названия каменного, а называется обычно навесом на каменных, кирпичных или бетонных столбах, что же касается полунавесов, то при ограждении их стенами из невозгорающпхся длительно огнестойких материалов подобные сооружения относятся к разряду каменных.
§ 16. НАВЕСЫ НА КАМЕННЫХ СТОЛБАХ
Замена при сооружении навесов деревянных столбов каменными, кирпичными или бетонными не имеет существенного значения с точки зрения уменьшения сгораемости строения, так как поверхности и масса древесины, содержащейся в столбах, относительно очень малы по сравнению с массой древесины, составляющей конструкцию деревянного покрытия, поддерживаемого столбами.
С другой стороны, столбы ближе находятся к поверхности земли, на уровне которой происходит преимущественное пользование навесом людьми, и вследствие этого нижняя часть столбов подвергается опасности возгорания при неосторожном обращении с огнем, но не это обстоятельство является основным недостатком деревянных столбов навеса; гораздо более существенной является загниваемость дерева, и поэтому наиболее веским аргументом в пользу замены дерева минеральными материалами следует считать целесообразность устранения угрозы разрушения вследствие загнивания основных опорных элементов, которые несут главнейшую составную часть строения, т. е. покрытие (крышу) навеса.
Вместе с тем нельзя не привести также и соображений, говорящих против подобной замены, а именно:
1) столбы из минеральных материалов дороже деревянных столбов и устройство их более трудоемко;
2) навесы представляют собою настолько простые сооружения, что даже для навесов, воздвигаемых в качестве строений постоянного характера, можно принять короткие амортизационные сроки;
3) современная строительная техника располагает достаточно простыми средствами для защиты от загнивания закапываемых в грунт столбов, тем более столбов, хотя бы частично расположенных под крышей;
4) сгнивший преждевременно деревянный столб может быть легко (при помощи временных подпор) заменен новым или же нижний конец его может быть удален и заново нарощен или же усилен обхватывающими подгнившее место схватками.
Вследствие сказанного навесы на каменных столбах устраиваются редко, тем более что деревянные столбы имеют к тому же еще то преимущество, что, будучи врыты в землю, приобретают некоторую прочность заделки и в связи со свойством дерева сопротивляться растягивающим усилиям при изгибе хорошо воспринимают на себя боковые силы ветра. Каменная кладка и бетон обладают способностью в гораздо меньшей степени сопротивляться растягивающим усилиям, поэтому заделка нижней части столба в грунте оказывает обычно лишь слабое влияние на устойчивость столба при действии на него горизонтальных сил ветра.
Применение каменных столбов в данном случае может найти оправдание в местностях, бедных лесом и богатых естественным камнем.
Черт. 72. Общий вид навеса на каменных столбах
Черт. 73. Чертеж навеса на каменных столбах
На черт. 72 и 73 показаны свободно стоящие двускатные навесы на каменных столбах.
Устраиваемая поверх кирпичных столбов деревянная конструкция покрытия в своей основной схеме построения ничем не отличается от ранее описанных примеров проектирования покрытий над деревянными одноэтажными зданиями и в настоящей главе следует лишь обратить внимание на сопряжение конструкции покрытия с кирпцчными столбами. Сопрягающим элементом между стропильной системой и столбами служит как и в деревянных зданиях, — верхняя обвязка (или мауерлат) (черт. 74), которая осуществляется из деревянных бревен и укладывается поверх каменных столбов.
Эта обвязка придает связанность и устойчивость каменным столбам. Ввиду отсутствия у навесов ограждающих стен боковые поверхности, подверженные непосредственному действию ветра, относительно малы, и основными плоскостями, на которые передается давление ветра, являются скаты крыши, причем, как уже упоминалось раньше (стр. 23), необходимо учитывать не только непосредственное давление ветра, но и разрежение атмосферного воздуха с подветренной стороны, а кроме того и поддувание,* которое стремится поднять крышу кверху. Чем круче уклон крыши, чем выше последняя расположена над поверхностью земли и чем более открыта местность, на которой воздвигнут навес, тем значительнее будет действие ветра
на сооружение.
Соединение между обвязкой и столбами должно быть таково, чтобы верхние концы столбов были связаны в одну общую систему и чтобы крыша не могла быть ни сдвинута горизонтально со столбов, ни поднята вверх. Подобное соединение достигается обычно путем железных (из полосового железа) анкеров, закладываемых в кирпичные столбы и притягиваемых к обвязке болтами (черт. 74). Под брус обвязки целесообразно на кладку столба подложить отрезок осмоленной доски или кусок толя.
Фундаменты под столбы целесообразнее всего делать также из бутового камня; глубина заложения фундамента определяется, с одной стороны, глубиною залегания надежного материка, а с другой стороны, характером грунта и-глубиной промерзания (в средней полосе СССР: для глины от 1,50 до 1,80 л, для песка — от 0,8 до 1,5 л). Горизонтальное сечение фундамента вытекает из сечения столба: при относительно небольших нагрузках на столбы оказывается достаточным предусмотреть вокруг периметра сечения столба лишь небольшой обрез (7—10 ел).
§ 17. ПОЛУНАВЕСЫ И САРАИ
Общие данные
На черт. 75 показан общий вид полунавеса, огражденного с трех сторон легкими каменными стенами.
Материалами, наиболее пригодными для возведения тонких каменных стен простейших сооружений, являются кирпич, бетонные камни и бетон. Однако при наличии па месте постройки дешевого естественного строительного камня может оказаться экономически более целесообразным (§ 2) заменить стены из более дорогих материалов промышленного производства
стенами, сложенными из находящегося
Черт. 75. Общий вид полунавеса с каменными стенами
Кирпичные стены
Наиболее целесообразной формой тонкого вертикального кирпичного ограждения простейшего здания является стенка толщиною в полкирпича, усиленная кирпичными же пилястрами сечением по ширине 38 см и глубиною нормально к плоскости фасада 38 или 25 см (черт. 76). Кроме того может быть также применена стенка, аналогичная по конструкции стене ограды, изображенной на черт. 9-
Пилястры могут выступать за плоскость стенки в одну сторону (внутрь или наружу) или в обе стороны.
На черт. 76 приведено несколько примеров четырехрядной перевязки швов в кирпичной кладке, причем после IV ряда вновь укладывается ряд I, далее ряды II, III, IV и т. д.
При большом расстоянии между пилястрами или при большой высоте стенок прочность последних может быть повышена прокладкой в горизонтальных швах через каждые 4—5 рядов по высоте пачечного железа, которое, будучи утоплено в раствор, образует армированную бетонную пластинку — диафрагму, увеличивающую сопротивление стенки изгибающим усилиям.
Кладка стенки и пилястр ведется, как правило, на известковом растворе 1:3 или 1 :4 или же на сложном растворе 1:1:9. В швах, в которых прокладывается пачечное железо, целесообразно применять цементный раствор 1:5, так как последний лучше сцепляется с железом, а кроме того железо длительнее сохраняется в цементном растворе. С другой стороны, цемент представляет собою ценный строительный материал и его следует в мало ответственных сооружениях применять лишь как исключение. Об
экономии цемента имеется особое постановление СНК СССР от 17/IX 1937 г.; более подпобно об этом постановлении будет сказано в дальнейшем.
Черт. 76. Кирпичная стена с пилястрами
Стены из бетонных камней
Бетонные камни принадлежат в отличие от обыкновенного кирпича к числу безобжиговых искусственных каменных материалов.
Эти камни могут изготовляться из различных бетонов с инертной составляющей в виде гравия, мелкого щебня, шлака и т. п.
Применение шлака уменьшает собственный вес камней.
Дальнейшее уменьшение собственного веса достигается путем устройства в камнях пустот (вертикальных каналов или полостей).
Отсюда получаются пустотелые бетонные или шлакобетонные камни. На черт. 77 изображены два вида камней: 1) камни Торлецкого («Ауфбау») с тремя несквозными круглыми пустотами, которым на верхней грани отвечают три сферические выпуклости (черт. 77, a, d); 2) камни типа «Торонто» («Реми») с двумя круглыми сквозными пустотами (черт. 77, в, г). При кладке из камней «Торонто» может быть образована стенка толщиною 20 ел, тогда 76
как при камнях «Ауфбау» толщина стенки составляет всего лишь 13 см. Наличие сферических выпуклостей, которые входят при укладке камней в пустоты нижней грани вышележащего ряда, значительно повышает прочность стенки. Пилястры могут, как и в кирпичных стенках, выступать
Черт. 77. Стены из бетонных камней
с одной или с двух сторон стенки. На черт. 77 показаны также примеры кладки из камней «Ауфбау» (черт. 77, д') и из камней «Торонто» (черт. 77, е) с пилястрами на одной стороне стены. Перевязка — трехрядпая, т. е. после третьего ряда укладывается опять ряд I, II и т. д.
Необходимо обратить внимание на то, что для получения правильной перевязки швов размеры тычка и ложка камня должны быть таковы (как и в кирпиче — черт. 7), чтобы ложку соответствовало целое число тычков, с учетом толщины вертикального шва, принимаемой равной 10 мм. Так например, в камнях «Ауфбау» одному ложку длиною 410 мм соответствует 3 тычка по 130 мм и два шва по 10 мм (130 X 3 + 10 X 2 = 410 мм), а в камнях «Торонто» — одному ложку длиною 410 мм соответствует 2 тычка и 1 шов (200 X 2 + 10 X 1 = 410 хи). На черт. 77, ж изображен фасад стены из камней «Ауфбау» (высота камня 140 мм, горизонтальный шов 10 лгл), а на черт. 77, з — из камней «Торонто» (высота камня 190 мм, горизонтальный шов 10 хи). В первом случае камни перевязываются по фасаду на Уз камня, во втором случае — на У? камня. Расстояние между пилястрами и размеры самых пилястр следует принимать кратными размерам камней,
Т. е. (410+10X5 = 2 100 мм; (410 + 10) X 6 = 2 520 мм и т. д. для того, чтобы вести кладку без обрубки камней.
При большой высоте стены пилястры могут быть усилены (армированы) железом путем вставки в пустоты камней «Торонто» стержней круглого железа и заливки их бетоном (черт. 77, е, ряд III), а стенки, если они сложены из сплошных камней, могут быть армированы пачечным железом по аналогии с кирпичной кладкой.
Ворота и ошга
При каменных стенах полотнища ворот и оконные переплеты имеют ту же конструкцию и тот же вид, как при рассмотренных ранее деревянных сараях, но разница заключается лишь в способе укрепления коробок к стене.
Ввиду того что полотнища ворот, обладая относительно большим собственным весом, вызывают значительные усилия в легкой конструкции стен сарая, целесообразно ворота располагать непосредственно между двумя смежными столбами или пилястрами, сообразуя расстояние между ними с требуемой шириною ворот таким образом, чтобы коробка ворот могла быть укреплена к столбам, а не к тонкой стенке, устраиваемой между столбами.
Укрепление коробки к столбу может быть очень просто осуществлено помощью закрепов (черт. 78, а), но этот способ имеет тот недостаток, что коробка не может быть поставлена к внешнему краю столба, между тем с точки зрения возможно полного открывания полотнищ именно такое расположение коробки является наиболее желательным.
Ввиду этого более целесообразным следует считать заделку в столбы более солидных закрепов, к которым коробка притягивается болтами (черт. 78, б), но в этом, как и в предыдущем случае, коробка должна быть сделана из достаточно толстых брусьев так, чтобы на них можно было установить подставы для навесов ворот.
Значительно более простое решение задачи получается, если подставы непосредственно заделать в столб (черт. 78, в); в этом случае, учитывая, что плотность притвора в таком здании, как сарай, не имеет для температурного реяшма здания никакого значения, коробка может вообще отсутствовать, и необходимое верхнее обрамление проема может быть образовано стеною, лежащей на деревянной или на железной перемычке.
В отношении оконных коробок место установки определяется не внешней гранью столбов, а плоскостью стенок, устраиваемых между столбами.
Если пилястры выступают как внутрь, так и наружу (черт. 78, г), то коробка приходится примерно в середине боковой поверхности столба и может быть укреплена к последней помощью закрепов; если же пилястры целиком выступают внутрь, и с внешней стороны стена представляет собою гладкую поверхность, то при установке оконной коробки могут быть также применены закрепы с укреплением к ним коробки помощью болтиков (черт. 78, б) или же в кладку столбов заблаговременно заделываются деревянные осмоленные пробки (бабышки) размером 120 X 120 мм и к ним гвоздями пришивается коробка. Такая пробка показана на черт. 78, е в изометрической проекции и в виде запунктированного прямоугольника в кладке столба. Толщина деревянной пробки должна быть равна толщине кирпича, т. е. 65 лиг. Если оконный проем занимает по длине не весь промежуток между столбами, то коробки приходится укреплять не к столбам, а к тонким стенкам, устраиваемым между столбами (черт. 78, д, ж). В этом случае оконную коробку проще всего укрепить также к деревянным пробкам, заделываемым в кладку стены. Размер пробки принимается при толщине стены в 1 кирпич равным целому кирпичу (250 X 120 л«л<) или продольной половинке (250 X 60 мм), как показано на черт. 78, ж. Прибитый снаружи наличник закрывает эти бабышки с фасадной стороны стены.
При описании деревянных сараев уже указывалось на то, что в подобных зданиях целесообразно по условиям пользования помещением оконные проемы располагать относительно высоко над полом. В сараях с каменными стенами целесообразность такого размещения окон диктуется еще и конструктивными соображениями, причем выгодно оконные проемы поднять
Черт. 78. Крепление дверных и оконных коробок к каменным столбам и стенам
под самый мауерлат, укладываемый по столбам для врубки концов стропильных ног, так как это дает возможность обойтись без особой перекрывающей проем конструкции, и последняя заменяется тем же мауерлатом, к которому удобно может быть прибит верхний брусок коробки (черт. 78, д).
Смешанные стены
Сараи как простейшие хозяйственные постройки относятся к числу сооружений, рассчитываемых обычно на короткие амортизационные сроки. Поэтому отсутствуют достаточные основания к тому, чтобы для возведения стен сараев во всех случаях применять столь массивные долговечные материалы, как камень, бетон, кирпич и т. п., но, с другой сто
роны, уже при описании конструкций деревянных навесов и сараев указывалось на то, что в них наиболее уязвимым местом являются зарываемые в землю деревянные стойки, которые относительно быстро загнивают и служат в течение значительно меньшего срока, чем все остальные элементы подобного сооружения. Отсюда можно сделать естественный логический вывод, что для создания известной гармоничности (соответствия) в сроках службы всех элементов здания целесообразно деревянные стойки заменить в деревянных стенах (если деревянные стены по противопожарным требованиям допустимы) сарая столбами из более долговечных каменных материалов. Аналогичные соображения уже высказывались выше по отношению к навесам на каменных столбах.
Конструкцию стены, состоящей из каменных столбов с деревянным заполнением между ними, можно назвать смешанной.
Сараи со смешанными стенами находят достаточно большое распространение как в строительстве СССР, так и в западно-европейском строительстве, особенно в сельском хозяйстве, так как этот вид здания может быть осуществлен из местного камня (столбы) на местном известковом растворе и из местного малоценного лесного материала.
Деревянные стенки (забирка) устраиваются обычно из тонкого кругляка или из тонких пластин, т.' е. из тех сортов круглого леса, которые при лесозаготовках получаются в довольно большом количестве, но не находят широкого применения для выделки обычных элементов строительных конструкций.
Кругляк или пластины могут между столбами располагаться или горизонтально или вертикально (черт. 79, а, б).
При горизонтальной забирке концы кругляка или пластин проще всего закладывать в пазы, оставленные в кладке столбов (черт. 79, в); при вертикальной забирке внизу и вверху необходимо положить обвязочные брусья и в выбранные в них пазы заводить кругляк или пластины (черт. 79, д).
Оба вида забирки достаточно просты в работе, однако обладают недостатком, вызываемым загниванием расположенных близ поверхности земли частей.
При горизонтальном расположении подгниванием одного-двух нижних рядов забирки прочность остальной части стены не нарушается. Подгнившие бревна могут быть вынуты и заменены новыми или же вышележащие венцы могут быть осажены вниз, а новые заведены вверху.
При вертикальной забирке загнивание нижнего обвязочного бруса лишает ее основания и ведет к расстройству конструкции стены, тем более что загнившими могут оказаться также нижние концы кругляка или пластин.
С другой стороны устройство пазов в каменных столбах практически возможно только при кладке столбов из камней правильной формы или при устройстве их из бетона. Поэтому в этих случаях наиболее целесообразной является горизонтальная забирка, причем в качестве одного-двух нижних венцов следует укладывать достаточно толстые хорошо осмоленные бревна, по возможности сосновые, и снизу обертывать их толем.
Если столбы сложены из естественного камня неправильной формы, то решение может быть двояким. Вдоль столбов устанавливаются вертикальные, снабженные пазом и удерживаемые закрепами направляющие брусья, и горизонтальная забирка устраивается так, как описано выше (черт. 79, г), или же на уровне земли укладывается толстое осмоленное бревно, а поверх его — обвязочный брус с пазом; такой же обвязочный брус укладывается в верхней части каменного столба, и между пазами в обоих обвязочных брусьях производится вертикальная забирка из кругляка или пластин.
Концы бревен и брусьев заделываются в соответствующих гнездах, оставляемых в кладке столбов. Нижним бревном предохраняется до некоторой степени от загнивания нижний обвязочный брус, и это бревно может быть в случае надобности заменено новым. Для того чтобы гнезда в основании каменных столбов не ослабляли сечение их, целесообразно предусмотреть соответственно уширенный цоколь столба, и гнезда устроить в пределах цоколя. Торцы нижних бревен не следует обмазывать смолой с тем, чтобы через торцы происходило испарение древесных соков, способствующее высыханию бревен, причем между торцом бревна и кладкой столба следует оставить небольшой зазор.
ГЛАВА 5
ПРОСТЕЙШИЕ СООРУЖЕНИЯ С ПРИМЕНЕНИЕМ МЕТАЛЛА И ЖЕЛЕЗОБЕТОНА
§ 18. НАВЕСЫ НА ЖЕЛЕЗНЫХ СТОЛБАХ
При рассмотрении конструктивной схемы навесов на деревянных и на каменных столбах указывалось на то, что в первом случае основным недостатком конструкции является загниваемость деревянных столбов, являющихся основным несущим конструктивным элементом сооружения. Каменные же столбы не обладают способностью сопротивляться изгибу и тем самым в них отсутствует в собственном смысле этого слова заделка столбов в грунте.
При учете этих соображений возникает вполне логичная мысль применить для устройства столбов металл, который не имеет ни одного из упомя-
6 Зак. 691. Проф. Л. А. Оерк.
81
нутых недостатков. Правда, железо подвергается коррозии под влиянием атмосферных факторов, причем наиболее уязвимым местом являются части столбов, расположенные близ поверхности земли, но и каменная кладка, так же как и дерево, легче всего подвергается разрушению в этих же местах.
Вследствие этого железные стойки при должном уходе не могут встретить серьезных возражений.
С другой стороны, железо представляет собою ценный дефицитный материал; поэтому применение железа для стоек может быть оправдано (несмотря на преимущество очень малых сечений стоек) только наличием мало
Черт. 80. Навес на железных стойках
годного для других целей металла, например в виде старых вышедших из строя рельс. На черт. 80 показан характерный железнодорожный навес. Нижние концы железных стоек заделаны в фундаментные стулья из бетона или бутовой кладки. К верхним концам приболчены подкосы и накладки, помощью которых стойки сопрягаются с деревянными обвязками, а поверх последних устанавливается конструкция деревянной крыши, не отличающаяся от ранее описанных.
§ 19. НАВЕСЫ НА ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ СТОЛБАХ
Вполне целесообразным материалом для устройства столбов навеса является железобетон.
Бетон, как известно, хорошо сопротивляется сжимающим усилиям, но плохо — растягивающим усилиям; для восприятия последних в бетон помещают железные прутья. Полученная конструкция из железа и бетона называется железобетонной, а железо, включенное в бетон — арматурой.
Железобетонные конструкции могут бетонироваться на месте постройки в особых деревянных формах, называемых опалубкой, или же отдельные конструктивные элементы могут заготавливаться вне места постройки — на специальном заводе. Готовые элементы доставляются на строительную площадку, где и собираются в определенном конструктивном соподчинении.
В первом случае железобетонная конструкция называется монолитной, а в последнем — сборной.
а) б) г)
Оголовок колонны Деревянная обвязка
Черт. 81. Железобетонные монолитные и сборные стойки
Железобетонные конструкции как монолитные, так и сборные изучаются в курсе «Железобетонные конструкции», здесь же дается краткое описание способа применения сборных железобетонных столбов при постройке простейших навесов.
Из сказанного выше уже ясно вытекает, что железобетонный столб наподобие деревянному обладает способностью работать на изгиб.
Горизонтальное сечение столба может быть квадратным или вытянутым прямоугольным. По своим размерам оно будет несколько больше сечения деревянных столбов (черт. 81).
На верхнем конце столб имеет уширение (оголовок), на которое укладывается продольная деревянная обвязка, притягиваемая двумя болтами, проходящими через отверстия, оставленные в выступах столба (черт. 81, а, б). На нижнем конце столб имеет уширение в виде горизонтальной плиты (черт. 81, а), называемой подколенником. Это уширение играет ту же роль, как'кресты при деревянных столбах. При сборной конструкции нижний конец столба имеет несколько утоненный вид (черт. 81, г) и вста
вляется в бетонный подаолонник (башмак), также заготавливаемый заранее и опускаемый в вырытый котлован (или бетонируемый на месте). Зазор между стержнем столба и гнездом подколенника заливается цементным раствором.
В конструктивном отношении железобетонные стойки обладают очень существенными достоинствами, однако вследствие относительной дороговизны и дефицитности цемента их следует применять лишь в таких простейших сооружениях, которые рассчитаны на продолжительный срок службы или имеют значительные размеры, т. е. значительные пролеты между стойками или значительную высоту.
§ 20. ФУНДАМЕНТНЫЕ ВАЛКИ
При малой толщине (12—15 см) кирпичных или бетонных стен простейших сооружений устройство фундаментов из бутового камня оказывается нецелесообразным, так как минимальная практически возможная толщина фундаментной стены из бутовой кладки (около 50 см) значительно превы-
Черт. 82. Фундаментные балки
шает толщину надземной стенки, и таким образом обрезы фундамента получаются излишне большими. Бетонная фундаментная стенка может быть сделана более тонкой (черт. 9), но такая стенка является довольно трудоемкой и требует большого расхода древесины на устройство опалубки.
Поэтому вполне логично возникает мысль вместо устройства непрерывных фундаментов по всему периметру стен ограничиться отдельными столбовыми фундаментами или подколенниками под пилястры и столбы, стенки же поставить на балки, опертые своими концами на столбовые фундаменты (черт. 82). Такие балки называются фундаментными (так как они заменяют фундамент) и наиболее целесообразно устраивать их из железобетона.
В примере, изображенном на черт. 82, сечение балки намечено равным 20 X 30 см с арматурой из 4 прутков диаметром 12 лел и из хомутов диаметром 4 мм (черт. 82, д, з).
Собственный вес такой балки составляет 0,2.0,3.3,5 . .2,4 — 0,5 т (объемный вес железобетона принимается 2 400 кг/м^).
Фундаментную балку можно уложить между столбами (черт. 82, а) и в этом случае стенка также располагается между столбами (черт. 82, в); возможно однако расположение как фундаментных балок, так и стенки рядом со столбами (черт. 82, б и г).
В последнем случае кладка стенки осуществляется проще, так как стенка выкладывается не отдельными участками, а непрерывно. Опорами для фундаментных балок служат соответственно уширенные обрезы подколенников (черт. 82, б, е).
Для связи с кладкой стенового заполнения в железобетонных столбах предусматриваются закладываемые при бетонировании и выпускаемые из граней столба отрезки железной проволоки диаметром 4 ллг, которая закладывается в швы между камнями (черт. 82, в и г).
Фундаментная балка обычно выступает на 10 см выше поверхности земли, а на остальную высоту ее сечения (в данном случае на 20 см) заглубляется в грунт (черт. 82, в и г).
РАЗДЕЛ II
ЭЛЕМЕНТЫ И КОНСТРУКТИВНЫЕ СХЕМЫ ДЕРЕВЯННЫХ ОТАПЛИВАЕМЫХ ЗДАНИЙ
ГЛАВА 6
ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ
§ 21. ОТАПЛИВАЕМЫЕ ЗДАНИЯ И ИХ ХАРАКТЕРИСТИКА
Отапливаемыми или обогреваемыми зданиями называются здания, которые приспособлены к тому, чтобы в них можно было в холодное время года поддерживать температуру воздуха, соответствующую назначению здания и расположенных в нем помещений.
Необходимость создания определенного температурного режима имеет место как в рабочих помещениях (в мастерских, цехах), так и в жилых и общественных зданиях, так как толстая одежда, предохраняющая тело и его конечности от чрезмерного охлаждения, существенно стесняет движения человека при любой работе и мешает ему в производстве и в быту; недостаточная защита тела от холода также не создает благоприятных условий для работы и ведет к простуде — к заболеваниям.
Одним из технических средств, направленных в сторону защиты помещений от чрезмерного охлаждения, является тепловая (или, как иногда говорят, «термическая») изоляция внешних ограждающих поверхностей здания (стен, покрытия, пола), достигаемая тем, что внешние ограждающие поверхности делаются более толстыми или же из таких материалов, которые представляют собою значительное сопротивление передаче тепла и замедляют охлаждение помещения. Однако за счет только тепловой изоляции практически невозможно обеспечить в помещении требуемую температуру в течение более или менее длительного периода.
К тому же в каждом здании имеются входы и выходы, через которые при их открывании зимою врывается в помещения холодный воздух, уже не говоря о том, что холодный воздух проникает в здания через неплотности конструкций (щели между полотнищем двери и рамой; поры в материалах конструкции; случайные трещины, неплотности стыков и т. п.). Наконец помещения приходится освещать дневным светом через окна, и увеличение тепловой изоляции оконных проемов очень значительно понизило бы их светопропускную способность и тем самым лишило бы помещение необходимого с санитарной точки зрения естественного солнечного света.
Вследствие этого создание должного температурного режима в большинстве рабочих, жилых и общественных помещений приходится достигать, как правило, за счет искусственного повышения температуры воздуха в них путем нагревательных или отопительных устройств..
Таким образом характерным признаком отапливаемых или обогреваемых зданий в подавляющем числе случаев является наличие в них отопительных устройств. Отапливаемые здания иногда называются в технической литературе теплыми в противоположность неотапливаемым или холодным.
Степень возможного сообразно потребности повышения температуры воздуха в помещении зависит, во-первых, от степени тепловой защиты внешних ограждающих поверхностей, во-вторых, от мощности отопительных устройств, в-третьих, от количества сжигаемого топлива и наконец, в-четвертых, от наружной температуры.
Отсюда можно сделать заключение, что при наличии дешевого местного топлива при коротком зимнем периоде может оказаться более выгодным меньше затратить денежных и материальных средств на постройку здания {на тепловую изоляцию стен, покрытия, пола) и допустить более значительный расход топлива на обогревание помещений в холодное время года.
Наивыгоднейшее (оптимальное) соотношение между единовременными строительными затратами и расходами на сжигаемое топливо может быть в каждом единичном случае установлено путем соответствующих сравнительных экономических расчетов, но вместе с тем необходимо иметь в виду, что при недостаточной тепловой изоляции ограждающих конструкций внутренние поверхности их (обращенные в сторону помещения) будут в зимнее время (при сильных морозах) иметь очень низкую температуру, несмотря на то, что средняя температура воздуха в помещении может удовлетворять предъявляемым требованиям.
Ввиду того что воздух помещения содержит в себе некоторое количество влаги (водяных паров), при соприкосновении теплого воздуха с холодной поверхностью стен, потолков, пола, может происходить явление конденсации (т. е. выпадения содержащейся в воздухе влаги на холодных ограждающих поверхностях).
Выпадение влаги на внутренних ограждениях помещений происходит обычно в виде довольно крупных легко различаемых глазом капель. Поэтому такая форма конденсации нередко называется «скапливанием или «образованием капели».
Вода образовавшихся капель впитывается ограждающей конструкцией и в конечном итоге происходит ее намокание. Всякий намокший (пропитанный водой) строительный материал более теплопроводен, т- е. приводит к более значительной утечке тепла из помещения, чем сухой материал. Вследствие этого намокание конструкции будет иметь результатом дальнейшее понижение температуры ее внутренних поверхностей, а следовательно дальнейшее окапливание и дальнейшее намокание, между тем наличие в помещении мокрых, сырых стен, потолков или полов является с санитарной точки зрения совершенно недопустимым, так как приводит к образованию на них плесени и к резкому ухудшению качества воздуха, вредному для здоровья людей.
Если даже не происходит конденсация водяных паров, значительная разница между температурой поверхности ограждающих конструкций и температурой воздуха внутри помещения также не может быть, как правило, допущено по санитарно-гигиеническим условиям, так как находящиеся вблизи ограждения люди испытывают в этом случае вредное для здоровья холодное излучение.
Вследствие этого в помещениях, предназначенных для длительного пребывания людей (жилые комнаты, помещения общественного назначения, мастерские и т. п.), ограждающие конструкции (стены, потолки, полы) должны быть независимо от возможной экономической выгодности более, высоких расходов на отопление устроены таким образом, чтобы температура на внутренних их поверхностях не опускалась ниже определенного предела.
Конструкции, на которых не происходит конденсации, называются иногда непромерзаемыми и, наоборот, конструкции, недостаточно изолированные в тепловом отношении, — промерзаемыми. Такое определение не научно и неправильно по существу; оно может быть отнесено только к тому частному случаю, когда вследствие чрезмерного охлаждения внутренней поверхности ограждения выпавшая капель превращается в иней.
На основании сказанного выше можно установить, что характерными
признаками отапливаемых зданий или характерными требованиями, которые должны предъявляться к таким зданиям, являются:
1) наличие внешних ограждающих поверхностей, которые обладают тепловой изоляцией, достаточной для того, чтобы обеспечить в помещениях необходимый санитарно-гигиенический или производственный режим;
2) наличие (для громадного большинства случаев строительства СССР) отопительных устройств в здании.
§ 22. ПРОСТЕЙШИЕ ТЕПЛОТЕХНИЧЕСКИЕ РАСЧЕТЫ ОГРАЖДАЮЩИХ ЭЛЕМЕНТОВ/
Общие данные
Количество тепла, проходящего через плоскую, органиченную двумя параллельными плоскостями стенку, определяется при установившемся тепловом режиме (т. е. при длительно постоянных, хотя и различных температурах воздуха по обе стороны стенки) нижеследующим выражением:
Q^t-tJFZK, (1)
где Q — количество тепла, проходящего через ограждение, выраженное в больших калориях;
te — температура воздуха с внутренней стороны стенки (ограждения), т. е. температура более теплой воздушной среды;
— то же с наружной стороны ограждения, т. е. температура более холодной воздушной среды;
F — площадь ограждения в м1 2;
Z — время, в течение которого происходит передача тепла, выраженное в часах;
К — коэфициент, зависящий от толщины ограждения и от теплотехнических свойств материалов, из которых сделано ограждение; этот коэфициент называется «коэфициентом общей теплопередачи».
Вместо К в современной строительной технике очень часто применяется обратная ей величина Ro — 1:К, называемая «общим термическим сопротивлением» или «сопротивлением общей теплопередаче».
Если (te— tH), F и Z принять равными единице, то получим:
77~_ Г) КС1Л
— м^час 1°Ц ’
Следовательно коэфициентом общей теплопередачи называется количество тепла, проходящего через 1 м2 данного ограждения в час при разности температур внутреннего и наружного воздуха в 1°Ц.
В дальнейшем вместо К будет применяться величина R, имеющая раз-
Л2 ТТ
мерность ------—, и уравнение (1) примет вид:
Эта формула находит применение в тех случаях, когда при проектиро* вании отопительных устройств необходимо определить теплопотери того или иного помещения.
Неизвестной величиной в этом уравнении является Ro.
В курсе архитектуры эта величина имеет очень большое значение, так как она характеризует теплозащитные качества ограждения и от нее зависит, во-первых, степень экономичности конструкций в отношении затраты топлива на обогревание здания, а во-вторых, температура внутренней по
1 При составлении настоящего параграфа использована книга К. Ф. Фокина «Строи-
тельная теплотехника ограждающих частей зданий».
верхности ограждения. Выше указывалось на то, что температура внутренней поверхности ограждения оказывает существенное влияние на появление конденсации водяных паров и на общую санитарно-гигиеническую оценку того или иного ограждения.
Экспериментальными наблюдениями установлено, что температура поверхностей ограждения всегда отличается от температуры окружающего их воздуха и что падение температуры в однородном' материале ограждения происходит по прямолинейной зависимости, причем тепловой поток всегда направлен от более высоких к более низким температурам.
Таким образом изменение температур в толще ограждения может быть-графически изображено так, как показано на черт. 83, а, и общее термическое сопротивление R<> состоит из трех отдельных слагаемых:
б)
Черт. 83. Схемы теплопередачи через ограждения
а) сопротивление, вызывающее на внутренней поверхности ограждения падение температуры воздуха te до температуры поверхности стены тв; это слагаемое называется «сопротивление тепловосприятию» и обозначается гв;
б) сопротивление, которое представляет тепловому потоку конструкция самого ограждения и которое вызывает падение температуры внутренней поверхности ?в до температуры наружной поверхности ограждения это слагаемое называется «термическим сопротивлением ограждения» и обозначается R;
в) сопротивление, которое вызывает падение температуры наружной поверхности ограждения до температуры наружного воздуха tH\ это слагаемое называется «сопротивлением теплоотдаче» и обозначается г„.
Следовательно можно написать:
^о = гв+-в+г«- (3)
На черт. 83, а и б условно показаны с левой стороны температуры, а с правой стороны термические сопротивления, соответствующие определенному падению температуры, но такое обозначение не следует понимать так, что г = t — т , R = - — г и т. д.
Сопротивление тепловосприятию
Передача тепла от воздуха к внутренней поверхности ограждения происходит, во-первых, излучением тепла от других ограждающих поверхностей (внутренние перегородки, потолок, приборы отопления), имеющих более высокую температуру, и во-вторых, конвекцией воздуха, т. е. движением его, вызываемым разностью температур между возду
хом и поверхностью ограждения. При этом движении частицы воздуха, имеющие более высокую температуру, чем поверхности ограждения, при соприкосновении с последней отдают свое тепло.
Величина сопротивления тепловосприятию (или величина коэфициента тепловосприятия ав = 1: ге) зависит:
а) от температуры воздуха te и температуры внутренней поверхности ограждения .
б) от значения коэфициентов излучения как внутренней поверхности ограждения, так и поверхностей, излучающих тепло;
в) от скорости движения воздуха, омывающего внутреннюю поверхность ограждения; с увеличением этой скорости увеличивается количество тепла, передаваемого конвекцией, а следовательно вместе с тем уменьшается величина гв.
Для громадного большинства встречающихся в строительной практике ограждений величина гв обычно мала по сравнению с Ro и поэтому не оказывает существенного влияния на точность определения общего термического сопротивления Ro. Вследствие этого, не останавливаясь на детальном анализе значения перечисленных факторов, можно лишь привести нижеследующие выражения для определения гв:
для разности температур д£ = te — тв до 5° формула Хенки-Нус-сельта:
ав~ 1 :*•(, = «л+ 3 +0,08 (te — тД;
для разности температур M = te— тв свыше 5° формула Хенки-Нус-сельта-Лоренца:
ав=1:гв = ал+22 V р Р 1 r Р Р ' t
где ал — коэфициент теплоотдачи излучением, определяемый по закону Стефана Больцмана:
/#в + 273у рв + 273\
к 10» ) Д 100.2 (4)
где С — коэфициент лучеиспускания поверхностей материала, принимаемый в строительной практике равным С = 4,20 кал/м? час 1°.
Величины ал и гв, вычисленные по вышеуказанным уравнениям, приведены в нижепомещаемых таблицах.
Таблица 1
Значения величины ал
+15° +20° 4-25° +30° 4-35° +40°
2° 3,95 4,18 4,40 4,62 4,86 5,10
3° 3,94 4,16 4,38 4,60 4,84 5,08
4° 3,93 4,14 4,36 4,58 4,81 5,05
5° 3,91 4,12 4,33 4,56 4,79 5,03
6° 3,89 4,10 4,31 4,54 4,77 5,00
8° 3,85 4,05 4,27 4,49 4,72 4,95
10° 3,81 4,01 4,23 4,44 4,67 4,90
15° 3,71 3,91 4,12 4,33 ' 4,56 4,79
20° 3,61 3,81 4,01 4,23 4,45 4,67
Значение величины ге
+15° +20° +25° +30° +35° 4-40°
2° 0,140 0,136 0,132 0,128 0,125 0,121
3° 0,139 0,135 0,131 0.127 0,124 0,120
4° 0,138 0,134 0,130 0,126 0,123 0,119
5° 0,137 0,133 0,129 0,125 0,122 0,118
6° 0,136 0,132 0,129 0,125 0,122 0,118
8° 0,132 0,129 0,125 0,122 0,118 0,115
10° 0,129 0.126 0,123 0,120 0,116 0,113
15° 0,124 0,121 0,118 0,115 0,113 0,110
20° 0,121 0,118 0,115 0,113 0,110 0,107
Ввиду того что при определении по уравнению (3) величины Ro разница между температурой внутреннего воздуха и температурой внутренней поверхности ограждения, т. е. величина М, бывает еще неизвестной (о способах определения этой разницы см. дальше — стр. 97), то в целом ряде случаев приходится г„, а следовательно и Ro определять путем постепенных приближений.
Сопротивление теплоотдаче
Отдача тепла наружной поверхностью ограждения происходит, во-первых, конвекцией воздуха и, во-вторых, излучением в окружающую среду или на поверхности, окружающие ограждение и имеющие более низкую температуру. При отдаче тепла наружной поверхностью (наружные стены, крыша) отдача тепла конвекцией имеет решающее значение вследствие больших вызываемых ветром скоростей движения воздуха около поверхности ограждения.
В этом отношении большое значение имеет место расположения ограждения в отношении защищенности его от воздействия ветра.
Чем больше будет скорость воздуха, омывающего наружную поверхность ограждения, тем меньше будет значение сопротивления теплоотдаче.
По своей абсолютной величине гн, как правило, еще меньше, чем гв. Поэтому эта величина также оказывает несущественное влияние на общее значение Ro. Вследствие этого здесь также не приводится детальный анализ факторов, определяющих значение величины гн. Для практических целей можно применить следующие величины (причем гн само собою разу-
м2 час 1° С х
меется имеет ту же размерность -----—-----, как и гв):
а) для районов с редкой застройкой (окраины городов, сельские местности):
г =0,05 (или а =1:г =20);
б) для районов плотной городской застройки:
Гн= 0,067 (или а„ = 15);
в) для чердаков (передача тепла снизу вверх):
Гм=0,10 (или а„=10);
г) для холодных помещений (при отсутствии сколько-нибудь значительного движения воздуха и при передаче тепла сверху вниз, как например от пола теплого первого этажа в холодный подвал):
тн =0,2 (или а„=5).
Термическое сопротивление ограждения
Встречающиеся на практике конструкции ограждений могут быть разбиты на несколько групп и для каждой из них могут быть указаны нижеследующие способы определения термического сопротивления ограждения.
1. Ограждение состоит только из одного материала (черт. 83, а).
В этом случае термическое сопротивление прямо пропорционально толщине ограждения и удельному термическому сопротивлению данного материала, а именно:
R — rd
Удельное термическое сопротивление представляет собою величину, выражающую разность температур на поверхностях однородной плоской стенки толщиною 1,0 м, при которой количество тепла, проходящего через 1 л2 стенки, равно 1 кал/час. Следовательно г имеет размерность 1°Ц ле2 час/кал, a d надлежит принимать в метрах.
Вместо удельного сопротивления г на практике часто принимается величина, ей обратная, Л = 1: г, называемая коэфициентом теплопроводности данного материала. Коэфициент теплопроводности Л представляет собою величину, выражающую количество тепла (в калориях), проходящего через 1 л2 однородной плоской стенки из этого материала при толщине ее 1,0 ли и при разности температур на поверхностях стенки 1°.
Величины г и А зависят от объемного веса материала, его пористости и влажности. Не останавливаясь здесь детально на влияниях этих факторов и зависимостей, следует указать, что значение величин г и Л определяется на практике экспериментальным путем и приводится в справочниках и ОСТ.
Ниже помещается краткая таблица с указанием величин г и X для некоторых главнейших материалов.
На основании сказанного может быть определено общее термическое сопротивление сплошной шлакобетонной стены толщиною 0,40 м при объемном весе шлакобетона 1 250 кг/л3. По табл, з под М» 42 находим для шлакобетона о Т — 1250—г = 2,22 или X = 0,45; пусть гв = 0,140 и г„ = 0,05; тогда:
Ra = г. + R + гн = г. + dr -Н гн = 0,140 + 0,40 • 2,22 + 0,05 = 1,08 ЧЯС 10
и в । • и « ' 1 н кал
или
Ro = гв + R + rH = гв + d : X + гн = 0,142 + 0,40: 0,45 + 0,05 = 1,08 !
К = 1: Во = 1:1,08 = 0,925 -Д<о „-м2час 1 ° Ц
2. Ограждение состоит из параллельных слоев различных материалов, расположенных перпендику- . лярно направлению теплового потока (черт. 83, б).
Термическое сопротивление такой конструкции можно себе представит^ как сумму термических сопротивлений отдельных слоев, а именно:
R = Ri + ^2 • • • +
или
2? = d^ -f- + ... + dnrn.
Порядок расположения слоев не влияет на величину термического сопротивления, однако при определении других теплотехнических показателей (о которых речь будет впереди) тот или иной порядок расположения слоев имеет существенное значение.
Теплотехнические показатели материалов
Наименование материалов 7 г К с ^12 *6
1 Сосна и ель поперек волокон в
наружных ограждениях .... 600 6,66 0,15 0,65 3,90 5,50 7,80
2 Сосна и ель вдоль волокон .... 600 3,00 0,33 0,65 5,79 8,15 11,60
3 Фибролит магнезиальный . . • . . 500 5,5о 0,18 0,55 3,59 5,07 7,18
350 9,1 0,11 0,55 2,35 3,30 4,70
4 Шевелин 260 22,2 0,045 0,45 1,17 1,65 2,35
„ 140 25,0 0,040 0,45 0,81 1,15 1,60
5 Морозин 35) 15,4 0,065 0,36 1,46 2,05 2,90
260 -о,о 0,05 0,36 1,10 1,55 2,20
6 Соломит 320 12,5 0,08 0,36 1,55 2,18 3,10
15о 20,0 0,05 0,36 0,84 1,20 1,68
7 Камышит 360 11,1 0,09 0,36 1,75 2,46 3,50
200 16,7 0,06 0,36 1,06 1,50 2,12
8 Торфяные плиты (сфагнит, торфо-
леум) 400 14,3 0,07 0,50 1,65 1,33 3,20
То же • • 200 20,0 0,05 0,50 1,14 1,60 2,28
9 Пакля 160 25,0 0,04 0,40 0,-2 1,15 1,65
10 Рубероид 600 6,67 0,15 0,36 2,90 4,08 5,80
11 Толь 500 5,0 0,20 0,36 3,06 4,30 6,10
12 Войлок обыкновенный 300 25,0 0,04 0,45 1,18 1,66 2,36
13 „ гудронированный 800 9,5 0,105 0,42 3,20 4,50 6,35
14 Стекло обыкновенное 2 500 1,54 0,65 0,20 9,20 13,00 18,40
15 Растительный грунт, песок, су-
глинки, гравяий др. под откры-
тым небом 1900 0,5 2,0 0,20 14,05 19,80 28,10
То же под зданием 1800 1,0 1,0 0,20 9,70 13,65 19,40
16 Засыпка из сухого песка 1600 1,33 0,75 0,20 7,90 11,10 15,18
17 „ „ прокаленной расти-
18 тельной земли 1100 4,0 0,25 0,20 3,78 5,32 7,55
Зола 450 10,0 0,10 0,18 1,45 2,05 2,90
19 Коксовая мелочь 1(00 7,7 0,13 0,20 2,07 1,92 4,15
20 Шлак котельный • 1000 4,0 0,25 0,18 3,42 4,82 6,85
700 6,3 0,16 0,18 2,29 3,23 4,58
21 „ доменный гранулированный 500 7,7 0,13 0,18 1,75 2,46 3,50
350 9,1 0,11 0,18 1,34 1,90 2,68
22 Шлаковая вата 200 22,2 0,045 0,18 0,65 0,92 1,30
То же более уплотненная 400 12,5 0,08 0,18 1,22 1,72 2,45
23 Шлаковая шерсть 300 18,2 0,055 0,18 0,88 1,24 1,75
150 25,0 0,04 0,18 0,53 0,75 1,05
24 Асбестовая мелочь в засыпке . . 400 10,0 0,10 0,20 1,44 2 03 2,88
600 7,7 0,13 0,20 2,02 2,85 4,04
25 Опилки древесные в засыпке (тер-
молит) 300 9,1 0,11 0,55 2,17 3,06 4,35
26 Торфяная мелочь в засыпке . . . 250 14,3 0,07 0,40 1,35 1,90 2,70
27 Торф-сфагнум волокнистый в на-
бивке 300 14,3 0,07 0,50 1,65 2,30 ' 3,30
28 Глино-песчаная смазка 1800 2,0 0,50 0,20 6,85 9,65 13,70
29 Желе о 7 500 0,02 50,0 0,115 105,8 149,0 211,6
30 Кладка из обыкновенного красного
кирпича на холодном растворе . 1700 1,42 0,70 0,21 8,06 11,40 16,10
То же на теплом растворе .... 1600 1,72 0,58 0,20 6,95 9,Е0 13,90
31 Кладка из силикатного кирпича
на холодном растворе 1900 1,33 0,75 0,20 8,60 12,10 17,20
То же на теплом растворе .... 1 700 1,54 0,65 0,19 7,40 10,40 14.80
32 Кирпич слабопористый ...... 1400 2,22 0,45 0,21 5,85 8,25 11,70
То же пористый ......... 120-0 2,63 0,38 0,21 5,00 7,05 10,0
„ высокопористый 8G0 4,00 0,25 0,21 3,32 4,67 6,65
Наименование материалов г X с *24 *12 *6
33 Шлаковый кирпич 1400 2,00 0,50 0,18 5,73 8,08 11,45
1100 2,78 0,36 0,18 4,30 6,05 8,60
34 Кирпич глиняно-трепельный . . . 750 4,77 0,21 0,20 2,86 4,05 5,70
35 „ трепельно-диатомовый . . 1100 2,85 0,35 0,20 4,48 6,30 8,95
36 Бутовая кладка из плотных кам- 2,0 0,21 15,65 22,10 31,30
ней (гранит, базальт) 2 250 0,50
37 Бутовая кладка из камней средней 1,10 0,21 •л 15,45 21,90
плотности (известняк, песчаник) 2000 0,91 10,95
38 Кладка из легких камней (туф, ра- 0,70 0,22 8,00 11,30 16,00
кушечник) 1600 1,43
То же 1400 1,67 0,60 0,22 6,95 9,80 13,90
1200 2,00 0,50 0,22 ' 5,85 8,25 11,70
39 Глинобитные и из сырца наруж- 0,20 9,12 12,85 18,25
ные стены 2 000 1,25 0,80
40 Железобетон 2 200 0,75 1,33 0,20 12,32 17,40 24,65
41 Бетон с каменным щебном .... 2 000 0,90 1,10 0,20 10,70 15,10 21,40
То же .. кирпичным „ .... 1900 1,0 1,0 0,20 9,95 14,10 19,90
42 Шлакобетон • 1500 1,66 0,60 0,19 6,65 9,40 13,30
1 250 2,22 0,45 0,18 5,13 7,20 10,25
1000 2,85 0,35 0,18 4,05 5,70 8,10
800 4,00 0,25 0,18 3,05 4,30 6,10
43 Пенобетон 700 4,35 0,23 0,20 2,90 4,18 5,80
500 7,15 0,14 0,20 1,90 2,68 3,80
44 Известковый раствор (наружная 0,75 0,20 , 7,90 11,15 15,80
штукатурка) 1600 1,33
45 Штукатурка известковая внутрен- 0,60 0,20 7,06 9,95 14,10
няя 1600 1,66
То же по драни 1400 2,22 0,45 0,25 6,40 9,05 12,80
46 Цементо-песчаный раствор . . . . 1800 1,0 1,0 0,20 9,67 13,60 19,35
47 Сложный раствор 1700 1,11 0,90 0,20 8,90 12,55 17,80
48 Теплый „ 1400 2,0 0,50 0,18 5,70 8,05 11,40
1200 2,5 0,40 0,18 4,75 6,70 9,50
1000 2,85 0,35 0,18 4,05 5,70 8,10
49 Гипсовые плиты 840 4,55 0,22 0,20 3,10 4,35 6,20
50 Плиты „диферент" 700 5,00 0,20 0,22 2,85 4,00 5,65
51 Фанера клееная 600 7,7 0,13 0,60 3,48 4,90 6,95
52 Этернит 1900 3,33 0,30 0,20 2,02 2,85 4,04
53 Магнолит 800 6,67 0,15 0,50 3,95 5,55 7,90
54 Линолеум 1150 6,25 0,16 0,42 4,48 6,30 8,95
55 Резина 1200 5,0 0,20 0,34 4,60 6,50 9,20
56 Вода 1000 2,0 0,50 1,00 11,40 16,10 22,80
57 Лед 900 0,5 2,0 0,50 15,30 21,60 30,60
58 Снег свежевыпавший 300 5,0 0,20 0,50 2,80 3,95 5,60
То же уплотненный 400 2,5 0,40 0,50 4,55 6,40 9,10
Примечание. В первой графе помещенной выше таблицы указан объемный вес материала у в кг/м3. Влияние объемного веса на термическое сопротивление отчетливо видно, например при шлакобетоне; в зависимости от объемного веса инертных составляющих объемный вес шлакобетона колеблется от 800 до 1500 кг!*? и г в зависимости от объемного веса бетона колеблется от 4,0 до 1,66.
Значения величин с, «у?4- ^12» ^6 будут указаны в дальнейшем изложении.
Теплотехнические показатели для различных материалов приведены в таблице при естественной в данных условиях влажности их в ограждениях и при температуре 0°Ц. Кроме того, как уже указывалось, теплотехнические показатели соответствуют вполне определенному объемному весу материала. При других значениях объемного веса или при ожидаемой повышенной влажности материала во время эксплоатации здания помещенные в таблице данные долж ы быть соответственно изменены.
Сообразно с этим г для наружной штукатурки монъше, чем для более сухой внутренней штукатурки.
Таким образом с увеличением объемного веса и с увеличением влажности т уменьшается-
Если рассмотренную выше шлакобетонную стену оштукатурить снаружи и внутри известковым раствором, то при толщине штукатурок 1,5 см общее термическое сопротивление стены будет равно:
Ro = гв + r± + d2 Г2 + d3 Г3 + Гп = 0,140 + 0,015 1,66 -f- 0,40Х
X 2,22 0,015 • 1,33 4-0,05 = 1,125 (против 1,08 — для стены неоштукатуренной).
3. В конструкции ограждения имеется замкнутый воздушный прослоек.
Воздух, содержащийся в очень малых по размеру порах строительных материалов, имеет удельное термическое сопротивление г =50,0 (Л = 0,02). Столь значительное термическое сопротивление не имеет ни один строительный материал, и поэтому вполне логично использовать воздух с целью теплозащиты в строительных конструкциях.
Однако, как показывает опыт, воздушные прослойки в строительных конструкциях обладают достаточно эффективными теплозащитными свойствами только тогда, когда они не имеют значительной толщины и являются замкнутыми.
В настоящее время для замкнутых воздушных прослойков определены соответствующие величины термического сопротивления г0, и это позволяет определять термическое сопротивление ограждений, содержащих воздушные прослойки, так же, как для сплошных многослойных конструкций..
Ниже приводится таблица, заимствованная из норм для теплотехнических расчетов ограждающих элементов.
Таблица f
Толщина воздушного прослойка в см № vac °Ц г0 в —• для пустых воз- Кал душных прослойков м2 час °Ц А: в —— для прослойков, засыпанных рыхлым материалом с удельным термическим сопротивлением
Вертикальных Горизонтальных г = 5,0 (например шлак) г =14,2 (например шлаковая вата)
поток тепла снизу вверх поток тепла сверху вниз
1 0,167 0,154 0,178 0,05 0,14
2 0,194 0,171 0,215 0,10 0,28
3 0,200 0,180 0,232 0,15 0,43
4 0,201 0,181 0,240 0,20 0,57
5 0,203 0,182 0,245 0,25 0,71
7 0,201 0,183 0,252 0,35 1,00
10 0,197 0,185 0,258 0,50 1,42
15 0,194 0,187 0,264 0,75 2,13
20 0,191 0,187 0,267 1,00 2,82
Воздушный зазор . . . 0,10 0,10 0,10 — —
Воздушным зазором считается очень тонкий прослоек, образуемый неплотным прилеганием одного материала к другому, как например неплотности, получающиеся, если на дощатый настил положить насухо слой толя, который неизбежно будет касаться настила только частично.
Рассмотрение вышепомещенной таблицы показывает, что:
1. Термическое сопротивление г0 воздушного прослойка растет значительно медление, чем его толщина; вследствие этого прямая пропорциональность, имеющая место в сплошной части стены, здесь отсутствует;
Кроме того для вертикальных прослойков имеется при толщине 5 см оптимум теплоизоляции.
2. Выгоднее вместо одного более толстого прослойка сделать два более тонких; так например, два прослойка по 2 см будут иметь термическое со-противление 0,194 X 2 — 0,388 ' тогда как термическое сопроти:
.и'- час 1° Ц вление прослойка толщиною 4,0 см равно только 0,201-—-.
3. Засыпка прослойка рыхлым малотеплопроводным материалом может в зависимости от толщины прослойка и от удельного термического сопротивления материала засыпки увеличить или уменьшить термическое сопротивление прослойка (термическое сопротивление засыпанного прослойка определяется как для сплошной стены, т. е. как произведение удельного сопротивления материала засыпки и толщины слоя засыпки). Так например, пустой прослоек толщиною 2,0 см имеет большее термическое сопротивление, чем в случае заполнения его шлаком, и наоборот, засыпка шлаком воздушных прослойков толщиною более 4,0 см увеличивает термическое сопротивление. Засыпка материалом со столь значительным термическим сопротивлением, как 14,2, почти во всех случаях повышает теплозащитные качества ограждения.
Независимо от сказанного следует при проектировании ограждающих конструкций с воздушными прослойками обращать особое внимание на защиту в холодное время года прослойков от проникания в них теплого воздуха со стороны помещения (так как при различных температурах воздуха по обе стороны ограждения содержащиеся в воздухе водяные пары диффундируют в сторону более низких температур). При проникании водяных паров в пустые воздушные прослойки они насыщают находящийся в них воздух, и в конечном итоге водяные пары начинают конденсироваться и увлажнять материал ограждений, вызывая тем самым уменьшение его общего термического сопротивления.
Средством борьбы с конденсацией водяных паров в воздушных прослойках является (кроме предупреждения возможности проникания в них водяных паров) проветривание прослойков, т. е. воздухообмен в них за счет наружного воздуха, но в этом случае воздушные прослойки частично теряют свои теплозащитные свойства.
Воздушные прослойки целесообразно располагать ближе к наружной стороне ограждения, так как термическое сопротивление воздушных прослойков увеличивается спадением температуры воздуха в них. Кроме того воздушные прослойки, удаленные от внутренней поверхности ограждения, лучше защищены от проникания в них водяных паров из воздухапомещения.
Распределение температуры в ограждении
Выше (стр. 87) указывалось на то, что температура внутренней поверхности ограждения имеет существенное значение для оценки ограждений с точки зрения их санитарно-гигиенических качеств и в частности с точки зрения возможности выпадения конденсата. Поэтому пред-' ставляется важным знание способов определения температуры внутренней поверхности ограждения, а также, как это будет видно из дальнейшего, и температуры в отдельных слоях конструкции.
Падение температуры в любом слое конструкции пропорционально его термическому сопротивлению; поэтому можно на основании подобия треугольников написать (черт. 84, а):
’’в ^0 ’
отсюда
Величина te — т,, представляющая собою разницу температур внутренней поверхности ограждения и внутреннего воздуха, в дальнейшем будет называться внутренним температурным перепадом и обозначается, как уже принято выше, Мо.
Способом, аналогичным указанному в уравнении (5), можно определить температуру в любой зоне толщи ограждения, однако проще, особенно для многослойных конструкций, применить графический способ, изображенный на черт. 84, а и состоящий в нижеследующем: по оси абсцисс последовательно откладываются в любом (но одинаковом для всех отрезков) масштабе отрезки, соответствующие числовому значению слагаемых, входящих
й) $
Черт. 84. Схема распределения температур в ограждении
в состав выражения для Ro, т. е. гв, R^, R2,..., гн. Далее выбирается в качестве нулевой линии (линия ± 0°) любая горизонтальная прямая и от нее по ординатам, проведенным через крайние отложенные по оси абсциссы точки, откладываются в любом масштабе величины te и tH (положительная температура вверх, отрицательная вниз). Проведенная наклонно прямая сразу определяет распределение температуры в толще ограждения. Если полученные по черт. 84, а температуры поверхностей отдельных слоев перенести на конструктивный разрез ограждения (черт. 84, б), в котором в соответствующем любом масштабе изображено не термическое сопротивление отдельных слоев, а их толщина, то получится истинная картина падения температуры в ограждении.
Конденсация на поверхности О1раждения
При каждой заданной температуре воздух, как известно, может в состоянии насыщения содержать только строго определенное количество водяных паров; при понижении температуры воздуха это количество уменьшается, и излишек влаги выпадает в виде капели.
Пусть температура воздуха в помещении равна +15° при относительной влажности 60%. Из табл. 5 (стр. 98) получаем, что при насыщении и при +15° воздух содержит водяных паров 12,8 &/м3; так как заданная относительная влажность, воздуха в помещении равна 60%, фак-
7 Зак. €91. Проф. Л. А. Серк-т-•
тическое влагосодержание воздуха составляет: 12,8 • 0,6 — 7,68 г/№. Из той же таблицы видно, что это количество влаги (7,70 а/лг3) соответствует насыщению при +7°, т. е. точка росы для данного воздуха равна +7°.
Пусть стены, ограждающие это помещение, имеют общее термическое сопротивление 1,125 (стр. 95). Тогда температура внутренней поверхности стены при наружной температуре —30° будет равна:
= 15 —5,68 = 4-9,32° (Д<в = 5,68°).
Следовательно конденсация водяных паров на внутренней поверхности стен происходить не будет, так как ее температура (+9,32°) выше, чем точка росы для воздуха, находящегося в помещении (4-7,0°).
Если относительная влажность воздуха в помещении поднимется до 80% (при той же температуре +15°), то влагосодержание воздуха повысится до 12,8-0,8 = 10,24 а/№, и точка росы (по той же таблице) для этого влагосодержания составит около 11,1°. Следовательно при тв = 9,32° произойдет выпадение капели или, как говорят, произойдет скапливание на этой поверхности водяных паров воздуха.
При повышении наружной температуры с —30° до —15° внутренний температурный перепад будет равен:
Д/ = 15~(~1,э) • 0,140 = 3,78°,
т = 15,0 — 3,78 = 11,22 в 3 3 3
и окапливание прекратится.
Кроме влагосодержания воздуха и общего термического сопротивления ограждения на опасность появления конденсации оказывает еще существенное влияние величина г„. Хотя для этой величины (сопротивления тепловосприятию) на стр. 91 были указаны соответствующие значения (согласно табл. 2 при д£в =5,68 и 3,78° следовало бы вместо 0,140 применять в приведенных выше расчетах для гв 0,138 и 0,136), следует иметь в виду, что они относятся к поверхностям ограждения, до-
Таблица 5
t & Е t Е t Еь Е
—30 —25 —20 —15 —12 —10 —8 —6 —4 —2 +0 +2 +4 4-5 +6 0,4 0,7 1,1 1,6 2,0 2,3 2,7 3,1 3,6 4,2 4,9 5,6 6,4 6,8 7,2 0,28 0,47 0,77 1,24 1,63 1,95 2,32 2,76 3,28 3,88 4,58 5,29 6,10 6,54 7,01 +7 +8 +9 4-ю 1 +11 1 +12 +13 +14 +15 +16 +17 +18 +19 +20 +21 7,7 8,3 8,8 9,4 9,9 10,6 11,3 12,0 12,8 13,6 14,4 15,3 16,2 17,2 18,2 7,51 8,05 8,61 9,21 9,84 10,52 11,23 11,99 12,79 13,63 14,53 15,48 16,48 17,54 18,65 1 +22 ! +23 1 +24 +25 +30 +35 +40 +45 +50 —55 +60 +65 +70 +75 +80 19,3 20,4 21,6 22,9 30,2 39,3 50,9 65,0 82,3 103,9 129,8 160,0 197,1 239,9 290,3 19,83 21.07 22,38 23,76 31,82 42,18 55,32 71,88 92,51
Примечание. g0— количество водяных паров в воздухе в г/м3 при его насы- • щении, т. е. предельное количество влаги в воздухе при данной температуре;
£ — значение максимальной упругости водяного пара в мм рт. ст. для данной температуры;
t — температура воздуха в °Ц.
статочно интенсивно омываемым воздухом. Е'сли непосредственно к стене поставить какой-либо предмет меблировки (например шкаф), то в промежутке между этим предметом и поверхностью стены движение воздуха (конвекция) значительно уменьшается, и величина т в существенно увеличивается (до 0,400 и даже 0,500). В этих условиях температура внутренней поверхности существенно падает, и именно в таких местах чаще всего обнаруживается окапливание (сырость) на стенах.
Теплоустойчивость
Все сказанное выше об общем термическом сопротивлении ограждений и о распределении в толще их температур относилось, как уже указывалось, к установившемуся режиму, т. е. к условию постоянства различных температур воздуха по обе стороны ограждения. Фактически подобные условия, как правило, отсутствуют, так как температура наружного воздуха подвергается под влиянием метеорологических факторов постоянным колебаниям. Колебания температуры воздуха происходят также и со стороны внутренней поверхности ограждения вследствие неравномерной отдачи тепла отопительными приборами, особенно комнатными, так называемыми голландскими и иными печами, которые топятся периодически 1—2 раза в сутки в течение коротких периодов.
Ввиду этого температура внутренней поверхности ограждения также подвергается колебаниям. Если эти колебания происходят в относительно небольших пределах и если средняя температура поверхности соответствует общим санитарно-гигиеническим требованиям, то ограждение может быть с теплотехнической точки зрения признано удовлетворительным. Наоборот, резкие колебания температуры внутренней поверхности ограждения в помещениях, предназначенных для длительного пребывания людей, являются с санитарно-гигиенической точки зрения недопустимыми.
Таким образом к числу упоминавшихся ранее требований к ограждающим элементам значительного количества отапливаемых зданий необходимо еще прибавить требование незначительных колебаний температур на внутренней поверхности, или, как говорят, требование достаточной теплоустойчивости ограждений.
Не входя в детальное рассмотрение теоретических основ теплоустойчивости ограждений, можно сказать, что одним из наиболее важных показателей теплоустойчивости является так называемый коэфициент теплоусвоенпя внутренней поверхности ограждения Se, однако
теплоустойчивость зависит также от общего термического сопротивления ограждений Rn.
Проф. 0. Е. Власовым введено понятие (принятое в настоящее время в официальных советских нормативах) коэфициента теплоустойчивости ограждения, равного согласно выведенной им формуле:
где m выражает амплитуду колебаний теплового потока в зависимости от системы отопления и имеет значение: при отоплении печами средней теплоемкости — 0,5; при водяном центральном отоплении —1,0; при патовом центральном отоплении —1,0. Поскольку согласно этому 'коэфициент теплоустойчивости ср имеет практическое значение лишь при отоплении зданий печами (а не центральными системами), постольку вышеуказанную формулу (принимая m = 0,5) можно написать в виде:
2?о
гв+1:2^'
(7)
Если ограждение имеет значительную толщину и состоит из однородного материала, то коэфициент теплоусвоения внутренней поверхности S равен коэфициенту теплоусвоенпя s материала, из которого сделано ограждение. Этот коэфициент $ характеризует способность материала более или менее интенсивно воспринимать тепло при колебании температуры на его поверхности и величина его выражается формулой:
.« = 2,5( 7 Vtc-rZ ,
где с — удельная теплоемкость материала;
Z—’период колебаний теплового потока;
Y—объемный вес материала;
г — его удельное термическое сопротивление.
При топке печей 1 раз в сутки Z — 24 часа; при двух топках Z = 12 час. и при четырех топках в сутки Z = 6 час. Значения всех величин, входящих в указанную формулу, приведены в табл, з (стр. 93). В частности в этой таблице приведены величины $24, $12 и которые вычислены по формуле (8) и обозначают коэфициент теплоусвоения s для данного материала при одной, двух и четырех топках в сутки.
Если конструкция ограждения является многослойной, состоящей из материалов различной теплоусвояемости, то приходится предварительно определить условную толщину D слоя резких колебаний, который располагается непосредственно у внутренней поверх-
пости ограждения. Эта условная толщина представляет собою отвлеченную величину и равна D = Rs, trq R является термическим сопротивлением материала слоя резких колебаний; при этом возможны нижеследующие три случая:
1. Если для первого внутреннего слоя величина Di = R1S1 — dirisi 1,0, то это обозна-. чает, что слой резких колебаний полностью располагается в первом внутреннем слое ограждения; в этом случае S’=s (т. е. коэфициенту теплоусвоения материала при том или ином числе топок в сутки).
2. Если
Di — Rist < 1, но
Di 4- D2 — Risi 4- R2S2 — dtnsi 4- d2r2S2 1, то слой резких колебаний располагается в первых двух слоях ограждения и _ + *2
1+Л1>2 ‘ 3. Если
Di 4- #2 4-... 4- Dn-i < 1, но
Di 4- D2 4- • • • 4- Dn—1 4- Dn^-1»
то слой резких колебаний ' располагается в первых п внутренних слоях ограждения и в этом случае определение величины коэфициента теплоусвоения начинается с п — 1-го слоя по формуле:
~ __^п—1 1 sn
f 1 1 4- -1
Далее, пользуясь этой величиной, можно определить:
о ^П~2 Sn—2 $п—1
1 + В,_2Л4-1
и так далее, пока не дойдем до первого' слоя, для которого:
+ 8»
1^4 •
Определив по одному из указанных выше способов (в зависимости от конструкции ограждения) 8 можно по формуле Власова определить коэфициент теплоустойчивости ограждения:
__ -Йо
Анализируя эту формулу, нетрудно заметить, что средствами повышения теплоустойчивости являются:
1. Увеличение общего термического сопротивления ограждения 7?о путем увеличения его толщины или путем применения менее теплопроводных материалов.
2. Увеличение коэфициента теплоусвоения 8в внутренней поверхности ограждения за счет расположения на внутренней поверхности ограждения материалов, имеющих большее значение коэфициента теплоусвоения s или за счет сокращения периода Z колебания отдаваемого отопительными приборами теплового потока; так например, штукатурка известковым раствором внутренней поверхности деревянной стены увеличивает 8в; топка печей в сильные морозы 2 раза в сутки уменьшает Z и увеличивает 8в.
3. Уменьшение величины т (принятой в вышепомещенной формуле, равной 0,5) путем применения системы отопления с более равномерной отдачей тепла; на практике очень часто ограждения, являющиеся с теплотехнической точки зрения неудовлетворительными при печном отоплении здания, оказываются вполне удовлетворительными при центральных, особенно водяных системах отопления.
Выбср необходимого общего термического сопротивления и коэфициента теплоустойчивости
Необходимые в каждом конкретном случае строительства теплозащитные качества ограждений зависят от:
1) назначения здания или помещения и
2) климатических особенностей данного географического пункта, в котором осуществляется строительство.
При выборе теплозащитных качеств ограждений решающей климатической особенностью является степень суровости зимнего периода, т. е. наружные температурные условия в холодное время года.
Чорт. 85. Схема границ климатических поясов и зон
В вышеприведенных формулах для теплотехнических расчетов эти температурные условия характеризуются величиною tH, в качестве которой принимается так называемая наружная расчетная температура, определимая на основе многолетних метеорологических наблюдений, температуры (£яч) наружного воздуха наиболее холодного месяца (январь), а с другой стороны, от абсолютного минимума температур наружного воздуха (t м), встречающегося в данной местности. Эта зависимость выражается формулой:
t =t 4-0,6 (t —t ).
Значения tH для различных пунктов СССР устанавливаются нормами для теплотехнических расчетов и приведены в III томе настоящего курса. Там же будут более подробно рассмотрены вопросы выбора общего термического ограждения для зданий различного назначения.
На схеме, изображенной на черт. 85, показаны границы климатических поясов и зон, причем каждому поясу соответствуют три зоны. В более старых нормах было принято деление территории СССР на 4 климатических района, а именно:
I район—tH равна от —31° до —36°; сюда относятся: Свердловск, Пермь, Архангельск, Магнитогорск, Нижний Тагил и т. д.
II район—tH равна от —26° до —30е; сюда относятся: Москва, Горький, Саратов, Казань, Оренбург и т. д.
III район—tH равна от —21° до —25°; сюда относятся: Минск, Харьков, Воронеж и т. д. IV район—tH равна от —16° до —10°; сюда относятся: Киев, Одесса. Ростов-на-Дону, Астрахань, Ташкент и т. п.
Стены жилых и общественных зданий должны иметь нижеуказанные минимальные значения общего термического сопротивления (Л о) п коэфицнента теплоустойчивости (?).
I рчйон........Д) 1,39; 6,50;
II район.......7?0 > 1,10; ср 5,50;
III район......2?0 5>0,90; ср 5,50;
IV район.......-Йо 0*5Г0; <р > 3,50;
Примеры теплотехнических расчетов и примеры проверки достаточности теплозащитных качеств ограждений помещены в конце настоящего первого тома в «Приложении».
ГЛАВА 7
РУБЛЕНОЕ СТРОИТЕЛЬСТВО
§ 23. РУБЛЕНЫЕ СТЕНЫ —БРУСЧАТЫЕ И БРЕВЕНЧАТЫЕ
Сруб и его элементы
На черт. 86 показан пример одноэтажного деревянного дома с рублеными стенами.
Система связанных между собою рубленых стен здания носит название сруба. Сруб в современном строительстве собирается из отдельных горизонтально укладываемых друг на друга брусьев сечением 150 X 150 мм, которые выпиливаются из бревен диаметром 220—240 мм (черт. 87).
Каждый ряд брусьев в срубе' называется венцом, а стены, срубленные из брусьев, называются рублеными брусчатыми.
В целях более плотного прилегания горизонтальных поверхностей двух расположенных смежно по высоте венцов и в целях создания должной плотности и воздухонепроницаемости сопряжения между 102
брусьями прокладывается смоленая пакля или импрегниро-ванный войлок (войлок импрегнируется составом, который предохраняет его от увлажнения и от разрушения молью). Таким образом горизонтальный шов между брусьями имеет толщину около 10 мм (черт. 87, в).
Для того чтобы предупредить возможность бокового смещения отдельных венцов и увеличить прочность соединения их между собою, применяются деревянные цилиндрической формы (диаметром 30 мм, длиною 60 мм) шипы, закладываемые в круглые, высверленные в брусьях гнезда (черт. 87). Шипы устраиваются в углах сруба, в местах пересечения стен, а также па всех остальных участках сруба через каждые 1,5—2,0 м.
Сопряжение брусьев в углах и при пересечении стен осуществляется при помощи лапы (черт. 87, а) или при помощи потайного шипа (черт. 87, г, д, е, ж, з).
Выходящие на наружные поверхности стен торцы брусьев подвергаются относительно быстрому загниванию; поэтому углы сруба, а также места
Черт. 83. Общий вид одноэтажного рубленого дома
примыкания внутренних стен к наружным необходимо с внешней стороны стен защищать пилястрами, состоящими из вертикально прибиваемых досок, под которые прокладывается в целях отепления торцов брусьев импрегнированный войлок (черт. 87, г и д').
В первые 1—2 года после постройки сруб дает довольно значительную осадку, происходящую, во-первых, вследствие усыхания дерева, а во-вторых, вследствие уплотнения прокладываемого в швах войлока или пакли. Поэтому прибивку пилястр следует производить только через два года после возведения сруба, на первое же время поверх торцов прибивать редко расположенными гвоздями тонкие тесины, которые могли бы изгибаться при осадке сруба или следовать за ней.
Все элементы брусчатого сруба, включая все врубки, шипы и т. п., заготавливаются на деревообделочных заводах и на месте постройки происходит только сборка сруба из готовых, соответственно размеченных (замаркированных) элементов.
Заводская заготовка готовых брусьев сруба может быть произведена только для определенного вида здания. Поэтому массовое заводское пра-изводство брусчатых срубов предопределяет необходимость наличия типовых проектов зданий, которые, как и в других случаях строительного производства, являются основою индустриализации и механизации строи-
тельства. Важнейшие установки в области изжития кустарничества и внедрения в строительство индустриализированных и механизированных приемов работы даны в Постановлении ЦК ВКП(б) и СПК СССР от 11 февраля 1936 г.
Трестом Союзстройдеталь разработаны типовые проекты зданий, по которым на предприятиях треста ведется заготовка элементов брусчатых срубов.
Черт. 87. Элементы брусчатых ст н
В постановлении СПК СССР от 26 февраля 1938 г. «Об улучшении проектного и сметного дела и об упорядочении финансирования строительства» со реей решительностью указывается на недостаточность в нашем строительстве типизации и стандартизации отдельных конструктивных элементов и строительных деталей. Поэтому необходимо обратить особое внимание на устранение этих недочетов во всех видах строительства.
В дореволюционной России деревянные здания строились почти исключительно рублеными, однако брусчатых срубов тогда почти не знали, так как строительство не носило массового характера и не имело индустриальной базы. Срубы возводились из бревен вручную; при обработке 104
бревна топорами не имело смысла вытесывать из бревна брус, превращая стесываемую часть древесины в щепу.
В настоящее время бревенчатые срубы находят еще применение в колхозном ' строительстве преимущественно тех районов, которые богаты местными лесными материалами. Другими словами, бревенчатое рубленое строительство может в современных условиях найти оправдание, когда строительство не носит массовый типизированный характер и когда близ места постройки отсутствуют еще деревообрабатывающие предприятия, выпускающие готовые элементы брусчатых стен.
Конструктивная схема бревенчатого сруба мало отличается от брусчатых стен, но венцы сплачиваются в паз. Последний выбирается с нижней стороны венца, чтобы предотвратить затекание воды.
Вместо пакли или импрегнированного войлока в пазы сруба иногда прокладывается мох или кошма.
Черт. 88. Элементы рубленых бревенчатых стен
Соединение венцов по высоте производится, как и в брусчатом срубе, шипами, но форма гнезда имеет не круглое сечение, а прямоугольное (черт. 88, б).
Сращивание бревен по их длине (в пределах одного венца) осуществляется также шипом (черт. 88, в).
В углах здания сопряжение бревен может быть осуществлено например по одному из способов, указанных на черт. 88, г, д, е, ж. Изображенные врубки носят общее название чашки, а способ сопряжения — рубка с остатком или в обло, так как у каждого бревна за внешнее очертание угла выступает небольшой конец (длиною 25—40 с.и), называемый остатком. Наиболее простая разновидность чашки указана на черт. 88, е, так как вырубка производится только с одной стороны бревна; такая чашка может скользить вдоль выпуклой поверхности нижележащего бревна и неподвижность сопряжения достигается только за счет упоминавшихся выше шипов, в достаточной мере связывающих смежные венцы в продольном их направлении. Чашка согласно черт. 88, г несколько сложнее, так как она имеет вырубку и сверху и снизу; кроме того вырубленная сверху чашка подвержена опасности попадания в нее воды при дожде. Если
в чашке устроить присек или потемок (черт. 88, д'), то прочность сопряжения угла увеличивается (это положение имело бы особое значение, если бы отсутствовали шипы между отдельными венцами и если бы •стены подвергались значительным боковым усилиям). Довольно сложной,
Черт. 89. Детали рубки в лапу
но прочной против боковых усилий врубкой для образования углов является прямая чашка (черт. 88, ж).
Рубка углов стен без остатка производится обычно в лапу, как показано на черт. 89, а и <5, причем лапа может быть применяема как с при-секом (потемком), так и без него. Устройство лапы также не отличается простотой, но требует несколько меньшего расхода древесины.
Из приведенного выше рассмотрения разновидностей угловых сопряжений бревенчатого сруба вытекает, что для практических целей наиболее
Черт. 9Э. Горизонтальная обшивка ру- Черт. 91. Штукатурка деревянных стен бленых стен
пригодной является врубка в лапу (каковая и имеет наибольшее распространение в строительстве)- Однако в некоторых сооружениях специального характера (закрома, силосы), подверженных значительным боковым усилиям от прилегающих к поверхностям стен насыпанных рыхлых материалов (зерно и т. и.), оказывается целесообразным угловое сопряжение типа, показанного на черт. 88, г, е, ж. Вообще же рубка с остатком едва' ли может найти широкое техническое и экономическое оправдание, тем более что углы, срубленные в чашку, отличаются большей продуваемостью.
В случае, если к наружной стене сруба примыкает под углом внутрен
няя поперечная рубленая стена, то венцы последней врубаются при помощи лапы, как указано на черт. 89, в.
При относительно простой конструктивной схеме рубленой и бревенчатой стены наиболее слабым ее местом в отношении тепловой защиты являются пазы.
Чтобы рубленая стена имела достаточное термическое сопротивление, необходимо паз делать соответствующей ширины, так например, в I климатическом районе применяются бревна диаметром 25—27 см при ширине паза 16—18 см, а во II климатическом районе — бревна диаметром 22—24 см с шириной паза 14—16 см.
В целях повышения теплозащитных качеств рубленых стен (особенно в зданиях, стоящих в открытых ветреных местах) можно применить н а-ружную дощатую обшивку стен (черт. 90) и внутреннюю штукатурку (черт. 91).
Из приведенного выше описания конструкции рубленых стен нетрудно усмотреть, что приемы работ по возведению таких стен носят кустарный характер, и основным инструментом для обработки входящих в состав стены элементов является топор (отсюда происходит термин «сруб» и «рубленое строительство»). Поэтому такая конструкция стен может иметь, как уже указывалось, лишь ограниченное применение, несмотря на ряд достоинств рубленого строительства, а именно: долговечность и хорошие теплозащитные качества (достигаемые, правда, за счет значительной затраты древесины).
Оконные и дверные проемы
Некоторым усложнением при постройке рубленых стен следует считать необходимость устройства в них дверных и оконных проемов, так как
между проемами образуются узкие по фасаду простенки (черт. 92), состоящие из уложенных друг на друга коротких обрезков брусьев или бревен; несмотря на то, что в каждом ряду этих обрезков ставится не менее чем по два шипа, устойчивость таких простенков очень незначительна, и во время постройки сруба к ним . приходится прибивать вертикальные доски для того, чтобы предупредить их опрокидывание или выпучивание. В дальнейшем доски удаля-
Черт. 92. Проемы в рубленых стенах
ются и устойчивость простенков обеспечивается установкой оконных и дверных коробок, снабженных по внешнему периметру пазами, в которые входит гребень соответственно обработанных концов брусьев или бревен (черт. 93).
Вследствие неизбежной осадки сруба поверх оконных и дверных коробок необходимо оставлять некоторый свободный зазор. По окончании основной осадки сруба, происходящей в первые недели после его постройки, этот промежуток закладывается доской, несколько раз обернутой импрег-
нированным войлоком или паклей, и дальнейшая осадка происходит за счет уплотнения указанной обмотки.
В отапливаемых зданиях (в громадном большинстве местностей СССР за исключением наиболее южных) всегда устраиваются в целях теплозащиты в холодное время года двойные переплеты; оконные коробки имеют в этом случае две четверти для вставки как наружного (летнего), так и внутреннего (зимнего) переплета (черт. 93).
На практике различаются два способа навески переплетов; при первом способе наружный переплет открывается наружу (черт. 94, а), а внутренний— внутрь; при этом способе оконная коробка делается из доски 19 X 6 см (черт. 94, в) и имеет симметричное сечение. При втором способе оба переплета открываются внутрь (черт. 94, б) и в этом случае коробка делается из толстых пластин и требует более значительного расхода древесины
(черт. 94, г).
Открывание оконных переплетов в разные стороны (первый способ) имеет то преимущество, что коробка стоит дешевле и оба переплета имеют
одинаковые размеры (это важно для стандартизации переплетов и оконных
стекол). Недостатком такого приема является то, что открываемые наружу створки переплета подвергаются действию атмосферной влаги и ветра, кото-
рый с силой закрывает открытую створку и приводит к бою стекол. Для предупреждения этого открываемые наружу створки необходимо закреплять в неподвижном положении особыми так называемыми ветровыми крючками.
При открывании обоих переплетов внутрь указанные два недостатка отпадают, но коробка получается массивнее и внутренний переплет шире и выше наружного, причем особое значение имеет увеличение внутреннего переплета в высоту, так как иначе наружный переплет вообще нельзя было бы открыть внутрь. Внутренние и наружные переплеты различного размера неудобны для стандартизации, к тому же требуют различного размера стекол. Оба открытых в помещение переплета несколько загромождают отверстие проема, и
Черт. 93. Обделка проемов в рубленых стенах
тические удобства. На практике при применяется открывание р о н ы. О конструкции переплетов и ;
в этом случае съемка внутреннего переплета на лето и открывание внутрь только наружных створок имеет несомненно некоторые прак-деревянных зданиях чаще гереплетов в разные сто-верей см. ниже (§ 28 и 29).
Обшивка
Обшивка брусчатых и бревенчатых стен делается по вертикальным брускам, прибиваемым к срубу через каждые 1,0—1,2 л, причем бруски следует по их длине прибивать возможно редко, а в самых брусках необходимо предусмотреть продолговатые отверстия (черт. 89) для того, чтобы при осадке сруба не произошло выпучивания обшивки и чтобы прибитые наглухо бруски не могли служить препятствием естественной осадке сруба. Вообще обшивку стен необходимо производить только через год или два после окончания постройки сруба.
Штукатурка
Штукатурка представляет собою, слой раствора толщиною 15—25 мм, наносимого на поверхность стен, потолков и иных элементов зданий.
В большинстве случаев оштукатуривание конструктивных элементов преследуют цель создания гладких сплошных (бесшовных) твердых поверх-108
ностей, которые необходимы или желательны не только по эстетическим, но и по санитарно-гигиеническим соображениям. Иногда штукатуркой обеспечивается меньшая воздухопроницаемость (меньшая продуваемость, например наружных степ), защита от увлажнения, и т. д.
Для оштукатуривания деревянных поверхностей применяется обычно известковый или известково-алебастровый раствор. Раствор сравнительно слабо сцепляется с поверхностью дерева, особенно если оно опилено, острогано или отесано. Кроме того при нанесении раствора непосредственно на дощатую обшпвку или на поверхность рубленой стены в штукатурке очень
Черт. 94. Схемы открывания оконных пере шт ото в
легко образовывались бы трещины в местах сопряжения досок или брусьев, так как деревянные элементы подвергаются усыханию. Вследствие этого оштукатуриваемые деревянные поверхности предварительно обиваются крест-накрест дранью (черт. 91), располагаемой диагонально на плоскости стены. Драничная обшивка образует как бы сплошную сетку, имеющую шероховатые поверхности драниц и образующую неровную, перекрывающую стыки между отдельными досками и брусьями, поверхность, на которой раствор держится достаточно прочно без значительного непосредственного сцепления с поверхностью стены или потолка.
Чем толще дранка, тем прочнее держится штукатурка, так как часть раствора попадает в промежуток между драницами верхнего слоя обивки и оштукатуриваемой поверхностью, но применение более толстой драни требует увеличения толщины штукатурки, так как раствор должен на 6—7 мм покрывать драницы, иначе они будут просвечивать через раствор.
Осадка сруба является причиною того, что штукатурку, равно как и обшивку, можно производить только через год или два после окончания постройки здания.
Иногда для уменьшения звукопроводности, для повышения термического сопротивления и наконец для еще большего разъединения штукатурки от деформирующихся поверхностей деревянных ограждений стены и потолки предварительно обиваются рогожей и затем уже производится обивка дранью. Иногда вместо рогожи применяется войлок; следует однако иметь в виду, что присутствие войлока и наличие неплотностей (трещин) в штукатурке влечет за собою разведение моли, борьба с которой причиняет немало трудностей, поэтому войлок в случае его применения необходимо обязательно импрегнировать.
В местностях, богатых камышом или тростником, для обивки вместо драни применяются маты из этих материалов.
Недостатки и достоинства рубленых стен
Несмотря на то, что рубленые здания очень долговечны и существуют без капитального ремонта в течение многих десятков лет, рубленые и особенно рубленые бревенчатые стены обладают существенными конструктивными недостатками. Большинство этих недостатков было уже выявлено в предыдущем изложении и здесь остается их лишь просуммировать и сделать соответствующие выводы, а именно:
1. При кустарном способе производства работ большое количество древесины при постройке бревенчатых стен превращается в щепу и используется совершенно неэффективно. В соответствии с постановлением СНК СССР от 11 апреля 1937 г. № 607 в III и IV климатических районах возведение рубленых зданий для строительства по ряду наркоматов (НКТП, НКОП, НКПП и др.) в целях экономии лесоматериалов запрещено.
2. Некоторой рационализацией в деле устройства бревенчатого сруба является опиливание горбылей с двух сторон бревна, но устройство паза и сравнительно сложных врубок все же довольно трудоемко, а затрата древесины остается значительной-
3. Для получения достаточно плотных горизонтальных стыков необходимо прокладываемые мягкие прокладки (паклю, импрегнированный войлок, мох) впоследствии искусственно уплотнять, т. е. конопатить (с добавлением иногда необходимого для заполнения стыка количества этих материалов). Эта работа может быть осуществлена только после осадки сруба, так как конечная толщина стыка может колебаться в зависимости от усушки древесины бревна, от случайного коробления его во время усушки, от невполне точной работы при выбирании в бревне паза (проводимом обычно довольно грубо при помощи топора и т. п.).
4. Осадка сруба и необходимость произвести конопатку не дают возможности быстро" полностью закончить постройку здания.
Помимо перечисленных недостатков, вытекающих в своей основе целиком из неизбежной при аналогичной конструкции вертикальной осадки сруба, рубленые стены представляют собою еще ряд неудобств (являющихся результатом тех же причин), а именно: неизбежность устройства внутренних стен также в виде массивной рубленой конструкции только для того, чтобы получить достаточную жесткость стен; неудобство устройства дымоходов или коренных труб близ дающих осадку стен и т. п.).
§ 24. ПРОЧИЕ ЭЛЕМЕНТЫ РУБЛЕНЫХ ЗДАНИЙ
Нпжнее п верхнее перекрытия
Конструктивный элемент здания, горизонтально ограничивающий помещения, называется перекрытием. Основной несущей конструкцией перекрытия служат балки.
Перекрытие, расположенное над подпольем, называется нижним перекрытием, а перекрытие над помещением — верхним или чердачным. Пространство, образующееся между чердачным перекрытием и 110
крышей, носит название чердачного пространства или чердака.
Нижние перекрытия в отапливаемых зданиях с подпольем состоят из балок, наката, засыпки и чистого пола (черт. 95, е).
Черт. 95. Конструкция верхних и нижних перекрытий
Накат может делаться из горбылей или вообще малоценного лесного материала (толщиной 3—4 см). Для укладки наката к балкам прибиваются бруски 5X4 см (черт. 95, д и ё).
В целях повышения теплозащитных качеств перекрытия и в целях повышения капитальности здания целесообразно для наката применять вместо горбылей пластины (черт. 95, д и е).
Засыпка предназначается для дополнительной сверх наката тепловой изоляции перекрытия. Вследствие этого засыпка должна устраиваться из малотеплопроводных материалов и кроме того из материалов, имеющих по возможности незначительный объемный вес, так как засыпка представляет собою мертвый груз, увеличивающий собственный вес перекрытия. Хорошим материалом для засыпки являются шлаки каменноугольные (котельные и гранулированные доменные), чистый сухой песок или лишенная органических частиц сухая растительная земля. Не следует для засыпки употреблять материалы, способные загнивать (древесные опилки, строительный мусор со щепой, сфагнум и т. и.); если по местным условиям не оказывается другого подходящего материала для засыпки кроме опилок, то последние следует смешивать с известью и алебастром для уменьшения опасности загнивания и для предупреждения размножения в них паразитов. Толщина засыпки зависит от степени теплопроводности материала, от климатических условий данной местности, от степени утепления подполья забиркой (или сплошной фундаментной стенкой), но во всяком случае толщина ее не должна быть менее 10—12 см. Для защиты засыпки от подпольной сырости и для предупреждения просыпания рыхлого материала сквозь неплотности (щели между отдельными досками или пластинами) наката поверх последнего прокладывается толь или делается глиняная смазка (черт. 95, d и е). Поверх балок укладываются лаги и по ним настилается чистый пол, состоящий из сверху выстроганных шпунтовых досок или из так называемого шпунтованного полового бруска толщиною 3,7 см и шириною 10—12 см- При укладке чистого пола по лагам под полом получается сообщающийся воздушный прослоек поверх засыпки, и через закрытые решеткой отверстия в дощатом настиле (черт. 95, е) происходит высыхание засыпки. При постройке здания доски чистого пола прибиваются возможно малым числом гвоздей; через год после усушки досок последние сплачиваются (уплотняются образовавшиеся щели путем сдвигания досок) и только тогда окончательно прибиваются к балкам или лагам.
Конструкция верхнего перекрытия отличается от нижнего прежде всего тем, что в нем может отсутствовать чистый пол (черт. 95, а и б). Накат из указанного выше материала укладывается поверх балок, а по нижним граням балок пришивается подшивка из досок толщиной 2—2,5 см (черт. 95, а). Накат, уложенный поверх балок чердачного перекрытия, называется простильным или черным полом.
Засыпка укладывается поверх черного пола и состоит также из малотеплопроводных материалов (как и засыпка нижнего перекрытия), но поверх ее делается глиняная корочка, т. е. намазывается слой глиняного раствора, который имеет целью как бы прижать нижний легкий слой и обеспечить общую неподвижность свободному сверху слою рыхлой засыпки; с той же целью засыпку верхнего перекрытия вместо устройства корки иногда поливают известковым молоком, которое образует корку на поверхности смазки, но более плотную. Воздушный прослоек, образующийся между простильным полом и подшивкой, представляет собой дополнительную теплозащиту, что в данном случае очень важно, так как охлаждение помещения снизу вверх происходит интенсивнее, чем сверху вниз. Простильный пол может быть заменен накатом из пластин, как в нижнем перекрытии (черт. 95, д), при этом подшивка становится излишней.
Наконец можно в отдельных случаях отказаться от устройства как про-стильного пола, так и наката, а засыпку расположить непосредственно на подшивке (черт. 95, б). При таком решении необходимо обратить особое внимание на прочность прибивки досок подшивки к балкам помощью двух косо забитых гвоздей (черт. 95, в).
Кроме того в целях защиты засыпки от увлажнения водяными парами воздуха помещения (проникающими зимой из более теплой среды в более холодную и конденсирующимися в холодной засыпке) целесообразно проложить пароизоляционный слой в виде толя, укладываемого поверх подшивки. Для создания непрерывности пароизоляционного слоя необходимо к балкам прибить снизу полосы толя (черт. 95, г — I), затем прибить подшивку (стадия II), уложить толь по подшивке (стадия III) и наконец отогнуть края полос толя, временно прибитых к балкам (стадия IV).
Коренные трубы и установка печен
Небольшие деревянные здания обогреваются почти всегда так называемыми комнатными печами. Для отвода дыма необходимо иметь дымоходы,
Черт. 96. Расположение коренных труб в рубленых зданиях
При деревянных стенах здания дымоходы устраиваются в так называемых коренных трубах, представляющих собою кирпичные столбы, в которых устроены вертикальные каналы (черт. 96). Каналы (дымоходы) обычно имеют размеры, равные одному кирпичу (плашмя), т. е. включая толщину швов, - 14 X 27 см. Толщина стенок между дымоходами и вокруг них делается в % кирпича. При устройстве коренных труб и печей в деревянных зданиях необходимо обратить особое внимание на защиту деревянных частей здания от чрезмерного нагревания или возгорания, так как большинство пожаров происходит обычно от неправильного устройства печей или коренных труб.
На черт. 96, а показана коренная труба на два дымохода (или, как говорят, на два дыма), поставленная в углу между двумя пересекающимися рублеными стенами. Для защиты стены от нагревания предусмотрены следующие меры: вокруг коренной трубы в сторону стен оставлен зазор шириною 6,5 см (так называемая холодная четверть), а затем выложена стенка толщиною 6,5 см (кирпич на ребро), связанная по внешним своим концам с кладкой коренной трубы, но не связанная со стеной для того, чтобы стена могла самостоятельно давать осадку.
Вверху и внизу четверти следует оставить небольшие отверстия для сообщения воздуха между холодной четвертью и комнатой. Циркулирую-
8 Зав. 891. Проф. Л. А. Ое(рк. 113
щий воздух по закону теплообмена охлаждает поверхность коренной трубы.
Если коренная труба поставлена не в углу, а прилегает к капитальной стене только одной своей стороной (черт. 96, б), то холодная часть устраивается только с одной стороны- При примыкании к перегородке холодная четверть не устраивается, а перегородка доводится до трубы и отделяется от нее разделкой в V2 кирпича, идущей по всей высоте деревянного бруса перегородки (черт. 96). Одна печь может обогревать одну, две (черт. 96, б) или даже три комнаты (черт. 96, в), причем печь может прорезать не только перегородки, но и капитальные стены, так как по своей высоте она обычно меньше высоты помещения; коренная труба проходит по всей высоте здания, и поэтому коренными трубами никогда не следует перерезать в плане капитальных стен, так как этим самым нарушается цельность конструкции капитальных стен.
Если печь проходит в плане сквозь капитальную стену, то для образования необходимого печного проема концы венцов сруба врубаются гребнем в снабженный шпунтом брус, прилегающий к разделке печи и дающий возможность осадки срубу (черт. 96, в).
Черт- 97. Разделки в коренных трубах
При проходе коренной трубы через перекрытие необходимо также устраивать разделку (утолщение стенок трубы), для того чтобы предупредить возгорание балок (черт. 97), причем в пределах разделки толщина стенок коренной трубы увеличивается до 1 кирпича, т. е. до 25 см, но боковая поверхность балок должна отстоять от внутренней поверхности дымохода не менее чем на 35 см (черт. 97, а). В целях уменьшения расстояния между деревянными балками, где проходит стояк дымовой трубы, является целесообразным это расстояние уменьшить путем прокладки между разделкой и балкой смоченного в глиняном растворе войлока или асбестового картона толщиною не менее 3 мм (черт. 97, б); в этом случае расстояние от внутренней поверхности дымохода до боковой грани балки может быть уменьшено до 28—30 см и расстояние между осями балок перекрытия уменьшено до 1,05—1,10 м. При проходе коренной трубы сквозь кровлю устройства разделок от деревянных стропильных ног и обрешетки не требуется; достаточно оставить зазор шириною 6—7 см, так как при свободной циркуляции воздуха в чердачном пространстве нет опасности чрезмерного нагревания деревянных частей; к тому же и стенки дымоходов в верхней части трубы (а тем более в чердачном пространстве) прогреваются значительно меньше.
Из сказанного видно, что особенно серьезная изоляция коренной трубы от деревянных частей здания требуется там, где образуются замкнутые воздушные пространства, не сообщающиеся с помещением и недоступные для свободной циркуляции в них воздуха (пространство между черным полом 114
и подшивкой в чердачном перекрытии — черт. 95, а; прослоек между стенками коренной трубы и деревянными стенами здания — черт. 96, а).
Для сопряжения железной кровли с проходящей через нее коренной трубой стенки последней выше кровли несколько утолщаются для образования небольшого подзора, под который подводится кровельное железо (черт. 139). Труба выводится на 50—60 см выше конька крыши (для того чтобы в нее не происходило задувания ветра), а верхняя плоскость трубы покрывается колпаком из кровельного железа, лежащим на выпущенном ряде кирпича и предохраняющим верхнюю часть коренной трубы от разрушения атмосферными факторами. Со стороны конька на кровле делается небольшой треугольный разжелобок, предупреждающий подтекание к трубе стекающей по скату крыши дождевой воды (черт. 139).
Коренные трубы и печи устанавливаются на особых фундаментах и таким образом разъединяются от всех остальных элементов здания, чтобы могла происходить их свободная осадка при осадке венцов сруба стен.
Если коренная труба отстоит от конька крыши на 1,5—2,0 м, устья дымоходов могут располагаться в уровне конька, а при дальнейшем удалении от конька высота коренной трубы определяется линией, идущей от конька и наклонной к горизонту под углом 10° (см. также черт. 376).
ГЛАВА 8
ДЕРЕВЯННЫЕ КАРКАСНЫЕ ЗДАНИЯ
§ 25. ВСТУПЛЕНИЕ
Экономика предъявляет к любому конструктивному оформлению сооружения нижеследующие требования: минимальный срок возведения; минимальная затрата материалов и ручного труда; максимальная возможность стандартизации отдельных элементов и механизации строительных процессов; максимальная приспособленность проекта для организации производства работ стахановскими методами. Этим условиям описанный выше бревенчатый и даже брусчатый сруб не удовлетворяет, но, с другой стороны, применение сруба в здании ограничивается только стенами; поэтому все сказанное ранее в отношении других элементов здания относится не только к рубленому, но и вообще к деревянному строительству, описание же рубленых стен и сопряжений их с прилегающими элементами имеет практическое и педагогическое значение в том отношении, что на простых легко доступных пониманию примерах дает освещение конструктивных приемов сочетания в одном сооружении элементов, дающих в своей работе различную по величине осадку.
§ 26. КАРКАСНО-ЗАСЫПНЫЕ СТЕНЫ
Общие данные
В рубленых стенах сруб одновременно сочетает в себе два назначения: безопасно воспринимать все передаваемые стене нагрузки (от перекрытий, от крыши, от ветра и т. и.) и в достаточной мере защищать здание от холода и других атмосферных явлений.
Таким образом в рубленой стене сруб одновременно является как несущей, так и теплозащитной конструкцией.
В стоечно-каркасной (или фахверковой) стене упомянутые две функции разделены: несущей конструкцией служит каркас, а теплозащитной — заполнение каркаса — термоизоляция.
Для отапливаемых зданий термоизоляция стен должна быть усилена настолько, чтобы в помещениях можно было поддерживать необходимую с санитарной точки зрения температуру при достаточно экономном расходе
8» 115
топлива на обогревание помещений- Стены, удовлетворяющие этому требованию, называются утепленными или теплыми деревянными каркасными стенами.
Каркас
На черт. 98 изображен каркас стены одноэтажного здания, построенного на каменных стульях. Каркас образуется из нижней и верхней обвязок, стоек и раскосов. Нижняя и верхняя обвязки состоят из двух брусьев каждая, и между каждой парой брусьев врублены балки потолочного и нижнего перекрытий. Расстояние между стульями обычно колеблется в пределах от 2,0 до 3,0 м, расстояние между стойками 1,0—1,5 .и; таким образом на нижнюю обвязку между стульями устанавливается одна или две стойки.
Черт. 98. Схема каркаса одноэтажных деревянных зданий
В углах брусья обвязки рубятся в лапу (черт. 98, д); стойки и раскосы врубаются шипом. Для образования оконных проемов в стойки врубаются ригеля. Устроенный согласно сказанному каркас вместе с балками перекрытий представляет собою вполне устойчивую несущую конструкцию, которая способна нести перекрытия и крышу, а также передаваемую ей нагрузку.
В целях теплозащиты каркас обшивается с двух сторон досками, как показано на черт. 98, в, причем обшивка прибивается непосредственно по боковым граням стоек; для прибивки внутренней обшивки в углах здания применяется один из следующих двух способов: в угловой стойке выбирается четверть, в которую входят доски обшивки двух примыкающих стен (черт. 98, в), или сначала прибивается обшивка одной стены, а затем прибивается брусок, к которому пришивается обшивка другой стены (черт. 98, г). Получающийся между двумя обшивками воздушный прослоек представляет собой некоторое тепловое сопротивление (если путем оштукатуривания обеих
поверхностей хотя бы несколько защитить его от продувания), но это термическое сопротивление недостаточно для отапливаемых зданий, и вследствие этого воздушный прослоек (воздушную полость) между обшивками необходимо засыпать каким-либо рыхлым малотеплопроводным материалом.
В качестве такого материала употребляются: коксовая мелочь, шлаки котельные и доменные (гранулированные), песок, опилки и т. п. В некоторых случаях для засыпки применяются также иные местные материалы, как например хвоя, малоценные сорта асбеста (асбестовая мелочь) и т. п. Характеристика этих материалов и потребная толщина засыпки приводятся ниже.
Описанный выше каркас из бревен или брусьев требует значительного расхода древесины, и отдельные элементы каркаса имеют относительно большой вес, который усложняет сборку каркаса и вызывает необходимость применения значительного количества рабочей силы. Кроме того наличие в системе каркаса раскосов неблагоприятно отражается на работе по заполнению пространства между обшивками засыпкой, так как острые утлы между раскосом и стойкой бывает очень трудно заполнить материалом и в этих местах обычно остаются пустоты.
Вследствие этого к рациональной конструкции деревянного каркаса необходимо предъявить нижеследующие требования:
1. Элементы каркаса должны иметь возможно малые сечения как в целях экономичности транспорта (экономия древесины), так и в целях возможно легкой и удобной сборки.
2'. Конструкция каркаса не должна по возможности заключать в себе раскосов и вообще таких частей, которые затрудняли бы плотное заполнение всего промежутка между обшивками материалом засыпки.
Такой каркас изображен на черт. 99. Он состоит из нижней обвязки, образованной двумя положенными плашмя друг на друга рядами досок 15 X 5 см, из стоек сечением 15 X 5 см и из верхней обвязки, образованной также двумя положенными друг на друга досками сечением 15 X 5 см.
Цоколь устроен в виде сплошной кирпичной стенки толщиною в 1 кирпич, но можно здание также основать на отдельных деревянных или каменных стульях.
В последнем случае нижнюю обвязку пришлось бы сделать не из двух рядов досок, а из бруса, который был бы достаточно прочным для того, чтобы воспринять нагрузку, изгибающую его в пролетах между стульями. Обвязка из двух рядов досок имеет то преимущество, что она составляется из легких по весу, ходовых по сортаменту, индустриально заготавливаемых, легко транспортируемых и укладываемых элементов, очень просто сопрягаемых в углах внакладку без каких-либо врубок. Под обвязку поверх фундаментной стенки прокладывается слой толя.
Стойки устанавливаются через каждые 50 см и врубаются шипами, входящими в сквозные гнезда, выдолбленные в одном из рядов обвязок. Стойки получаются также очень легкими и удобными для установки. Имея при относительно большой длине (около 3,5 м) небольшое измерение вдоль фасада стены (5 см), стойки могли бы подвергаться продольному изгибу, но,
Черт. 100. Конструкция деревянных засыпных стен
будучи обшиты с двух сторон тесом, они приобретают достаточную жесткость и могут безопасно нести нагрузку от покоящихся на них верхнего перекрытия и крыши. Для того чтобы увеличить жесткость всей конструкции каркаса, доски наружной обшивки прибиваются наклонно под углом 45° к горизонту и заменяют тем самым раскосы (черт. 100)-
Балки нижнего перекрытия (сечением 25 X 5 см) укладываются на нижнюю обвязку рядом со стойками и прибиваются к последним гвоздями опять-таки без всяких врубок. Балки верхнего перекрытия укладываются поверх верхней обвязки и к ним без каких-либо врубок прибиваются гвоздями концы стропильных ног, также состоящих из досок сечением 16 X 5 см (черт. 99).
Угловые стойки, а также стойки в местах пересечения капитальных стен могут быть сделаны- из брусьев, но проще их составить из двух досок сечением 15 X 5 см, сколоченных гвоздями.
Таким образом весь каркас собирается из очень легких элементов сечением 15 X 5; 16X5 и 25X5 см; врубки почти отсутствуют, так как они нужны только для сопряжения стоек с нижней обвязкой и для сопряжения стропильных ног.
Все это крайне упрощает изготовление и сборку каркаса и дает возможность широко применить стандартизацию отдельных элементов.
Некоторое осложнение в устройстве каркаса вносят оконные и дверные проемы, которые заставляют часть сквозных стоек заменять системой ригелей (черт. 99). Ввиду малого расстояния между стойками нижний ригель оказывается хорошо подпертым по своей длине и поэтому в стойку его можно врубить простым небольшим шипом. Точно так же врубается и верхний ригель, который несет очень незначительную нагрузку и после обшивки каркаса оказывается привязанным к верхней обвязке. Ригели представляют собой элементы, аналогичные верхнему ряду нижней обвязки или нижнему ряду верхней обвязки, т. е. отрезок доски сечением 15 X 5 см со сквозными гнездами через каждые 50 слг; таким образом ригели делаются также из стандартных элементов.
Оконные и дверные проемы значительной ширины мало целесообразны при каркасе подобной конструкции, так как приводят к неравномерности загрузки стоек каркаса; поэтому широких окон следует избегать, предпочитая устройство двух спаренных окон одному широкому. Если однако устройство широких окон оказывается необходимым, то может представиться неизбежным усиление стоек, примыкающих к оконному проему, путем установки стойки из двух сколоченных дооок, аналогичной угловым стойкам.
Засыпка
При выборе материала для засыпки пространства между обшивками и при производстве работ по устройству стен следует иметь в виду, что засыпка постепенно дает осадку, и в верхних частях стены образуются со временем воздушные продуваемые пустоты. Поэтому засыпаемый рыхлый материал надлежит при укладке уплотнять трамбованием легкой деревянной трамбовкой. Кроме того при конструировании стен целесообразно предусмотреть возможность добавлять сверху засыпаемый материал.
Выше уже указывались наиболее пригодные для устройства засыпки материалы. Ниже приводится техническая характеристика главнейших из них.
а) Древесные опилки отличаются дешевизной, но представляют собой органическое вещество, подверженное загниванию; во влажном состоянии опилки являются хорошей питательной средой для домовых грибов и синевы; прибавление к опилкам гашеной извести в количестве 5—20% по весу или антисептирование опилок раствором медного купороса несколько задерживает, но не прекращает в них развития домовых грибов и синевы (антисептированием называются мероприятия, предохраняющие органические материалы от загнивания; более подробно об этих мероприятиях будет сказано ниже в § 45). При достаточно сухих стойках и досках обшивки домовые грибы и синева не переходят от зараженной засыпки на окружаемый ими лесной материал; в опилочной засыпке легко разводятся паразиты, блохи и грызуны.
б) Торф со строительной точки зрения разделяется на две разновидности: 1) сфагновый (сфагнум — белый мох), мало разложившийся торф (торф-сфагнум) и 2) торфяная крошка более разложившихся торфов различного происхождения.
Малый вес, малая теплопроводность, упругость и целый ряд других свойств делают торф-сфагнум особенно ценным материалом для засыпки пустот каркасных и иных стен. В сильно разрыхленном состоянии торф-сфагнум отличается значительной влагоемкостъю (впитывает в себя очень большое количество воды), но по мере уплотнения (даже, при трамбовании деревянной трамбовкой между обшивками) влагоемкость значительно понижается, причем высохший поверхностный слой тотчас же притягивает к себе воду из следующих слоев. Вследствие значительной пожарной опасности применение сфагнума допускается только во временных постройках; равным образом ограниченное применение имеют опилки.
в) Древесная зола представляет собой вполне удовлетворительный материал для засыпки, но не имеет массового распространения ввиду того, что редко встречается в достаточно больших количествах.
г) Котельные и гранулированные доменные шлаки являются надежным неорганическим материалом, но отличаются относительно большим объемным весом и относительно большой теплопроводностью, вследствие этого они, вообще говоря, менее пригодны для засыпки, чем например опилки; однако при отсутствии других подходящих материалов они могут находить для означенной цели применение при соответствующем утолщении слоя засыпки.
д) Трепел — очень хороший огнестойкий, незагнивающий материал; имеет малый объемный вес и малую теплопроводность (по крайней мере очень многие сорта его);
однако трепел очень влагоемок, чрезвычайно легко увлажняется и при значительном? увлажнении обращается в жидкую кашицу, теряющую свои теплозащитные качества.
е) Асбестовая мелочь; асбест сам по себе представляет ценный материал, но при его добыче получается очень большое количество отходов с малой длиной волокна (0,5 мм и менее); эти отходы служат очень хорошим огнестойким минеральным материалом для засыпки стен; асбестовая мелочь может найти особенно большое применение в местностях залегания и разработки асбеста, т. е. на Урале в тех его районах, в которых асбестовая мелочь является местным материалом.
ж) Песок. Чистый сухой кварцевый песок с точки зрения долговечности и огнестойкости является вполне пригодным материалом для засыпки, но относительно большая теплопроводность и относительно большой объемный вес ограничивают применение его* случаями отсутствия другого более пригодного материала. То же относится к растительной земле. Для освобождения ее от органических зародышей ее целесообразно прокаливать на огне, но практически такое прокаливание трудно осуществимо.
Для того чтобы предупредить просыпание через щели между досками обшивки мелких частиц засыпки, а с другой стороны, защитить засыпку от увлажнения, целесообразно засыпные стены обшивать например пергамином.
При этом необходимо иметь в виду, что водяные пары более теплого внутреннего воздуха диффундируют (стремятся проникнуть) к наружной поверхности стены и, конденсируясь на ней, увлажняют засыпку.
Поэтому особо существенное значение имеет, обшивка пергамином внутренней поверхности стены. Если бы сделать обшивку пергамином только-с наружной стороны, то проникшие сквозь засыпку водяные пары задерживались бы последним, конденсировались бы и увлажняли бы засыпку. Поэтому обшивка пергамином с внутренней стороны является безусловно обязательной, что же касается наружной, то она полезна с точки зрения уменьшения продуваемости стены и может быть при- достаточно сухом лесном материале и при достаточно сухом материале засыпки допущена лишь как дополнение к обшивке пергамином внутренней поверхности стен.
Прибиваемый к обшивке пергамин может располагаться или между внутренней обшивкой и штукатуркой (черт. 100, а), или же его можно прибивать к поверхности внутренней обшивки, обращенной в сторону засыпки (черт. 100, б). В последнем случае в целях создания непрерывности пароизоляционного слоя необходимо к внутренним граням стоек предварительно-прибить полосы пергамина, так чтобы не создавались пути движения водяных паров вдоль боковых граней стоек.
Чем ближе пароизоляционный слой расположен к внутренней поверхности стены, тем лучше, и с этой точки зрения первое решение (черт. 100, а) целесообразнее, но на штукатурке, сделанной поверх пергамина, нередко-появляются желтые пятна. Поэтому при оштукатуривании поверхности, обитой пергамином, следует под дрань прибивать рогожу.
§ 27. КРЫША И КРОВЛЯ
Общие данные
Вместо уже рассмотренной раньше двускатной крыши (черт. 45 и 4б> в строительстве нередко применяется крыша четырехскатная, отличающаяся от первой тем, что ф р о н т о ны в ней отсутствуют и заменены треугольными скатами, срезающими крайние участки конька крыши (черт. 101). Четырехскатная крыша характеризуется тем, что карнизы имеются не только по двум продольным фасадам здания, как при двускатной крыше, а по всему его периметру.
Если очертание здания в плане представляет собой не элементарный прямоугольник, а более сложные показанные на черт. 101 фигуры — прямоугольники с выступами, то число скатов получится больше четырех, и в этом случае приходится характеризовать отдельно вид крыши над отдельными частями здания. Так например, основной прямоугольник может быть-покрыт на четыре ската, а выступ на два ската с фронтоном на торцевом фасаде (так, как показано на черт. 101); или же крыша выступа может 130
быть также четырехскатной (вернее трехскатной). Выбор того или иного-решения производится обычно по архитектурным или экономическим соображениям.
Если сравнить поверхность кровли при двухскатном и четырехскатном решении, то* нетрудно заметить, что в обоих случаях поверхности кровли окажутся одинаковыми, а именно: пусть угол наклона кровли к горизонту равен а, высота подъема крыши h (черт. 101, внизу); далее пусть длина торцевого фасада здания р^цна а; тогда площадь-скошенного треугольника ската равна:
1/ h «2
• а • —-= ----- .
Sin CL 4 COS а
Площадь одного из срезанных от основного ската треугольников равна
а а 1 _______ а2
2 cos а 2 2 8 COS а ’
отсюда площадь двух таких треугольников а-равна -------.
4 cos а
Следовательно в общем случае четырех-скатная крыша выгоднее двухскатной, так как при одинаковой площади кровли в этом первом случае отпадает необходимость устройства фронтонов и, несмотря на то, что увеличивается протяженность свесов или карнизов, а также число водосточных труб и протяженность желобов, четырехскатная крыша остается все же более экономичной. Однако при четырехскатной крыше усложняется конструкция стропил вследствие увеличения числа скатов и образования пересечений последних между собой.
Пересечения скатов, образующие выступающий угол, т. е. пересечения, от которых стекает вода по скатам, называются ребрами крыши (конек представляет собою горизонтальное ребро, тогда как собственно ребра представляют собою линии, наклоненные к горизонту); пересечения с входящим углом, т. е. наклонные пересечения, к которым стекает по
скатам вода, называются ендовами или
разжелобками. Если все скаты крыши Черт. 101. Схемы трех- И четырехскатных имеют одинаковый уклон, то в гори- крыш
зонтальной проекции (на плане крыши)
пересечения будут проектироваться линиями, разделяющими угол между основанием скатов пополам, т. е. при прямоугольной форме отдельных частей плана крыши ребра будут изображаться в плане линиями, проведенными под углом 45° к периметру стен.
При четырехскатной крыше прогоны образуют замкнутый в плане контур (черт. 102), подобный контуру горизонтальной проекции плана здания. Далее по линиям пересечений скатов (по ребрам и ендовам) располагаются так называемые диагональные или вальмовые стропильные ноги, имеющие более значительную длину, чем нормальные ноги, идущие вдоль скатов. В промежутках между верхними точками пересечения вальмовых стропильных ног укладываются нормальные стропильные-
ноги, как в двухскатных крышах, в промежутках же между точками пересечения и нижними концами вальмовых ног размещаются более короткие стропила, носящие название нарожников. Таким образом при четырехскатной крыше число разнообразных элементов стропильной конструкции
Черт. 102. Наслонные стропила многоскатной крыши
значительно больше, чем в двухскатной крыше. Это обстоятельство удорожает конструкцию стропил четырехскатной крыши.
Черепичная кровля
Для устройства черепичной кровли применяется как глиняная, так и цементная черепица. Наиболее употребительными формами черепицы, включенными в проект общесоюзного стандарта (ОСТ), являются:
а) фальцевая гончарная марсельская черепица (черт. 104);
б) фальцевая цементная черепица;
в) плоская ленточная гончарная черепица (черт. 105);
г) фальцевая ленточная гончарная или цементная черепица (черт. 106).
Кроме того иногда применяется так называемая римская черепица {черт. 103).
Фальцевая черепица имеет вдоль одной длинной стороны сверху простой или двойной фалец, вдоль же другой длинной стороны аналогичные фальцы расположены с нижней стороны; эти фальцы повышают водонепроницаемость кровли.
Ввиду того что черепица имеет небольшие размеры, число стыков на кровле получается очень значительным, и вследствие этого для избежания течи через стыки черепичной кровле необходимо придавать возможно боль--шой уклон, который к тому же должен быть таков, чтобы на крыше не
задерживался выпадающий снег, так как очистка крыши от снега вследствие хрупкости черепицы и относительно малой прочности соединения в стыках невозможна.
Исходя из условий стока воды и водонепроницаемости кровли, вполне достаточным для черепичной кровли является уклон крыши 30°, но с точки зрения снега для средней и северной полосы СССР с обильным зимним снегопадом уклон крыши для черепичной кровли следует увеличивать до 40—45°.
Черепичная кровля укладывается обычно по обрешетке, в общем аналогичной обрешетке под железную кровлю (черт. 104—106). Расстояние между брусками обрешетки должно быть таково, чтобы каждая черепица, будучи зацеплена имеющимися с нижней стороны ее шипами за брусок обрешетки, перекрывала нижележащую черепицу на величину имеющихся на узких сторонах черепицы фальцев или при отсутствии таких фальцев (в ленточной черепице) — на величину не менее 7—10 см; таким образом расстояние между центрами обрешетки будет равно 28—33 см.
Правильность размещения брусков обрешетки в отношении равных расстояний между брусками и в отношении прибивки их в одном уровне плоскости ската имеет особое значение, так как иначе черепицы не удастся уложить достаточно плотно и неподвижно, вследствие чего между ними получаются зазоры, нарушающие водонепроницаемость кровли.
Черт. 104. Кровля из марсельской черепицы
На черт. 104 изображен общий вид кровли из марсельской черепицы, а на черт. 105 и 106 — соответственно виды кровли плоской и фальцевой ленточной черепицы.
Крепление черепицы к обрешетке осуществляется помощью мягкой железной печной проволоки толщиной около 1,5 мм, просовываемой через ушко, предусмотренное в шипе, и завертываемой вокруг гвоздей, забитых в бруски обрешетки (черт. 104, а). Если после окончания укладки черепичной кровли будет обнаружено (со стороны чердака) недостаточно плотное 124
Черт. 105. Кровля из плоской ленточной черепицы
Черт. 106. Кровля пз ленточной фальцевой черепицы]
385
прилегание черепиц друг к другу, то имеющиеся зазоры с внутренней стороны тщательно промазываются известковым раствором.
Водосточные желоба при черепичной кровле делаются подвесными и укрепляются на железных крючьях, которые прибиваются или привертываются шурупами к концам стропильных ног или к наличникам или кобылкам, пришитым по концам стропильных ног (черт. 104 и 107). Крючья выделываются из полосового железа сечением от 40 X 6 до 50 X 8 мм в зависимости от расстояния между ними. Ввиду того что желоб логически должен иметь уклон в сторону стока (примерно 0,01, или 1 см на 1 м\ все крючья должны иметь разные размеры, но по существу при небольших расстояниях между водосточными трубами желоба можно устраивать горизонтальными,, и в этом случае все крючья могут быть одинаковыми.
Самые желоба делаются из оцинкованного или черного окрашенного масляной краской кровельного железа, укрепляемого к крючьям и к стро
Черт. 107. Детали черепичной кровли
пилам фальцем или клямерами (черт. 104 и черт. 107, слева). При небольших одноэтажных зданиях и при наличии достаточно большого свеса крыши можно вообще обойтись без желобов, с тем чтобы вода с крыш падала на землю вдоль всего периметра крыши, но в этом случае необходимо лишь защитить от падающей воды входы и выходы здания, устраивая над ними отдельные участки желобов или применяя над входами зонты.
Ребра и конек покрываются особой фасонной черепицей (черт. 104 и 106), причем укладка последней производится на известковом или сложном растворе, а кроме того каждая вторая фасонная черепица закрепляется проволокой, привязываемой к гвоздям, забитым в стропила или обрешетку (аналогично укреплению нормальных черепиц).
Покрытие ендов или разжелобков при черепичной кровле чаще всего-производится оцинкованным или в крайнем случае окрашенным масляной краской неоцинкованным железом (черт. 108, а). Ширина желоба понизу делается около 30 см. Отдельные картины по длине ската соединяются между собою одинарным или двойным' лежачим фальцем, а боковые края желоба укрепляются помощью гвоздей к обрешетке. Находящие на желоб черепицы обрубают по направлению желоба и напускаются на него таким образом, чтобы ею были достаточно надежно перекрыты боковые края желоба.
В пределах перекрываемой железом части разжелобка обрешетки заменяются досками, образующими как бы корыто (черт. 108, б)-
Железные разжелобки представляют собою слабое место черепичной кровли, так как, будучи даже сделаны из доброкачественного оцинкован-
ного железа, они оказываются менее долговечны, чем основная часть черепичной кровли, смена же железных разжелобков связана с довольно слож-
ными ремонтными раоотами, во время которых обычно страдает плотность прилегающей черепичной кровли. Поэтому основной заботой при проектировании здания, кровлю которого предполагается покрыть черепицей, должно явиться стремление избегать разжелобков, если же это оказывается невозможным, то желательно обходиться без кровельного железа. Этого удается однако достигнуть только при некоторых видах плоской черепицы, не имеющей фальцев, как например показано на черт. 105, согласно которому разжелобок покрыт той же черепицей, что и скаты, постепенный же переход ог одного ската к другому образуется путем веерообразной укладки черепицы.
Серьезным моментом при устройстве черепичных кровель является также обделка вокруг проходящих через крышу коренных труб.
Такую обделку целесообразнее
всего осуществлять помощью колпака из кровельного железа (черт.' 107, справа и черт. 109). Колпак имеет довольно сложную ^орму и верхними своими краями заходит в подзор, образованный на трубе, нижние же его
Черт. 109. Обделка укоренных труб при чере-Г.ИЧН1 й кровле
вследствие значительности уклона, а с другой стороны, вследствие хрупкости черепицы), к дымовым трубам необходимо устраивать постоянные стремянки, укрепляемые на поверхности крыши (черт. 106), для ремонтных же работ могут быть применяемы временные переносные стремянки.
Черт. 108. Железная ендова в черепичной кровле
края запускаются под черепицу, и по краям последней производится соответствующая подмазка сложным известково-цементным раствором.
Выше указывалось уже на то, что уклон крыши под черепичную кровлю должен быть выбран таким образом, чтобы ненужно было производить очистку с нее снега. Тщательно исполненная кровля нуждается лишь в относительно редких текущих ремонтах, и таким образом доступ человека на кровлю является почти ненужным, если не считать необходимой периодической очистки дымовых труб трубочистами. Ввиду того что по поверхности черепичной кровли ходить нельзя (с одной стороны,
Иногда постоянные стремянки на кровле не устраиваются, и очистка .дымовых труб производится с чердака (см. ниже, черт. 156).
В целях возможности проветривания чердачного пространства в крыше необходимо устраивать слуховые окна. На черт. ПО и 111 приведено два примера устройства таких слуховых окон. В одном случае последнее представляет собою как бы особую надстройку с вертикальными стенками и самостоятельной крышей, во втором случае предусматривается плавный переход от крыши слухового окна к основному скату. Последнее решение имеет несомненно ряд преимуществ, но оно осуществимо лишь при применении бесфальцевой черепицы. Из всего сказанного о черепичной кровле легко можно сделать вывод, что с конструктивной точки зрения она является наиболее пригодной для возможно простых по очертанию в плане •зданий, перекрытых возможно простой двускатной крышей с минимальным
Черт. 111. Слуховое окно при черепичной кровле
количеством дымовых труб (по возможности расположенных по коньку) и с минимальным числом слуховых окон.
При покрытии крыш, имеющих разжелобки и большое число ребер и слуховых ркон, существенное преимущество приобретает бесфальцевая черепица.
Этернитовая кровля
Под этернитом, называемым также искусственным шифером, подразумеваются тонкие толщиною около 4—5 мм плитки, вырабатываемые на специальных заводах из асбестоцементной массы. Вследствие высокой прочности и водонепроницаемости этих несгораемых плиток этернитовая кровля получается очень долговечной и не требует, аналогично черепичной, окраски и почти никакого ухода.
Вес этернитовой кровли составляет всего около 10—11 кг/м2. Недостатком этернита является то обстоятельство, что при значительном нагревании кровли солнечными лучами (в южных местностях) плитки этернита коробятся и вследствие этого нарушается водонепроницаемость кровли.
Для устройства этернитовых кровель применяются плитки нескольких форматов, изображенных на черт. 112, а.
Плитки укладываются или по обрешетке, состоящей из брусков или реек, или же по сплошному дощатому настилу. Последний имеет преимущество в том, что при невполне плотном прилегании друг к другу плиток этернита сплошной настил лучше защищает чердачное пространство от случайного попадания в него атмосферных осадков.
Наиболее часто встречающийся в СССР способ устройства этернитовой кровли изображен на черт. 112. Укладка плиток начинается с нижнего края свеса; сначала вплотную друг к другу с небольшим спуском за линию
дощатого настила свеса укладываются полупластинки 40 X 20 см (черт. 112, б), которые прибиваются каждая двумя гвоздями; поверх полупластинок укладывается ряд прямых полушаблонов (черт. 112, в). Этот двухслойный борт свеса образует нижнее прочное обрамление ската. Далее идет укладка косых полушаблонов (черт. 112, г) и затем нормальных плиток, носящих название шаблонов и образуемых путем срезки у квадратных плиток двух углов (черт. 112, д'). Срезанными углами шаблоны примыкают друг к другу и кроме того перекрывают часть нижележащих полушаблонов и шаблонов.
о)
2-й ряд
$
—400-А
Лолишаблон
1й ряд
400:^~ 400
Свес 4 О ял
Косой шаблон
' \—400—-4 Лолушаблон со •скошен углами
За ряд
д)
4и ряо
2
А
u/y-t
г
Конкко&ия скоби
одинарная этернитовая кровля
и
Лротибобетренная задержка
Черт. 112. Форматы этернита
—400—'
ЛолнОш шаблон со Зсеми углами
'•-Ьк-гбо-м-
Полнб/й шаблон со ш кошен нижи углами
Крепление шоблоноб к
протибобетренной заделж ко /бет без беохн шаблона/
Ч30У- г-400—> Фасонндш шаблон
ТТ
5 и ряд
г
---468——4
' КарнизнЬш шаблон
J!
233/-235Л
у
Величина перекрытия или нахлестки зависит от уклона крыши; чем последний меньше, тем -больше должна быть нахлестка, так как при более пологих крышах опасность проникания осадков через зазоры между плитками больше. При обычно применяемых на практике уклонах около 35—40° достаточна нахлестка около 7,5 см, и для ее получения оказывается необходимым у квадратной плитки срезать треугольники с длиною катетов 7,0 см таким образом, чтобы у стыка двух срезанных шаблонов получить напуск около 0,5 см.
Укрепление плиток этернита к обрешетке или к настилу производится помощью толевых (желательно оцинкованных) гвоздей; дыры для гвоздей •обычно пробиваются на заводе при изготовлении плиток, но возможно дыры пробивать и на месте работ помощью особого снабженного острым концом
9 Зак. 691. Прюф. Л. А. Оерк. 129
молотка. В шаблонах гвозди располагаются в верхнем углу таким образом, чтобы шляпка гвоздя была прикрыта вышележащими шаблонами. Для того чтобы обеспечить плотное прилегание противоположного нижнего угла шаблона, применяются так называемые противоветренные задержки, которые состоят из шайбы и проволочного стержня. Шайба задержки помещается под уложенные шаблоны, а стержень проходит вверх через шов между двумя примыкающими своими срезанными углами шаблонами. Верх-
Черт. 113. Двойная этернитовая кровля
ний конец стержня просовывается через отверстие, сделанное в нижнем углу накладываемого сверху шаблона, и отгибается книзу. Вследствие этого нижний конец шаблона оказывается прижатым к нижележащим.
Конек и ребра этернитовой кровли перекрываются особыми фасонными коньковыми элементами, представляющими собою несколько коничные согнутые пластинки (черт. 113). По линии конька и ребер к настилу сначала прибиваются деревянные бруски, а к ним прибивается вместе с железной клямерой один конец фасонного элемента; следующий элемент укрепляется таким образом, чтобы уширенный находящий на первый конец его закрывал забитые гвозди и мог быть захвачен загнутым концом клямеры.
В отношении устройства подвесного желоба и обделки вокруг дымовых труб целиком остается в силе сказанное о черепичной кровле. Равным образом сохраняют силу и указания относительно стремянок к дымовым трубам.
При малых уклонах крыши, а также при особо повышенных требованиях к кровле в смысле водонепроницаемости целесообразно применять двойную этернитовую кровлю, изображенную на черт. из.
Разжелобки в этернитовых кровлях покрываются кровельным железом аналогично черепичной кровле и имеют те же недостатки.
Кровля из естественного шифера
Шифер или аспид представляет собою естественную горную породу черного цвета слоистого строения, из которой выкалываются небольшой толщины плитки, приобретающие при соответствующей обработке (околке) пра-
Черт. 114. Кровля из естественного шифера
вильную прямоугольную форму, которая напоминает собою этернитовые плитки.
Приемы работы, применяемые при устройстве шиферной или аспидной кровли, чрезвычайно близко напоминают собою приемы устройства этернитовой кровли.
Аспидная кровля также устраивается или по обрешетке или по сплошному дощатому настилу. Шиферные (или аспидные) плитки укрепляются к обрешетке или к настилу помощью гвоздей или помощью проволочных крючков, преследующих ту же цель, что и противоветренные задержки, но не имеющих шайбы и прибиваемых к доскам настила или к брускам обрешетки (черт. 114), причем нахлестка 'вышележащих плиток составляет от Уз до 2/з длины плитки.
Во всем остальном, т. е. в отношении подвесных желобов, разжелобков, стремянок, обделки вокруг дымовых труб и пр. конструкции аспидных кровель аналогичны этернитовым; что же касается ребер и конька, то вследствие затруднительности выработки из шифера особых коньковых элементов
очень часта находят применение напуски с одного из скатов и подмазка сложным известково-цементным раствором образующегося при этом треугольного пространства; иногда ребра и конек покрываются гончарными коньковыми черепицами, окрашенными в черный цвет.
Аспидная кровля очень прочна и долговечна; она находит широкое применение в строительстве Англии, Франции и Германии, причем такие кровли очень часто устраиваются за границей из плиток неодинакового размера, подбираемых и окалываемых до необходимой формы на месте работы. При малых размерах плиток внешний чешуйчатый вид крыши напоминает собою издали драничную кровлю. Черный или, вернее, очень темносерый графитный цвет ее производит хотя и несколько мрачное, но отнюдь не грязное впечатление, довольно спокоен и приятен на общем фоне пейзажа.
В СССР крупные месторождения шиферного камня имеются на Урале и в Закавказье, но до сих пор к сожалению этот ценный материал применяется относительно редко и не завоевал себе еще в нашем строительстве того места, которого он заслуживает.
§ 28. ОКОННЫЕ ПЕРЕПЛЕТЫ
Высота оконного проема зависит прежде всего от высоты помещения. Подоконник возвышается обычно над уровнем пола (в гражданских зданиях) на 0,8—0,9 м.
Верхняя грань оконного проема, как правило, располагается примерно на 0,4—0,5 м ниже потолка.
Таким образом высота оконного проема в чистоте, т. е. в четвертях оконной коробки, должна быть на 1,40—1,50 м меньше высоты помещения.
Ввиду того что высота помещений в массовом гражданском строительстве колеблется в пределах от 3,0 до 3,5 м, нормальную высоту оконных проемов в чистоте для этого вида строительства можно принять в пределах от 1,50 до 2,10 ль
Чаще всего в гражданском строительстве встречаются высоты помещений 3,0; 3,2 и 3,5 м. Сообразно с этим можно установить нормальные высоты ОКОН 1,50; 1,75 и 2,00 .И.
Ширина оконного проема в значительной мере зависит от ширины помещения, от числа окон в нем и от принятого архитектурного решения фасада.
Ширина створок окна должна по соображениям удобства пользования окном, а также по конструктивным соображениям колебаться в пределах от 0,5 до 0,7 м.
Если принять нормальную ширину створок 0,5; 0,6 и 0,7 л и если заполнение оконного проема по ширине составлять из 1, 2, 3 и 4 створок, то получится 12 вариантов нормальных окон для гражданского строительства (черт. 115).
В отношении высоты створок необходимо иметь в виду, что высокие створки получаются тяжелыми и требуют солидных навесок. Кроме того открывающиеся на всю высоту створки при открывании внутрь помещения не вполне удобны, так. как над окнами помещений гражданских зданий очень часто вешаются занавески или портьеры.
Поэтому оконный проем нередко разбивается по высоте на две части: верхнюю глухую и нижнюю створную (черт. 116). Сообразно с этим оконные проемы можно разбить на три группы:
1. Окна со створками на всю высоту проема (черт. 116, а).
2. Окна с глухой верхней фрамугой и со створками в нижней части, причем нижний брусок фрамуги служит верхним притвором для створок (черт. 116, б).
3. Окна с горизонтальным импостом; последний представляет собой горизонтальный брусок, который служит верхним притвором для створок. Наличие горизонтального импоста позволяет в верхней части окна сделать створную, откидную фрамугу (черт. 116, в).
По условиям прочности и предупреждения значительного коробления (а также по условиям удобства пользования) высоту створок целесообразно делать около 1,0—1,2 м, и в крайнем случае 1,50 л.
Отсюда следует, что окна со створками на всю высоту проема следует применять лишь при относительно низких окнах, при окнах же, имеющих
Черт. 115. Схемы типовых оконных переплетов
высоту более 1,50 м, целесообразно предусматривать решение с глухой фрамугой или с горизонтальным импостом. К этому необходимо еще добавить, что высокие створки требуют особых приспособлений (приборов, о которых будет сказано ниже) для плотного прижимания с уровня пола верхних их
'Ширина створок -600мм
116. Схемы типовых оконных
переплетов
частей при запирании окна, тогда как при низких створках такое прижимание может быть легко осуществлено простыми задвижками.
Существовавшие ведомственные стандарты оконных переплетов и общесоюзные стандарты сечения брусков, из которых изготовляются переплеты (ОСТ ВСКХ 7518/9—7525/42 и технические условия ОСТ ВСКХ 6971), со-133
гласно постановлению СНК Союза ССР от 26 февраля 1938 г. (раздел 1, и. 5) должны быть заменены новыми современными стандартами окон.
О стандартах брусков толщиною 44 мл уже упоминалось в § 13 при описании глухих одинарных переплетов (черт. 62), здесь же остается при
Черт. 117. Стандартные бруски оконных переплетов
вести сечения брусков толщиною 54 лл и дополнить их деталями сопряжения створок между собою и с глухой фрамугою или с горизонтальным импостом (черт. 117). Все основные размеры брусков показаны на чертеже, причем при высоте створок не более 1,2 и при ширине их не более 0,65 л толщина брусков принимается 44 лл (в остроганном виде, т. е. из досок
толщиною 50 лл), а при большей высоте или при большей ширине створок толщина брусков должна быть 54 мм.
При примыкании двух створок предусматривается соответствующий притвор в четверть, и сообразно с этим общая ширина двух брусков вместе составляет 115 мм. Щель притвора закрывается прикрепляемыми на клею помощью шурупов или шпилек нащельниками (штапиками).
Сечения брусков для наружного и внутреннего переплетов являются одинаковыми, однако при открывании обоих переплетов внутрь (переплеты, открывающиеся в разные стороны, допускаются только в одно- и двухэтажных зданиях) оконные коробки внутренних переплетов по ширине и по высоте увеличиваются на 50 лл (по 25 мм в каждую сторону, уширение внутренних коробок называется «р а с с в е т о м»); такое увеличение по высоте необходимо, как уже говорилось, для того, чтобы иметь возможность створки наружного переплета открыть внутрь. По ширине увеличение размера коробки целесообразно с точки зрения увеличения угла открытия наружных створок, причем для того, чтобы наружный переплет можно было
Черт. 118. Схемы открывания
трех- и четырехстворных переплетов
открыть на 90°, рассвет должен быть в обе стороны равен по 50—55 мм (черт. 118).
При принятой выше ширине створок 50, 60 и 70 см, при стандартных размерах брусков и при зазоре между краем стекла и стенкой фальца 2,5 мм ширина стекол получается равной:
500 —110 — 5 = 385 мм
600 — 110 — 5 = 485 „
700 — 110 — 5 = 585 »
Для лучшего раскроя стекла можно конечно принять ширину стекол (см. § 13):
1200:3 = 400 мм
1 500 :3 = 500 „
1 200 :2 = 600 ,
тогда ширина створок получится на 15 мм больше, что конечно возражений не встречает, так как:
1) величина 15 мм является слишком незначительной для того, чтобы оказать влияние на .раскрой древесины или существенно изменить общий размер проема, который к тому же принимается более или менее произвольно;
2) принятые для ширины створок круглые размеры 500, 600 и 700 мм относятся только к одностворным переплетам и имеют лишь условное зна
чение, так как ширина образующих притвор двух смежных створок брусков не одинакова с шириною брусков внешней обвязки.
Вместе с тем необходимо указать на то, что стекла внутренних переплетов имеют более значительную ширину (на 25—13 .w.w), и поэтому раскрой листов стекла без обрезков может быть обеспечен или только для наружных переплетов или только для внутренних.
Высота стекол принимается сообразно рисунку вертикальной разбивки переплета. На черт. 115 показаны размеры переплетов (в четвертях коробок) при ширине стекол в наружных переплетах 385, 485 и 585 мм; эти размеры относятся к наружным переплетам; для внутренних переплетов они будут, как правило, больше.
Фальцы для вставки переплетов обращены в наружную сторону; при открывании обоих переплетов внутрь замена разбитого стекла в створках может быть произведена со стороны помещения.
. На черт. 118 показано несколько встречающихся на практике вариантов открывания створок при трех- и четырехстворных переплетах. Из этого чертежа видно, что в большинстве случаев открывающейся является лишь часть створок, остальная же часть укрепляется неподвижно. Вставку разбитых стекол в неподвижных створках приходится производить с наружной стороны, и это является недостатком решения с фальцами, обращенными наружу; однако стекла в неподвижных створках подвергаются бою значительно реже, чем в открывающихся, а кроме того глухие (неподвижные) створки следует укреплять на шурупах, так чтобы их, можно было в случае надобности легко вынуть.
Попутно необходимо отметить, что увеличение ширины коробки внутреннего переплета на 50 мм (как говорят, рассвет в обе стороны по 25 мм) обычно является достаточным для того, чтобы открываемые наружные створки трех- и четырехстворных переплетов, а также средние створки трехстворного переплета свободно, не задевая, прошли мимо соответствующих глухих створок наружного переплета (черт. 118), однако на этот момент следует всегда обращать внимание, так как иначе может оказаться, что наружную створку нельзя будет открывать, и в этом случае приходится или увеличивать рассвет или ширину стекол в створках внутреннего переплета делать неодинаковой.
Для того чтобы на фасаде окна обозначить, какие створки являются открывающимися и с какой стороны они навешиваются на петли, принимается нижеследующий условный способ изображения (черт. 119).
Вертикальная сторона открывающейся створки, навешиваемая на петли, делится пополам и из полученной точки проводятся тонкие сплошные наклонные линии к противоположным углам. Сплошные линии обозначают, что наружная створка открывается наружу, внутренняя — во внутрь (черт. 119, а). Такие же, но пунктирные линии обозначают открывание обоих переплетов в помещение (черт. 119, б). Трчно такой же способ обозначения принимается и для откидных фрамуг, навешиваемых обычно нижним бруском.
Если наружная фрамуга навешивается верхним бруском, а внутренняя нижним бруском (черт. 119, в), то сплошные или пунктирные линии получаются пересекающимися.
На черт. 119, г показано условное обозначение фрамуги, вращающейся на средней горизонтальной оси.
Для проветривания помещений в окнах, как правило, устраиваются фор точки (обычно по одной в каждой комнате).
Толщина брусков для изготовления форточек имеет стандартный размер , 44 мм независимо от того, принимается ли для переплета толщина брусков 54 мм или 44 мм (черт. 120).
Для притворов форточки приходится в соответствующих брусках переплета устраивать четверти, причем нижним и верхним притвором форточки могут служить не только бруски обвязки, но и горбыли.
Для образования указанной четверти приходится при изготовлении форточки применять бруски специального сечения; таким образом устройство форточки усложняет изготовление переплета, однако от форточек можно, отказаться только в теплых климатических районах, в которых проветривание может быть обеспечено путем открывания целой створки.
Наружная (popточка открывается наружу, внутренняя - во внутрь
ТоЖе створки
Н Ось навески створок
6)
\ ... г! Обе (ррамугй откры-Роются вовнутрь
Ось вращения ар рам уг
Обе створки открываются во внутрь
Ось навески створок
Ось вращения наружной
Осьвращения внутренней фрамуги
Наружная створка открывается наруЖу, внутренняя во внутрь
навески створок
Вращений фрамуг но централью горизонт оси
Черт. 119. Схема условных обозначений для оконных переплетов
В § 13 уже указывалось на то, что нижние бруски наружных переплетов должны быть снаружи снабжены отливом (черт. 117); такой отлив должен быть сделан как на всех створках, так и на глухих или откидных фрамугах, а также на форточках.
В американской строительной практике очень употребительным является прием устройства отливов не на переплете, а на оконной коробке. Этот
Черт. 120. Конструкция форточек в оконных переплетах
прием вызван тем, что выступающий деревянный отлив мешает достаточно, полному открыванию створки, если притолока окна значительно выступает за плоскость переплетов. В качестве меры, устраняющей этот недостаток, применяется косой срез конца отлива, который позволяет открыть створку на 90° и больше, но принципиально является более правильным отливы помещать на неподвижных частях оконного заполнения, т. е. на нижних брусках неподвижных фрамуг, на импостах и на нижней обвязке оконной
коробки и т. и., при условии однако, что притолока оконного проема выступает за плоскость переплетов не менее чем на величину выноса отлива.
В зданиях с деревянными стенами внешняя поверхность оконных переплетов обычно совпадает примерно с внешней плоскостью стены, и выступ притолоки образуется только пришиваемым вокруг оконного проема наличником. В этом случае достаточно полное открывание створок может быть обеспечено путем применения так называемых выносных петель, т. е. обычных петель, но позволяющих настолько вынести ось вращения петель, чтобы была обеспечена возможность полного открытия створки без значительного среза конца отлива (черт. 120).
На теплозащитные достоинства оконных заполнений очень существенное влияние оказывает плотность притворов в створных элементах оконных переплетов. Такая плотность
Черт. 121. Оконные переплеты с наплывами
в первую очередь достигается тщательностью приправки створок во время установки их на месте работ, но практически вследствие разбухания и усыхания дерева осуществление вполне плотного взаимного прилегания плоскостей притвора является невозможным. Поэтому в целях повышения надежности против продувания целесообразно в притворах увеличивать длину пути проникающего воздуха и перекрывать зазоры между элементами переплетов, совпадающие с направлением воздушных ветровых токов. Поскольку последние (или некоторая составляющая их), как правило, действуют нормально к поверхности стены, постольку является важным перекрывать именно зазоры (щели), расположенные в плоскости, перпендикулярной к поверхности переплета.
Одним из средств, достигающих эту цель, служат так называемые «наплывы» (черт. 121), выступающие за профиль брусков переплета. Переплеты с наплывом очень редко применяются в СССР и относятся по своему существу к конструкциям, непосредственно связанным с применением одинарных (не двойных) переплетов, допустимых в условиях более мягкого климата западной Европы и Америки, но вместе с тем предохраняющих помещения от чрезмерного охлаждения под действием значительной силы ветров. Сказанное не следует однако рассматривать как фактор, умаляющий значение переплетов с наплывом для условий СССР при применении в громадном большинстве случаев переплетов двойных, так как наплывы, вызывая некоторое удорожание оконных заполнений, все же уменьшают те плоп отерп и вместе с тем повышают звукоизоляционную способность переплетов; это обостоятель-ство играет достаточно существенную роль при расположении зданий вдоль шумных улич-
лых проездов, так как звукопередача через всякого рода ограждения падает вместе со степенью их продуваемости.
Причиной, тормозящей внедрение в наше строительство переплетов с наплывом, служит не только повышенная стоимость (окупающаяся достигаемыми преимуществами), но и необходимость наличия особых приборов для навески створок с наплывом.
Выделываемые в СССР простейшие виды карточных и шарнирных петель (черт. 122, а и б) допускают вращение створок только при обычном простом их примыкании. В створках с наплывом вращение должно происходить вокруг ребра наплыва и поэтому петля должна быть гнутая (черт. 122, ,б) с изгибом, соответствующим ширине наплыва.
За границей для переплетов с наплывами находят широкое применение так называемые врубные петли, которые, имея тонкие заостренные к внешнему краю щеки (черт. 122, г), относительно легко входят в древесину под ударами молотка (иногда в брусках предварительно продалбливается узкое гнездо в виде щели); закрепление петель осуществляется помощью ввертываемых сбоку шурупов. Для того чтобы избежать расщепления древесины, ширина и толщина наплыва не должны быть слишком малы.
Кроме петель при навеске створных переплетов требуется еще ряд приборов, служащих преимущественно для удержания в закрытом положении створок.
Среди этих приборов в СССР наибольшее распространение имеют задвижки (черт. 122, з, и, к), которые отличаются простотой конструкции и достаточно хорошо исполняют свою роль в тех случаях, когда створки пригнаны довольно свободно и не требуют значительных усилий (нажатия) для закрывания, но вместе с тем задвижки обладают тем недостатком, что они не прижимают створку при своем опускании. Иногда для создания нажима скашивается несколько конец задвижки, но такой скос лишь слабо достигает цели, так как для опускания такой задвижки требуется довольно значительное усилие, удары же по задвижке молотком ведут к быстрой ее поломке.
При большой высоте створки верхняя задвижка в целях более удобного оперирования ею с уровня пола помещения делается длиннее нижней.
Более совершенным, чем задвижка, оконным прибором являются шпингалеты, которые в своем простейшем виде представляют собою те же задвижки, но проходящие по всей длине створки и передвигаемые в вертикальном направлении простым механизмом, состоящим из зубчатой шестеренки и двух кремальер (черт. 122, д, е, ж, л). При вращении укрепленной на удобной высоте от уровня пола ручки один стержень шпингалета опускается вниз, а другой вверх; ввиду того, что концы стержней несколько скошены достигается некоторое нажатие на створку, что особенно важно при немного перекошенных от усыхания створках.
Кроме шпингалетов описанного простейшего вида встречаются также н а-тяжные шпингалеты, которые на своих концах имеют соответственные крючки или кулачки, захватывающие при вращении или при вертикальном перемещении стержня шпингалета укрепленные к оконной коробке шпенек или ушко и прижимающие тем самым створку (черт. 122, .и), но натяжные шпингалеты оказываются преимущественно необходимыми при большой высоте створок и для рассматриваемого в данном месте вида зданий являются почти что ненужными.
За границей для закрывания небольших створок в большом употреблении очень простые оконные приборы, построенные на принципе завертки; в середине высоты створки ставится завертка с ручкой (черт. 122, н, о); вырез для завертки имеет суживающуюся книзу форму и это позволяет производить некоторое натяжение створок. Внизу и вверху укрепляются к оконной коробке завертки без ручки (черт. 122, п), и натяжение осуществляется благодаря небольшой скошенности металлической пластинки, привертываемой к обвязке створок. Верхняя и нижняя завертки закрываются только на зиму, когда створки открываются редко и когда для предупреждения дутья
(особенно при одинарных переплетах) требуется особая плотность в притворах; в летнее время пользуются только средней заверткой. На практике такие приборы очень удобны и долговечны.
Черт. 122. Оконные приборы
Завертки, аналогичные описанным, применяются в СССР для форточек. В целях уменьшения резкого ощущения холодных токов при проветривании помещений в холодное время года целесообразно форточку располагать в верхней части окна, но в этом случае очень неудобным становится пользование форточкой при открывании и закрывании ее на большой высоте от уровня пола. Особенно неудобно пользование высоко расположенной форточкой, когда наружная створка открывается наружу.
За границей форточки в окнах вообще применяются очень редко, и проветривание осуществляется или путем открывания нормальной створки (при мягких климатических условиях, как например в Англии, во Франции) или же при помощи откидных фрамуг (при более холодном климате, как например в северных частях Германии), вращающихся вокруг своего нижнего горизонтального ребра.
Откидные фрамуги находят частичное применение также и в жилых и общественных зданиях СССР. Фрамужный прибор, выделываемый нашей промышленностью, изображен на черт. 123, а, в)-
К оконной коробке укрепляется часть прибора, состоящая из ролика и гнезда для щеколды, а к бруску фрамуги — часть, заключающая в себе снабженную пружиной и ушком щеколду и кронштейн, также заканчивающийся ушком. Через ролик перекидывается прочный шнур, один конец которого привязывается к ушку щеколды, а другой — к ушку кронштейна. При открывании фрамуги сначала натяжением шнура щеколда оттягивается книзу, а затем фрамуга приводится во вращательное движение в сторону
Черт 124 Фрамужные приборы
помещения; натяжением другого конца шнура регулируется угол открывания фрамуги. При закрывании фрамуги манипуляции со шнуром производятся в обратном порядке и при закрытом положении последней оба конца шнура свисают вниз перед внутренней поверхностью переплета.
В целях одновременного открытия и закрытия фрамуг обоих переплетов они соединяются между собою особыми шарнирными коленами (черт. 123, б, д'); для удержания открываемой фрамуги в некотором предельном положении к боковым брускам оконной коробки укрепляются особые остановы (черт. 123, г, д). Описанный фрамужный прибор действует, вообще говоря, при небольших размерах фрамуги довольно исправно, но недостатками его 142
являются сравнительно быстрое истирание и обрыв шнура, а также свисание последнего вниз, мешающее свободному открыванию нижних створок в теплое время года.
Значительно более совершенные фрамужные приборы находят применение в заграничном строительстве. Число разновидностей таких приборов очень велико, но отличаются они между собою лишь в деталях. Основным характерным признаком их служит отсутствие шнура и замена последнего железным стержнем, укрепляемым на боковом бруске оконной коробки и приводящим фрамугу во вращательное движение при помощи системы простых рычагов.
Один из аналогичных приборов изображен на черт. 124. Путем поворота рукояти 1 (черт. 124, а, б) достигается вертикальное перемещение стержня 2, вращающего в свою очередь горизонтальную ось 3 (черт. 124, в, д), на которой насажены два рычага 4 (черт. 124, г, ё), связанные с обвязкой фрамуги. В зависимости от угла поворота рукоятки получается меньший или больший угол открытия фрамуги- Соединительные шарнирные колена остаются те же, что и в предыдущем случае, но остановы оказываются излишними, так как фрамуга не может выйти из состояния равновесия. Применение описываемого прибора значительно упрощает пользование фрамугой.
Укрепленные к фрамуге рычаги несколько портят вид помещения; поэтому прибор для открывания иногда располагается в межстекольном пространстве (черт. 124, ж, з и и); принцип действия при этом сохраняется тот же.
Более подробно от открывании фрамуг, особенно фрамуг большого размера, и о фрамужных приборах, применяемых в этих случаях, будет сказано в дальнейшем (во II томе).
Что же касается небольших зданий подсобного характера, то в них хотя бы на протяжении ближайшего периода строительства будет продолжаться применение форточек, и для того, чтобы стимулировать пользование ими в целях проветривания, имеющего несомненно санитарно-гигиеническое значение, важно устраивать форточки таким образом, чтобы открывание и закрывание их могло осуществляться достаточно удобно.
Для соблюдения этого условия необходимо, во-первых, форточку располагать не слишком высоко над полом помещения, а во-вторых, делать наружную створку ее открывающейся внутрь.
Последнее требование может быть легко осуществлено также в одинаковых по размеру переплетах с открывающимися в разные стороны створками, если высоту наружной форточки сделать меньше, чем внутренней, применительно к черт. 120, с увеличением ширины верхнего бруска наружного переплета.
Форточки навешиваются на такие же петли, как и остальные створки переплета, но меньших размеров; для запора их применяются небольшие того или иного вида завертки или задвижки.
§ 29. ДВЕРНЫЕ ПОЛОТНИЩА
Внутренние двери
Наиболее распространенной в гражданском строительстве является однопольная дверь шириною 85 или 90 слг; такая ширина вполне достаточна не только для удобного прохода людей, но и для транспортировки всех вещей обычной домашней обстановки и предметов простейшей конторской меблировки (столы, шкапы), так как ширина этих предметов обычно' не превышает 75—80 см-, применение же дверей излишней ширины всегда связано с непроизводительной потерей места в помещении.
В помещениях, в которых меблировка состоит из еще более простых небольшого размера предметов, как например кухни индивидуальных квартир жилых домов или уборные общественных зданий, ширина однопольных дверей может быть уменьшена до 75—80 см.
Наконец в небольших без меблировки помещениях, в которых пользование дверями не имеет массового характера и происходит относительно редко (например, уборные и ванные в индивидуальных квартирах), ширина однопольных дверей может быть уменьшена до 65—70 с.«.
Таким образом в качестве нормальной ширины однопольных дверей можно принять размеры от 65 до 90 см через каждые 5 см (т. е. 65; 70; 75; 80; 85; 90 см), но наиболее ходовыми из них являются двери шириною 85 и 90 см.
Нормальной высотой однопольных дверей можно считать 2,0 и 2,2 м, причем высота 2,0 м относится преимущественно к дверям шириною 65— 80 см, а высота 2,2 м — к дверям шириною 85—90 см.
Дверное полотнище, как правило, состоит из обвязки, образуемой более толстыми вертикальными и горизонтальными брусками, и из более тонких заполняющих просветы между обвязками филенок.
^—850
850
Черт. 125. Примеры одностворных двэрей
На черт. 125 изображено несколько вариантов рисунка для дверных полотен описанного размера, причем полотна могут иметь сплошь глухие (непрозрачные) филенки или часть филенок может быть остекленной.
Бруски обвязок, обрамляющие периметр полотнища, называются проемными, а промежуточные бруски — вертикальными или горизонтальными средниками.
Кроме однопольных дверей иногда применяются двери двухпольные, состоящие из двух одинаковой ширины полотнищ.
Такие двери устраиваются в помещениях, в которых хотя бы изредка происходит скопление значительного количества людей, нуждающихся в быстрой эвакуации или в быстрой загрузке помещения (например, залы собраний, театров и т. п.). Далее устройство двухпольных широких дверей может диктоваться необходимостью в отдельных случаях проноса громоздких вещей. Наконец следует иметь в виду, что пропорции дверей по архитектурным соображениям должны находиться в известной гармонии с п р о-порциями объемно-пространственного решения помещения в целом. Поэтому двухпольные двери обычно устраиваются в помещениях крупных размеров, даже в том случае, когда отсутствуют оба условия, указанные выше.
В массовом жилищном строительстве двухпольные двери встречаются сравнительно редко за исключением наружных дверей с улицы.
Внутренние двухпольные двери применяются в жилых домах только в квартирах большой площади, имеющих более крупные комнаты; зато в общественных зданиях внутренние двухпольные двери встречаются очень часто.
Высота двухпольных дверей составляет обычно не менее 2,40 м, достигая иногда 3,0 м.
Полотнища шириною менее 0,65 .и неудобны для прохода даже одного человека, поэтому минимальной шириной двухпольных дверей следует считать 1,30 м; встречаются также двухпольные двери шириною 1,40 и 1,50 м, а в общественных зданиях для массового прохода людей применяются двери шириной 1,60 и 1,70 м.
На черт. 126 изображено несколько вариантов двухпольных дверей высотою 2,4 м.
Двухпольные двери устраиваются по аналогии с однопольными глухими или остекленными.
Остекление применяется, как правило, в целях освещения через закрытую дверь какого-либо помещения, так например, часто передняя квартиры жилого дома освещается дневным светом из прилегающей к ней жилой комнаты. Коридор в здании какого-либо учреждения освещается через прилегающие рабочие помещения и т. д., при этом следует однако иметь в виду, что звукоизолирующие качества остекленной двери менее удовлетворительны, чем глухой двери.
Кроме двухпольных и однопольных дверей в строительстве также встречается так называемая полуторная дверь шириною 1,20 м. Она состоит из двух полотнищ неравной ширины: широкого и узкого. Подобная дверь оказывается необходимой в следующих случаях: когда для транспортировки предметов меблировки ширина 85 см оказывается недостаточной, и когда второе широкое полотнище при открывании (или в открытом положении) стесняет проход вдоль двери. Указанные условия имеют место при устройстве выходных дверей, например из квартиры на лестничную площадку. Выше уже указывалось на то, что для домашней обстановки дверь шириною 85 см является вполне достаточной, но когда предмет обстановки транспор-
10 Зак. 691. Проф. Л. А. Оедж. 145
тируется по относительно узкой лестнице и при входе в квартиру его приходится повернуть на 90° для того, чтобы внести в помещение через дверь..
Черт. 127. Примеры полуторныхдверей
то в этом случае ширина двери в 85 см нередко оказывается недостаточной для удобного «разворота» переносимого предмета. В силу сказанного опи-
Черт. 128. Бруски дверных полотнищ
сываемая полуторная дверь в ССОР почти всегда устанавливается при выходе из квартиры на лестницу (за границей такие двери почти не находят применения в современном массовом жилстроительстве и заменяются, если
междукомнатные двери делаются однопольными, обычной стандартной однопольной дверью).
В полуторной двери узкое полотнище шириною 42 см бывает всегда зя-, креплено наглухо и открывается только на случай транспортировки громоздких предметов, в нормальное же время пользование происходит только широким полотнищем шириною 78 см.
Черт. 129. Деталь дверного полотнища
На черт. 127 показано несколько примеров рисунка полуторных дверей.
Конструктивные детали элементов и их сопряжений для полотнищ однопольных, двухпольных и полуторных дверей приведены на черт. 128, 129 и 130; как видно, бруски обвязок имеют сечение 54 X 100 мм (только нижний брусок уширен до 152 мм), а филенки делаются или дощатыми толщиною 18, 28, 34, 52 хм или фанерные толщиною 8 мм.
Профилировка брусков отличается своей простотой и допускает возможно простые в работе сопряжения (черт. 130).
Аналогично оконным переплетам дверные полотнища также очень часто снабжаются наплывом, значительно повышающим плотность притвора полотнищ. Все сказанное ранее о створках с наплывами, в частности о петлях
Черт. 130 Деталь дверного полотнища п"примеры профилировки раскладок
для навески створок, полностью сохраняет свою силу и в данном месте; детали элементов полотнищ с наплывами приведены на черт. 131.
Кроме петель дверные приборы состоят из замка для запора дверей ’черт. 132, б. и г) и из ручек для открывания и закрывания полотнищ (черт. 132, д, е, л). Дверные замки обычно врезаются в боковую обвязку полотнища и содержат кроме приспособления для запора еще приспособление для удержания полотнища в закрытом, но в незапертом на замок положении.
Последнее приспособление состоит из щеколды (черт. 132, а, б) или из так называемого катка (черт. 132, в, г).
Если замок снабжен щеколдой (черт. 132, б), то для приведения ее в действие применяются ручки, показанные на черт. 133, е п черт. 132, е и л. Одна ручка наглухо соединена со стержнем, просовываемым через соответствующее квадратное отверстие в замочной коробке, а вторая надевается на стержень и закрепляется на нем помощью шпенька; для того чтобы шпенек не мог выпасть, на конец ручки надвигается особая розетка (черт. 133, д и ж). Под розетку с обеих сторон полотнища могут накладываться пластинки, в которых имеется также отверстие для ключа замка (черт. 132, л и черт. 133, б); иногда такие пластинки отсутствуют, и отверстие для ключа (замочная скважина) закрывается особой розеткой (ключевиной) (черт. 133, з). Пластинки обходятся дороже, чем отдельные ключевины, но они заслуживают предпочтения, так как, будучи длиннее коробки замка, могут быть прочно привернуты к полотнищу, тогда как для привертывания ключевины остается лишь небольшая толщина древесины между поверхностью полотнища и гнездом для замка.
Черт. 131. Дверные полотнища, с наплывом
Иногда ручки привертываются к стержню гайкой (черт. 132, л); для того чтобы гайка не могла отвернуться, в пластинке, укрепляемой к полотнищу, имеется соответствующее шестигранное гнездо.
Если замок снабжен катком, то в качестве ручек обычно устанавливаются так называемые скобы (черт. 132, д и черт. 133, в и г), которые иногда бывают наглухо соединены с личиной и привертываются шурупами к полотнищу выше и ниже замка (черт. 132, д, лев. фиг.). Если личина отсутствует (черт. 133, в и г), то отверстие для ключа прикрывается такой же ключевиной, как указано выше. Каток снабжен пружиной и при закрывании двери вследствие своей цилиндрической (или, вернее сказать, бочкообразной формы) сначала вдавливается внутрь замочной коробки, а затем входит в гнездо, выдолбленное в дверной коробке, и тем самым удерживает полотнище в закрытом положении.
Гнезда для засова замка и для катка (а также для засова щеколды) закрываются особой пластинкой, привертываемой к четверти дверной коробки или к неподвижному полотнищу двухпольной двери (черт. 132, б, г). Для запора преимущественно наружных квартирных дверей жилых домов значительное распространение имеют так называемые американские замки (черт. 133, а).
В некоторых случаях, когда запирания двери на ключ не требуется, замочная часть отсутствует, и на полотнище устанавливается только один каток или только одна щеколда (черт. 132, а, в).
Комплектный прибор, изображенный на черт. 132, л (т. е. со щеколдой), вообще говоря, значительно совершеннее, чем прибор с катком, так как исключает необходимость «захлопывания» и «дергания» полотнищ, но такой прибор обходится несколько дороже.
Черт. 132. Дверные приборы
При полуторных и вообще двухпольных дверях необходимы еще приборы для укрепления в неподвижном положении одного из полотнищ (которым не пользуются в нормальных условиях).
Эти приборы называются врезными задвижками и устанавливаются на нижнем и на верхнем конце полотнищ (черт. 132, ж, з, и, к). Такие задвижки встречаются двоякого рода—с рычагом или без него. Без-рычажные задвижки перемещаются в вертикальном направлении непосред-150
ственным нажатием пальцев руки (черт. 132, ж и и), в рычажных задвижках то же перемещение достигается поворотом на 180° небольшого рычага (черт. 132, з, к). К нижнему и верхнему бруску обвязки дверных коробок привертываются небольшие металлические пластинки, закрывающие соответствующие гнезда для стержня задвижки.
Иногда в дверях, не запираемых на ключ, кроме щеколды или катка применяются для запора горизонтальные задвижки (черт. 133, и).
Для автоматического закрывания полотнищ дверей устанавливаются иногда особые пневматические или масляные автоматы (черт. 133, к).
Черт. 133. Дверные приборы
Если дверные полотнища должны открываться в обе стороны, то они навешиваются на пружинные так называемые американские петли (черт. 132, м).
Дверные приборы изготовляются обычно железными и покрываются черным лаком, но при сооружении монументальных зданий находят применение также медные или бронзовые приборы.
Наружные двери и входы
Описанные выше виды дверей предназначаются для сообщения между помещениями, т. е. для случаев, когда температурный режим в соединяемых помещениях примерно одинаков и от двери не требуется повышенных теплозащитных качеств. Если однако двери являются наружными, то малая
толщина обычной филенки явилась бы источником чрезмерного охлаждения отделяемого помещения и вследствие этого в наружных дверях приходится филенку утолстить до 38 мм, а обвязку — до 64 мм (черт. 134, «).
Такая дверь с утолщенной филенкой удовлетворяет своему назначению при не слишком низких наружных температурах или при отделении холодного помещения от теплого (например сеней и передней).
При более значительной разнице температур следует предусмотреть двой-нук филенку, состоящую например из двух листов фанеры с прокладкой
Черт. 134. Детали полотнищ наружных дверей
между ними шевелина или морозина или из двух дощатых филенок с прокладкой между ними импрегнированного войлока (черт. 134, б, в).
Иногда применяются двойные филенки с воздушным прослойком между ними, причем одна филенка делается наплавной, т. е. выступающей за лицевую плоскость обвязки (черт. 134, д).
Помимо охлаждения наружные двери подвергаются непосредственному воздействию атмосферных условий. Поэтому вполне логично дверь защитить с наружной стороны зонтом, который к тому же прикрывает вход в целом от падающего снега и предупреждает образование у основания дверей снежных сугробов, мешающих открыванию дверей.
Черт. 135. Деревянный зонт над входными дверями
Зонты представляют собой небольшого размера кровлю, основанную на укрепляемых к стене деревянных кронштейнах.
Зонты могут быть двускатными и односкатными (черт. 135 и 136).
Односкатные зонты проще по своей конструкции и в общем лучше защищают вход от атмосферных осадков, но некоторым их недостатком является то, что стекающая с них дождевая или талая вода падает или на ступени крыльца или на дорожку, ведущую к зданию.
§ 30. ДОЩАТЫЕ ОШТУКАТУРЕННЫЕ ПЕРЕГОРОДКИ
Наиболее распространенным в СССР видом внутренних не несущих стенок являются деревянные оштукатуренные с двух сторон перего-
Черт. 137. Конструкция деревянных
дощатых оштукатуренных перегородок
родки. Они состоят из вертикально поставленных досок толщиной 5 см. Нижние концы досок загоняются в паз нижней обвязки, устраиваемой обычно из тонких пластин диаметром около 15—16 см или из брусьев 9 X 9 см (черт. 137 и 138, а, в, г\
Если перегородка располагается поперек балок или лаг нижнего перекрытия, то обвязка укладывается непосредственно на балки. То же имеет место, когда устанавливаемая перегородка располагается вдоль балок и попадает как раз над одной из них. Наконец если перегородка имеет направление вдоль балок, но располагается между двумя смежными балками, то нижняя обвязка укладывается на особых шпалах, заведенных (через 1,4— 1,5 л) между балками (черт. 137, а).
Аналогично нижней может быть устроена также и верхняя обвязка, но в целях экономии материала целесообразнее относительно толстый брус за-154
менять двумя тонкими брусками, прибиваемыми снизу к накату или к подшивке верхнего перекрытия и образующими две направляющие, между которыми заводятся верхние концы досок перегородки (черт. 137, а); при этом важно лишь во время производства работ обратить внимание на то, чтобы устанавливаемые в пазы и между направляющими брусками вертикальные доски не приподнимали накат верхнего перекрытия.
По высоте забираемые доски ставятся на шипы через 1,4 м в шахматном порядке (черт. 138, б), а кроме того до установки на место доски должны быть в целях предупреждения значительных деформаций при усушке и короблении расколоты и в щели загнаны клинья (черт. 137, б).
Черт. 138. Детали деревянных дощатых оштукатуренных перегородок
После установки перегородки последняя с двух сторон обивается дранью и покрывается штукатуркой таким образом, что толщина перегородки получается равной около 9 сл.
Под дранку прибивается поверх досок перегородки слой рогожи (или импрегнированный войлок), которая уменьшает опасность образования трещин в штукатурке при усыхании досок перегородки.
Над дверными проемами перегородка забирается также вертикальными отрезками досок, концы которых врубаются в ригель, устанавливаемый между двумя крайними досками (черт. 138, б).
По нижнему краю перегородки поверх чистого пола прибивается плинтус (черт. 137), а верхние направляющие бруски закрываются карнизом штукатурки.
ГЛАВА 9
ПРИМЕРЫ ОДНОЭТАЖНЫХ ДЕРЕВЯННЫХ ОТАПЛИВАЕМЫХ ЗДАНИЙ
§ 31. ПРИМЕР 2. ЗДАНИЕ КОНТОРЫ
Стены
На черт. 139 показан поперечный разрез одноэтажного отапливаемого здания с каркасными стенами. Этот разрез относится к зданию например небольшой конторы, при
Черт. 139. Разрез одноэтажного деревянного отапливаемого здания
каком-либо небольшом складочном предприятии или например при карьере по заготовке естественных строительных или производственных материалов (камень, глина, песок).
Здание имеет кроме наружных стен одну внутреннюю капитальную (несущую) стену, на которую опираются внутренние концы балок перекрытий. Стены покоятся на каменных стульях, расставленных вдоль периметра капитальных стен через каждые 2,4—2,8 м. Вместо каменных стульев под стенами можно сделать также и сплошную фундаментную стенку, но такая стенка стоит дороже каменных стульев и вследствие этого не может быть экономически оправдана для деревянного здания, рассчитанного на относительно короткий срок службы. Поэтому под деревянные здания фундаменты почти всегда устраиваются в виде стульев, причем каменные стулья могут быть также заменены деревянными стульями.
От нижнего края лежащей на стульях нижней обвязки (или от нижнего края нижнего венца сруба при рубленых стенах) до поверхности земли необходимо оставить (черт. 139) свободный промежуток не менее 40 см (лучше 50—70 см) для возможности проветривания подполья, так как в противном случае будет быстро загнивать не только нижняя обвязка, но и балки перекрытия и устраиваемый между ними накат. При наличии стульев проветривание подполья осуществляется лучше, и это обстоятельство также говорит в пользу утройства здания на стульях, а не на сплошной фундаментной стенке.
Между стульями устраивается заби-рка из досок или пластин, например так, как показано на черт. 140, но при малом расстоянии от поверхности земли до нижней обвязки забирку можно осуществить так, как изображено на черт. 139, а именно: в нижней части стены через 1,25—1,50 м прибиваются прибоины, настолько выступающие за наружную поверхность стены, чтобы оказаться в одной плоскости с внешними гранями каменных
J56
стульев. По этим прибоинам прибиваются горизонтальные доски, сверху перекрываемые отливной доской. Обшивка с отливной доской образует цоколь здания.
В цоколе вырезаются отверстия для проветривания подполья (продушины), которые на зиму обычно закрываются деревянными пробками для того, чтобы уменьшить охлаждение пола помещения.
Крыша
Для устройства крыши по простильному полу (или поверх балок верхнего перекрытия) укладываются вдоль здания прогоны из тонкого круглого леса диаметром 14— 16 см и в них врубаются через каждые 2,0—2,5 м стойки из такого же или еще более тонкого лесного материала (черт. 139, нижний рис.), а поверх стоек укладываются верхние прогоны из такого же лесного материала, как и нижние прогоны. На верхние обвязки продольных наружных стен и на верхние прогоны укладываются стропильные ноги (наслонные стропила), а поверх их (в данном случае) обрешетка под железную кровлю. Для того чтобы придать боковую жесткость всей системе крыши, к стойкам под верхним прогоном прибиваются горизонтальные доски (ригели), несколько нарубаемые на погон. Концы ригеля прибиваются к стропильным ногам; таким образом хотя бы часть стропильных ног должна обязательно укладываться как раз над -стойками.
Вместо двух рядов стоек можно было бы ограничиться одним рядом, врубив стойки в верхнюю обвязку средней внутренней стены (черт. 139) и положив один коньковый прогон. Тогда пролет стропильных ног увеличился бы в 1,5 раза и это потребовало бы увеличения расхода древесины на стропильные ноги в 1,5 раза. Таким образом экономия на стойках и прогонах поглотилась бы перерасходом древесины на стропимые ноги, а кроме того в ейтдине чер
дака в наиболее вьЖокой инаи- тт тт -
более удобной для использо- 1еРт- 140- Деревянная забирка цоколя между камен-вания в хозяйственных целях ныыи столбами
его части как раз оказались
бы расположенными стойки.
Передаваемый на балки перекрытия вес крыши, вообще говоря, незначителен, а боковая устойчивость крыши при двух рядах стоек больше, чем при одном ряде. Вследствие этого приходится отдать предпочтение схеме, изображенной на черт. 139.
Крыльцо
В деревянных зданиях, имеющих подполье, уровень пола первого этажа обычно расположен не менее чем на 75—-80 см выше поверхности земли. Вследствие этого при входе в здание с поверхности земли всегда необходимо предусмотреть несколько ступеней.
Эти ступени могут быть устраиваемы или в виде наружного крыльца (черт. 141) или в виде короткой внутренней лестницы в сенях (черт. 142), причем при недостаточной длине сеней приходится снаружи пристраивать тамбур для того, чтобы между началом ступеней и дверью образовать площадки шириною не менее 1,0 л, так как при отсутствии таких площадок и при выходе из двери непосредственно на ступени люди могли бы оступаться и падать, кроме того эти площадки необходимы для более удобного открывания и закрывания дверей при выходе и входе в здание.
На черт. 141 изображено деревянное крыльцо, основываемое на четырех небольших (диаметром 12—14 см) свайках, забитых в землю. Поверх сваек перпендикулярно к плоскости двери укладываются насадки, вытесываемые из пластин. К нижней части сваек с внешних сторон прибиваются бруски (Замятины) а с двух внутренних сторон — тетивы. Вследствие малой длины марша лестницы тетивы образованы путем треугольных вырезов в доске, к которым ступени прибиваются гвоздями.
Для того чтобы предупредить скопление под крыльцом грязи (остающейся на поверхности ступеней при ходьбе по ним) ступени состоят не только из горизонтальных плоскостей (черт. 141, а), но и из вертикальных. Горизонтальная плоскость ступени называется проступью, а вертикальная — подступенком.
Проступь обычно снабжается с передней своей стороны выступающим валиком, который увеличивает ширину ступени и в то же время не мешает ходьбе, так как носок
сапога становится под валик. Длина подошвы мужской обуви колеблется в пределах от 25 до 30 см и этим размерам должна отвечать ширина проступи. От нижнего подступенка следует поверхности земли давать некоторый скат для того, чтобы перед крыльцом после дождя не образовывались лужи и для того, чтобы не происходило подтекания дождевых вод под крыльцо.
С боковых сторон лестница крыльца ограничивается так называемыми тумбами, которые образуются путем обшивки, прибиваемой к указанным выше насадкам и за-мятинам.
Сверху тумба покрывается снабженной свешивающимися валиками доской; досками же застилается площадка крыльца (шириною 1,0 м) nepeq входными дверями, причем
Черт. 141. Деревянное крыльцо
у досок площадочного настила целесообразно снять фаски (т. е. скосить кромки), а самые доски уложить с некоторыми зазорами (черт. 141, г) для того, чтобы дождевая вода не застаивалась на площадке; с этой же целью целесообразно придавать проступям небольшой уклон наружу; небольшое количество воды, проникающее под крыльцо, существенного значения не имеет.
В дверных проемах, как правило, не следует делать порогов, так как о них можно легко спотыкаться, но при наружных входных дверях устройство порога является целесообразным, так как при помощи порога создается притвор в четверть, который уменьшает проникание холодного воздуха в помещение; кроме того при открывании полотнища двери наружу порог позволяет создать некоторый зазор (2,5—4,0 слО между нижней кромкой полотнища и поверхностью площади (черт. 141, п), что очень важно для зимнего времени, когда на поверхности площадки могут образовываться небольшие наледи.
Наружное крыльцо с наружными, не защищенными сверху ступенями и площадкой имеет в северных местностях тот недостаток, что зимой при гололедице поверхности его становятся скользкими и опасными для пользования вследствие возможного падения, кроме 158
того наружное деревянное крыльцо подвергается относительно быстрому разрушению гниением. Вследствие этого целесообразнее вместо наружного крыльца устраивать ступени в сенях (черт. 142), сохраняя снаружи только одну ступень, предупреждающую затекание воды снаружи в помещение.
Расположение лестничных ступеней в сенях вызывает необходимость по периметру помещения сеней заменить каменные столбы каменной сплошной стенкой.
Конструкция внутренних лестничных ступеней и площадок может быть сохранена такой же, как в описанной выше конструкции крыльца.
Размещение лестничных ступеней в сенях имеет существенное преимущество (кроме защиты ступеней от атмосферных осадков) в том отношении, что в большей степени защищает внутренние помещения от проникания холодного воздуха. Холодный воздух, как известно, стелется в первую очередь понизу и, проникая через нижние неплотности притвора наружных дверей, не так легко может подняться до уровня пола отапливаемых помещений, между тем как при наличии наружного крыльца нижний притвор двери находится на уровне пола отапливаемых помещений, и холодному воздуху не приходится подниматься
Черт. 142. Устройство ступеней в сенях
вверх для проникания через нижний притвор внутренней двери сеней в помещения. Поэтому в отапливаемых зданиях в северных местностях всегда целесообразно наружные двери располагать ниже поверхности пола здания. В южных местностях это обстоятельство имеет меньшее значение; в южных же местностях отпадает и опасность гололедицы на наружном крыльце.
§ 32. ПРИМЕР 3. ЗДАНИЕ ХОЗЯЙСТВЕННОГО НАЗНАЧЕНИЯ
Стены и контрфо£ сы
Рассматриваемое помещение (например небольшая мастерская) располагается в одноэтажном отапливаемом здании, окруженном также каркасными стенами. Свободный пролет помещения 12,0 м; свободная высота 4,0 м (черт. 143, а).
Стропильная конструкция состоит из трапецеидальной шпренгельной системы, образуемой подкосами 1, ригелем 2, бабками 3 и затяжкой 4. На черт. 144 показано несколько деталей такой шпренгельной конструкции.
Такая система покрытия является сама по себе жесткой и устойчивой, здание же в целом не имеет поперечной боковой устойчивости, так как в нем отсутствует жесткость сопряжения стропильной конструкции со стеной. Вследствие этого оказывается необходимым обеспечить устойчивость стен, на которые в качестве балки опирается шпренгельная конструкция стропильной фермы.
Легкие деревянные стены не обладают почти никакой боковой устойчивостью (так «сак внутренние поперечные стены в данном здании отсутствуют), и последняя может •быть создана только путем устройства соответствующих контрфорсов. На черт. 143, а
Черт. 143. Поперечный разрез деревянной мастерской
показаны решетчатые контрфорсы, сделанные из брусьев и состоящие из нижнего горизонтального бруса, вертикальной стойки и наклонной упоры; примерно по середине высоты здания стойка и подкос связаны парными дощатыми схватками.
При рубленых стенах (черт. 143, в) необходимо иметь в виду, что сруб дает довольно
значительную осадку (усушку), стойка же по своей длине почти не изменяется; вследствие этого контрфорс нельзя неподвижно связать со срубом стены. Для того чтобы сруб мог оседать независимо от контрфорса, с внутренней стороны стены ставится тоже стойка, схватываемая по высоте со стойкой контрфорса несколькими болтами, которые проходят через бревна сруба в выдолбленных в стойках продолговатых дырах. При осадке сруба венцы скользят между двумя обхватывающими стойками, стягивающие же их болты перемешаются вдоль продолговатых дыр (черт. 143, б и д).
Если отбросить упору, схватки и нижний брус, то останутся только две обжимающие сруб стойки или так называемые сжим ы. Сжимы предохраняют сруб от возможного выпучивания и применяются иногда вместо контрфорсов при небольшой высоте рубленых
стен.
На черт. 145 показано устройство рубленых контрфорсов, составляемых из коротышей. Рубленые контрфорсы имеют то преимущество, что они являются однородной составной
частью стены и дают одинаковую со срубом стены осадку. Недостатком их являются несколько больше выступающие за внутреннюю плоскость стены концы бревен и затруднительность смены контрфорсов, между тем последние особенно сильно подвергаются с наружной стороны разрушению атмосферными факторами. Поэтому чаще применяются подкосы, составленные из брусьев. Если бы в изображенном на черт. 143 здании мастерской имелись расположенные на расстояниях не более 10—12 м поперечные стены, то последние в достаточной мере обеспечивали бы общую устойчивость стен, и в этом случае можно было бы контрфорсов вообще не делать, ограничившись установкой сжимов в одном или двух местах/между каждой парой контрфорсов поперечных стен.
Таким образом применение контрфорсов является прежде всего характерным для тех случаев, когда приходится воздвигать деревянные здания, содержащие относительно большие неразделенные промежуточными стенами помещения. В таких помещениях или зданиях • отсутствуют обычно и перегородки, так как установка значительной высоты перегородок и сопряжение
Черт. 144. Детали шпренгельной конструкции
их с наклонными поверхностями покрытия нениями, а кроме того при наличии в представилось бы возможными в местах поставить стойки, которые позволили бы применить не висячую, а наслонную систему
схема здания приобрела бы характер на черт. 139.
Конструкция окон и дверей в здании
связано с некоторыми конструктивными услож-здапии значительного количества перегородок пересечения перегородок или в пределах их устроить в здании чердачное перекрытие и
стропил. В этом случае конструктивная
приближающийся к иллюстрированному
хозяйственного назначения не отличается
существенно от описанных в предыдущих главах с той разве разницею, что окна имеют обычно более значительные размеры, а вместо дверей очень часто устраиваются ворота (в целях транспортировки более крупных предметов), аналогичные тем, которые были приведены при описании сараев, причем в отапливаемых зданиях при каждом входе предусматривается для защиты от охлаждения двое ворот или дверей с соответствующим тамбуром.
Утепленное покрытие
Вдоль плоскости стен контрфорсы обычно ставятся на расстояниях, соответствующих расстояниям между стропильными фермами, и затяжки последних прочно связываются о головкой контрфорса (черт. 143, а). В рассматриваемом примере затяжка стропильной фермы нарубается шипом на верхние концы стоек контрфорса.
По бабкам фермы нарубаются продольные прогоны. Поверх прогонов укладываются стропильца и по ним укладывается настил (ограждение) покрытия. Верхнее чердачное перекрытие в рассматриваемом здании отсутствует; в связи с этим отсутствует и чердачное пространство. Крыши, устраиваемые не поверх чердака, а непосредственно над помещениями, называются бесчердачными покрытиями.
Верхним ограждением помещения служат наклонные поверхности настила крыши. 'Такой прием является особенно характерным для зданий промышленного назначения, так
11 Зак. 691. ТЬроф. Л. А. Сефк.
161
как чердак не может в них быть использован для каких-либо хозяйственных целей, а наличие гладкого горизонтального потолка не является необходимым, между тем устройство потолочного перекрытия удорожает постройку. С другой стороны, одиночный настил крыши представляет собою недостаточную тепловую защиту здания от охлаждения в зимнее время, поэтому за счет уничтожения потолочного перекрытия приходится утеплить настил крыши. Для этой цели поверх настила прокладывается утеплитель например в виде плит целотекса или оргалита, а затем укладывается второй слой досок, поверх которого устраивается уже толевая кровля в два слоя. Такая крыша называется утепленной или теп-л о й. Более подробно об устройстве теплых крыш и двухслойной толевой кровли будет сказано дальше (во II томе).
Черт. 145. Контрфорсы в деревянных стенах
И о л
Пол в описываемом здании устраивается непосредственно по земле, без подполья. Для этой цели поверхность земли выравнивается и делается уплотненный щебеночный слой или в крайнем случае известковобетонное основание толщиной 12—15 см (состав бетона примерло 1:4:8); по бетонному основанию укладываются деревянные лагп (из досок или пластин), к которым прибиваются доски полового настила.
Фундамент
Под стены и контрфорсы предусмотрены фундаменты в виде тонких каменных, кирпичных или бетонных стенок, заложенных на глубину промерзания почвы и образующих одновременно небольшой по высоте цоколь здания. Сплошные стенки фундамента можно также заменить отдель
ными стульями, но тогда по внешним граням стульев необходимо будет сделать дощатую забирку и засыпку за нее сухой земли или леска для того, чтобы защитить пол помещения от охлаждения зимой.
А 10
КОНСТРУКТИВНАЯ СХЕМА ДВУХЭТАЖНОГО КАРКАСНОГО ЗДАНИЯ
33. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ
В отношении основных конструктивных элементов многоэтажные здания по существу ничем не отличаются от элементов соответствующих зданий одноэтажных, так как с точки зрения конструктивной схемы многоэтажную конструкцию можно представить в виде комплекса, составленного по вертикали из отдельных поставленных друг на друта этажей; вследствие этого в каждом многоэтажном здании неминуемо будут повторяться все конструктивные элементы, описанные в главах, посвященных одноэтажным деревянным зданиям, но с добавлением, с одной стороны, конструкций, разделяющих два смежных по высоте этажа (междуэтажные перекрытия), а с другой стороны, конструкций, служащих для сообщения между этажами (лестницы).
Число этажей деревянных зданий обычно ограничивается двумя (черт. 146), причем основанием для этого ограничения, установленного в законодательном порядке как в СССР, так и почти во всех других странах земного шара, служат отнюдь не соображения технической выполнимости и прочности, а исключительно условия пожарной безопасности.
Чем больше число этажей, тем больше количество горючего материала ла единицу застроенной площадки, тем большую опасность горящее здание представляет для соседних и тем большей опасности подвергаются в смысле возможности спасения при пожаре люди, находящиеся в верхних этажах.
Б виде исключения в некоторых странах допускаются деревянные здания высотой в три этажа; это особенно относится к случаям, когда путем 162
конструктивных приемов понижается опасность сгорания ограждающих конструкций здания.
11о аналогии с одноэтажными двухэтажные здания также могут быть каркасные или рубленые.
Однако при двухэтажном строительстве осадка сруба еще более значительна, чем в одноэтажном, поэтому рубленые конструкции имеют ограни-
Члрт. 146. Общий вид двухэтажного деревянного оштукатуренного снаружи здания
ченное применение и отпадает необходимость более подробно останавливаться на них.
Излагаемое в настоящей главе относится к каркасным двухэтажным отапливаемым зданиям.
§ 34. КАРКАСНО-ОБШИВНАЯ СХЕМА
Каркас
Сущность каркасно-обшивной схемы уже рассмотрена в главе 8, посвященной одноэтажным каркасным зданиям.
При конструировании каркаса двухэтажного здания можно итти двумя путями: или методом поэтажной схемы или методом единой связанной схемы.
В первом случае каркас первого этажа представляет собою законченную в себе систему, состоящую из верхней и нижней обвязок и из стоек. Если две таких системы (черт. 147, а) поставить одну сверх другой и внизу устроить' цоколь, то получится каркас двухэтажного здания (черт. 147, б), причем потолочное перекрытие нижней системы и нижнее перекрытие верхней системы сливаются и образуют междуэтажное перекрытие, разделяющее помещения первого и второго этажей.
Во втором случае стойки каркаса проходят через оба этажа и имеют таким образом в два раза большую длину (черт. 148, а). В целях создания опор для балок междуэтажного перекрытия к- стойкам укрепляется средняя промежуточная обвязка в виде доски на ребро (черт. 148, в). Нижняя и верхняя обвязки остаются такими же, как и в одноэтажной системе.
Анализируя преимущества и недостатки намеченных двух приемов конструирования, приходится констатировать, что оба приема дают примерно равноценные решения. Сквозные через оба этажа стойки придают всему скелету известную органическую связанность, но установка на место более длинных стоек во время постройки здания менее удобна, вместе с тем сквозная наклонная обшивка двух поставленных поверх друг друга систем каркаса настолько прочно связывает их между собою, что преимущество сквозных стоек не играет существенной роли.
Сама по себе обшивка каркаса осуществляется всегда вручную из отдельных доставленных на строительную площадку досок, каркас же может быть собираем из элементов, заготовленных на заводе и доставляемых к месту постройки в готовом для сборки виде со всеми гнездами, шипами
При т * 50 м; и при d = / 1/?с=5м 1*55см 1 х = 57,5м Ц= 67,5м, 2=6$ см V = 47,5см, I *40СМ
Черт. 147. Каркас двухэтажною деревянного дома
и т. п.; с этой точки зрения более удобными следует считать более короткие элементы.
В конечном итоге нетрудно заметить, что оба приема конструирования каркаса имеют как недостатки, так и преимущества, но сами по себе они не имеют сколько-нибудь решающего значения, и в качестве общего руководящего принципа можно принять следующее положение: при малой высоте
этажей, когда сквозные стойки каркаса получаются немного более 0,5 м, и при малой нагрузке на междуэтажное перекрытие — целесообразно применить сквозные через оба этажа стойки; при более высоких этажах и при более значительной нагрузке от междуэтажных перекрытий следует рекомендовать поэтажную схему каркаса.
Черт. 148. Каркас двухэтажного деревянного дома
Что касается обшивки и засыпки каркаса, то в этом отношении при двухэтажном строительстве имеется полная аналогия с одноэтажными зданиями, и поэтому здесь остается лишь сослаться на сказанное в § 26.
Сухая п литая штукатурка
Каркасно-обшивные стены двухэтажных зданий целесообразно, как правило, покрывать с обеих сторон штукатуркой; последняя в значительной степени повышает невозгораемость здания; кроме того внешняя штукатурка уменьшает продуваемость стен и защищает засыпку от намокания под влиянием атмосферных осадков и атмосферной влаги в теплое время года. Внут-
ренняя штукатурка, образуя гладкую поверхность стен, повышает санитарные качества ограждения.
Вместе с тем обычная штукатурка, которая образуется путем намета раствора на поверхность стен, обладает очень серьезным недостатком, так как требует большой затраты времени и труда, а кроме того с наметываемым раствором в ограждение вносится очень значительное количество воды, испарение которой также требует значительного периода времени. Все это удорожает строительство и оттягивает срок готовности возведенного здания; с этой точки зрения применение штукатурки, особенно внутренней, занимающей к тому же по площади главенствующее место (так как поверхности обращенных в сторону помещения наружных и внутренних стен и потолков в несколько раз превышают площадь внешних поверхностей наружных стен), является нежелательным.
За последнее время в строительстве начинает находить заметное применение так называемая литая штукатурка потолков. Для укрепления литой штукатурки к нижней поверхности перекрытия подшивка за-
Черт. 149. Лчтая штукатурка
меняется прибиваемыми к нижним граням балок щитами, состоящими из трапецеидальных реек и пришитой к ним драни (черт. 149). Под этими щитами устраивается сборная стандартная опалубка и по ней сверху производится заливка раствора. Работа по заливке происходит с наката, который уже уложен по балкам, но еще не прибит гвоздями к брускам; в местах заливки накат временно удаляется. После окончания заливки накат укладывается на прежнее место и прибивается к брускам; далее устраивается засыпка по накату. Помощью аналогичных приемов производится также заливка в особые формы раствора для образования в помещениях штукатурных карнизов.
Применение метода литой штукатурки значительно ускоряет и удешевляет оштукатуривание потолков, но независимо от этого достижения строительной техники необходимо совершенно исключительное внимание обратить на внедрение в деревянное строительство для внутренних поверхностей (стен и потолков) так называемых «сухих штук а ту рок»; последние образуются путем обшивки внутренних поверхностей стен плитами большого размера, состоящими из певозгорающихся и не загнивающих по возможности неорганических материалов. В американском и шведском деревянном строительстве для этой цели широко применяются топкие гипсовые плиты, оклеенные для прочности с задней стороны бумагой (шптрок), а также древесно-волокнистые плиты — целотекс и т. п. Ввиду большого размера плит число стыков между ними получается незначительным, и стена приобретает вполне гладкую, пригодную под окраску пли оклейку обоями поверхность. Применение сухой штукатурки чрезвычайно рационализирует деревянное каркасное строительство, но для того чтобы избежать расстройства поверхности степ, покрытых такпми плитами, необходимо, чтобы лесной материал, употребляемый для постройки здания, был достаточно сухим. 166
Производство материалов, пригодных для устройства сухих штукатурок (асбофанера, фиброфанёра, гипсолитовые плиты, древесно-волокнистые плиты «Оргалит» и т. и.), начинает в настоящее время развиваться и
Черт. 150. Сухая штукатурка
в СССР. На черт. 150 показаны способы укрепления плит сухой штукатурки как по особым брускам, так и по сплошной обшивке каркаса.
§ 35. ПЕРЕКРЫТИЯ
Общие денные
Выше указывалось (черт. 147 и 148), что балки в каркасных зданиях целесообразно укладывать на нижнюю обвязку рядом со стойками, прибивая их гвоздями к последним. Ввиду того что стойки изображенной на черт. 147 и 148 конструкции стены располагаются примерно через 50 см, то
'Таблица 6
Пролет { балки • в м Конторские здания с капитальными перекрытиями Жилые дома с капитальными перекрытиями. Конторские здания с облегченными перекрытиями 1 1 1 Жилые дома с облег- , ченными перекры- 1 тиями
Расстояние между балками Расстояние между балками Расстояние между балками
1,0 м 0.5 м 1,0 м 0,5 м 1,0 .1.- 0,5 м
5.0 24)<14 сл 24X7 см 24Х12 с.и 2-гХ6 см 24X10 см 24X5 см
4,75 23X14 „ 23X7 23X12 „ 23X6 „ 23ХЮ , 23X5 „
4,50 22X14 „ 22X7 22X12 , 22X6 , 22ХЮ „ 2’Х5 „
4,25 20X14 . 20X7 л 20X12 „ 20X6 „ 20ХЮ „ 23X5 „
4 0 19X14 „ 1 19X7 л 19X12 „ ' 19X6 „ 19ХЮ „ 19X5 „
5,75 18X14 „ ; 18X7 л 18X12 „ 18X6 . 18ХЮ . 18X5 „
3,50 I 17X14 17X7 V 17X12 „ 17X6 . 17ХЮ „ 17X5 „
Примечание. Под капитальными перекрытиями подразумеваются перекрытия с накатом из пластин и с тяжелой засыпкой (п сок, тяжелые шлаки) при общем собственном весе перекрытия около 220 кг/.к2. Облегченные перекрытия — с более тонким накатом и более легкой засыпкой при общем собственном весе перекрытия около 170 къ!м2. Полезная нагрузка принята для конторских помещений 200 кя/.н2, для жилых —150 кг[м2.
и балки перекрытия располагаются на таком же расстоянии. Однако такое расстояние между балками не является единственно возможным и нередко при иных конструкциях стен деревянные балки перекрытий укладываются на расстояниях, доходящих до 1,0 л.
В постройках конторского или жилого назначения балки междуэтажных перекрытий должны иметь ориентировочно сечения, указанные в табл. о.
Приведенные в таблице сечения балок определены из условия полного использования механических свойств материала балок и из условий достаточной жесткости конструкции перекрытия. Совокупность этих двух условий и предупреждение тем самым «з ы б к о с т и» перекрытия достигаются при деревянных балках тогда, когда высота сечения балок составляет не менее г/21 пролета. Такое соотношение следует, как правило, всегда соблюдать при проектировании перекрытий по деревянным балкам.
Из курса строительной механики известно, что максимальный изгибающий момент свободно лежащей, равномерно загруженной балки равен М = —или при максимальном о использовании механических свойств материала балки
М = W[n],
где р— нагрузка на единицу длины балки;
I — пролет балки;
W — момент сопротивления сечения балки;
[п]—допускаемое напряжение на изгиб материала балкп; для дерева [п] = 100 кг/см2. Наибольший прогиб свободно лежащей равномерно загруженной балки равен:
"max — * др
где Е — модуль упругости, для дерева принимаемый равным 110 000 кг/см2;
1 — момент инерции сечения балки; пои прямоугольном сечении деревянной балкп — т Ъ
I = -Y2- "'“Г-
Для междуэтажных перекрытий по деревянным балкам предельно допускаемый прогиб принимается равным I-
Из равенства получаем:
= = JF[h]
8
8 W [п]
Подставляя вышеуказанные величины в уравнение максимального прогиба, получим:
_ 5 8 ТТт[м]
— отсюда:
Л_ = 5 • 8 • 2 • 250 • 1С0
I 384-110000 “ /21’
т. е. высота сечения балки должна составлять */2i пролета независимо от величины нагрузки и от расстояния между балками.
Ввиду того что нормальный сортамент лесных материалов (ОСТ 7099) предусматривает максимальную ширину досок 24 еле, целесообразно деревянными балками перекрывать пролеты не свыше 24 X 21 = 504 см или кругло 5,0 м. При более значительных пролетах приходится или принимать нестандартные сечения лесного материала или снижать допускаемое напряжение на материал, т. е. не полностью использовать его механические свойства.
Так например, при I = 6,0 м — 600 см и при h = 24 см получим — = 625, решая то-
же уравнение, получим:
384 -110 000
П ~ 25 • 5 • 8 • 2 • 250
= 65 KijCM1.
Из рассмотрения приведенной выше табл. 6 ориентировочных сечений деревянных балок видно, что изменение расстояния между балками не ока-768
зывает влияния на расход древесины, так как при уменьшении расстояния пропорционально уменьшается ширина сечения балки и обратно.
Однако по конструктивным соображениям следует предпочтение отдавать не дощатым балкам, а брусчатым (в виде целого бруса или бруса, сколоченного из двух поставленных на ребро досок), так как брусчатые балки имеют более значительную устойчивость и при большем расстоянии между балками получается меньшее число мест сопряжения концов балок со стенами.
Д( щатые балки уместны в описанных выше каркасных зданиях, в которых стойки каркаса расположены на расстоянии около 0,5 м и в которых дощатые балки удобно пришиваются своими концами к стойкам каркаса.
Стойки каркаса устанавливаются, как правило, на равных взаимных расстояниях, учи» тывая однако, что угловые стойки имеют большее сечение, чем промежуточные, а балки прибивают с одной стороны стойки, не удается при этом получить абсолютно одинаковых расстояний между балками, между тем такое равенство расстоянии имеет существенное значение с точки зрения возможности применения единообразной стандартной длины элементов наката.
Взаимозависимость между шагом каркаса и балок иллюстрируется на черт. 147. 6 и черт. 148, г.
Если принять расположение балок с правой стороны от стоек за исключением правок угловой стойки (черт. 147, в, верхний рисунок), то при единообразном расстоянии т между балками в каркасе придется допустить нестандартную ширину крайних панелей х и у. Если принять симметричное расположение балок относительно средней оси стены (второй сверху рисунок), то в каркасе получается нестандартная панель шириною у, а в перекрытии появляется нестандартный пролет между балками z
Наконец если принять одинаковый стандартный шаг для каркаса с, как изображыш на нижнем рисунке черт. 147 в, то в перекрытии получаются два неравных пролета v и Ь-Если шаг каркаса с измерять не от средней оси угловой стойки, а ог осп одной из досок, образующих угловую стойку (черт. 148, г),-то при единообразном стандартном шаге ка} -каса е в перекрытии получается только один нестандартный пролег t (нижний рисунок), и наоборот, при всех равных пролетах т в перекрытии получаются по углам каркаса одинаковые с каждой стороны нестандартные расстояния х пли у.
В отношении составных элементов и их конструктивного решения верхнее. нижнее и междуэтажное перекрытия в каркасных зданиях устраиваются так же, как в рубленым зданиях (черт. 95) с той разве разницей, чтс тяжелый накат из пластин -стерт. 151, а) применяется при легких дощатых балках редко и заменяется накатом из горбылей и подшивкой (черт. 151, б). В отдельных случаях накат может отсутствовать, и засыпка соответственно большей толщины может располагаться непосредственно на подшивке (черт. 151, в), но такая упрощенная конструкция пригодна только для зданий, рассчитываемых на короткий срок службы. К типу упрощений следует также отнести укладку полового настила не по лагам, а непосредственно по балкам (черт. 151, в). В этом случае воздушные прослойки под настилом оказываются разобщенными, и проветривание их должно достигаться не через решетки, устанавливаемые в полу (черт. 151, б), а через щелевидные продухи, устраиваемые вдоль плинтуса тех стен, на которые опираются концы балок перекрытия (черт. 151, в).
Для капитального деревянного (а равно каменного) строительства наиболее целесообразным видом междуэтажного перекрытия является конструкция, изображенная на черт. 151, а и состоящая из брусчатых балок, наката, из пластин и из дощатого уложенного по лагам чистого пола.
Нередкр в проектах и различного рода руководствах укладка паката и .' пластин предусматривается в четверть: такое решение нельзя считать правильным, так как четверть приходится, как правило, вырабатывать вручную. Гораздо более индустриальным является опиливание боковых граней пластин по прямой плоскости, как показано на черт. 151, а, правый рис.; для того чтобы предупредить просыпание засыпки через неплотности между отдельными пластинами, накат покрывается тонким слоем глиняной смазки-
В качестве засыпки может служить любой рыхлый, не содержащий в себе загнивающих органических веществ материал, так например:
а) сухая чистая просеянная земля или сухой строительный мусор объемным весом от 1 500 до 1 600 к<?/№;
б) сухой чистый песок объемным весом 1 500 кг/м3;
в) котельный каменноугольный или торфяной шлак объемным весом от 700 до 1 000 ка/лг3;
г) гранулированный доменный шлак объемным весом 350—500 кг/м3;
д) асбестовая мелочь объемным весом от 400 до 600 кг/м3;
е) пемзовая мелочь и т. и. объемным весом от 500 до 600 кг/м?.
Наилучшим материалом для засыпки является или песок или шлак.
Толщина засыпки нормально принимается в междуэтажных перекрытиях равной 7—8 см. Для того чтобы слою засыпки придать некоторый харак-
Черт. 151. Конструкции деревянных междуэтажных перекрытий
тер связанной массы и для того чтобы защитить ее несколько от капель воды, которые па нее могут случайно попасть сквозь неплотности при мытье полов, поверхность засыпки иногда покрывается тонкой твердой корочкой; эта корочка образуется путем намазывания слоя густого глиняного пли известкового раствора, или путем заливки полужидким песчано-глинистым раствором; первый способ имеет то преимущество, что в слой засыпки попадает меньшее количество влаги, вообще же говоря, устройство такой корочки не является обязательным.
После устройства засыпки по балкам укладываются согласно сказанному выше лаги, и по ним настилается чистый пол, состоящий из шпунтованных досок толщиной 42 или 37 мм, причем на балки под лаги укладываются в целях звукоизоляции полоски толя. Применение шпунтованных досок исключает возможность прогиба одной доски, так как при наличии шпунта и гребня будут работать совместно две-три и более доски даже под действием сосредоточенного груза (например от ножки тяжелого предмета обстановки). Кроме того шпунтованный настил при тщательности исполнения 17)
б -значительной степени предупреждает опасность попадания на засыпку воды при мытье полов.
Не лишне здесь еще раз повторить, что доски пастила должны иметь возможно малую ширину, так как узкие доски усыхают и коробятся меньше. При применении широких, к тому же недостаточно сухих досок нельзя добиться сколько-нибудь удовлетворительного дощатого пола.
Рассмотрение описанной конструкции междуэтажного перекрытия показывает, что нижняя часть ее совпадает с конструкцией потолочного перекрытия, а верхняя часть — с конструкцией нижнего перекрытия, имеющего подполье. Таким образом междуэтажное перекрытие не только по своему положению, но и конструктивно является промежуточным между нижним и потолочным (черт. 95).
Пол первого этажа
В предыдущем изложении при описании конструкций зданий имелось в виду, ито под зданием устраивается подполье, и пол первого этажа укладывается по нижнему перекрытию.
Черт. 152. Деревянные полы по лагам
Описанное решение не является единственно возможным. Нередко подполье. в здании отсутствует и половой настил в первом этаже настилается по лагам, укладываемым по кирпичным столбикам (черт. 152, а). Эти стол-
бики устраиваются из двух рядов кирпича, и под лаги по слою толя укладывается отрезок просмоленной доски (черт. 152).
Основанием под столбики служит песчаная засыпка и уложенный поверх ее слой тощего известкового бетона.
Оценивая два возможных решения — с подпольем и без подполья, приходится отметить нижеследующее:
1. Подполье должно иметь (для возможности его проветривания) некоторую минимальную высоту, при которой пол первого этажа неизбежно должен быть поднят по крайней мере на 70—75 см над поверхностью земли, тогда как при засыпке пол первого этажа можно устраивать почти на уровне земли.
2. Стоимость нижнего перекрытия, как правило, выше пола по лагам, тем более что нижнее перекрытие приходится усиленно отеплять, так как подполье является «холодным». Подполье требует за собою ухода в отношении проветривания, иначе возникает опасность загнивания нижних частей перекрытия.
3. При устройстве пола по засыпке должен быть устроен сплошной непрерывный цоколь, тогда как при подполье здание может быть основано на стульях; такой сплошной каменный цоколь стоит дороже, чем цоколь в виде деревянной забирки между каменными стульями.
Из сказанного можно сделать вывод, что в тех случаях, когда по ряду проектных условий в здании устраивается сплошной каменный цоколь и пол первого этажа располагается близко от поверхности земли (50—СО см над ее уровнем) таким образом, что толщина засыпки получается не чрезмерной, целесообразно пол первого этажа устраивать ио лагам; однако если соответственно заглубленное подполье используется для каких-либо хозяйственных пелей (для хранения например зимних запасов овощей), то возможно устройство нижнего перекрытия также при наличии сплошного каменного цоколя.
При устройстве пола по подсыпке следует иметь в виду, что при малой толщине цокольной стенки (менее 51 с.и —для второго и первого климатических поясов) возможно чрезмерное охлаждение засыпки, прилегающей к цокольной стенке. Поэтому при цокольной стенке толщиною например 38 см (меньшую толщину ее не следует допускать в первом и во втором климатических поясах) следует по наружному периметру стен предусматривать в толще засыпки слой малотеплопроводного материала, например в виде отсыпки шлаком (черт. 152, 6, в). Внутренние капитальные стены можно основывать на отдельных столбах (черт. 152, г) и сплошной цокольной стенки здесь не требуется.
Междуэтажные перекрытия в мокрых помещениях
Почти в каждом здании имеется некоторая группа хотя бы небольших по площади помещений, в которых при пользовании ими на пол может попадать вода (уборные, умывальные, ванные). Для таких помещений описанные выше варианты междуэтажных перекрытий (это относится и к нижнему перекрытию — над подпольем) являются мало пригодными, так как просачивание воды в перекрытии влечет неизбежно загнивание, а следовательно и разрушение всей конструкции перекрытия.
Вследствие этого в подобных «мокрых» помещениях чистый пол должен быть не только незагнивающим, но и водонепроницаемым.
В поисках соответствующего решения прежде всего приходят в голову конструкции, применяемые при постройке судов, на которых без особых затруднений сооружаются вполне долговечные водонепроницаемые и легкие по весу деревянные палубные покрытия. Одним из приемов, используемых для этой цели, является настил из особо профилированных сосновых досок толщиной 5—6 см, в котором зазоры между досками тщательно проконопачены смолистой пенькой и залиты гудроном. Этот прием 172
мог бы найти также применение для устройства чистых полов в мокрых помещениях, но он требует прежде всего очень доброкачественной работы, а самое главное — древесина настила должна всегда находиться во влажном состоянии, исключающем усыхание досок, под влиянием которого нарушается водонепроницаемость; поэтому практическое применение его •ограничивается почти исключительно судостроением, где палуба всегда содержится достаточно влажной путем ежедневного мытья в сухую погоду.
Следующим решением, также имеющим преимущественное распространение в судостроении, является покрытие деревянного настила брезентом, тщательно прокрашиваемым масляной краской; этот метод вполне применим также и в строительстве, причем в данном случае для получения водонепроницаемости пола можно даже вместо парусины поверх дощатого настила наклеить по суриковой масляной краске плотно натянутую м е пь ковину (прочная пеньковая ткань, употребляемая для изготовления мешков) и затем хорошо покрасить масляной краской, придающей мешковине водонепроницаемость.
Дощатый настил должен быть сделан из узких хорошо прибитых к балкам и хорошо сколоченных шпунтованных досок, так чтобы мешковина плотно прилегала к их поверхностям и прочно держалась на последних. Краска относительно быстро снашивается от ходьбы, но в упомянутых выше «мокрых» помещениях едва ли приходится учитывать интенсивное массовое использование, и поэтому такие полы служат довольно долгое время без возобновительного ремонта, но вид их достаточно непривлекателен, а кроме того ходьба по такой в своей основной структуре шероховатой поверхности менее удобна, чем по гладкому полу. Поэтому в тех случаях, когда эго экономически оказывается уместным, целесообразно мешковину покрыть слоем линолеума, который в еще большей степени повышает водонепроницаемость пола и образует красивую, гладкую и легко поддающуюся очистке от грязи поверхность.
Вместо мешковины поверх дощатого настила можно проложить слой толя или пергамина (слегка прибив его гвоздями и склеив клебемассой •отдельные полотнища между собою), а поверх его устроить тонкий слой шлакобетона и по нему асфальтовый пол или пол из метлахских плиток (черт. 153, а, б, в, г и д). Наконец поверх дощатого настила можно уложить противень из кровельного железа с тщательным сопряжением отдельных листов железа в углах и в стыках. В уложенном противне устраивается цементный пол или пол из метлахских плиток (черт. 154, а, б, &).
Отогнутые кверху края противня прочно прибиваются к стенкам и закрываются штукатуркой, а сверх ее прибивается плинтус (черт. 154, в). Ввиду того что далее при правильной конструкции и при удовлетворительном качестве работ и материалов всегда возможны случайные дефекты, представляется целесообразным предусмотреть в мокрых помещениях такую конструкцию перекрытия, при которой такой дефект не мог бы оставаться долгое время незамеченным.
В силу сказанного целесообразно перекрытия под мокрыми помещениями устраивать без засыпки и без штукатурки потолка; при этом, правда, .ухудшаются условия звуконепроницаемости. В очень многих случаях (а стремиться к этому необходимо во всех решительно случаях) мокрые помещения (уборные, ванные, умывальные) располагаются смежно не только в плане, по и по вертикали (т. е. в отдельных расположенных друг над другом этажах), и при этих условиях повышенная звукопроводность не играет существенной роли, а упрощенная конструкция перекрытия, состоящая только из балок и выструганного снизу настила, дает возможность сразу обнаружить течь и принять меры к исправлению. Толщина настила при этом должна быть больше обычной, например 42—47 л.«. Если в силу характера нижележащего помещения такое упрощенное перекрытие не может быть устроено, то приходится допустить обычное и обратить особое внимание на водонепроницаемость настила. Существенное
значение имеет водонепроницаемость пола по краям, т. е. вдоль стен; для того чтобы ее обеспечить, необходимо устроить соответствующий плинтус; при покрытии мешковиной последняя отворачивается несколько на степу и прижимается деревянным плинтусом (черт. 153, д); при покрытии асфальтом или плитками плинтус делается из тех же материалов (черт. 153, в и г). О плинтусе при железном противне уже сказано выше.
Черт. 153. Конструкции междуэтажных перекрытий в мокрых помещениях
Наконец необходимо еще обратить внимание на то. что сквозь пол мокрых помещений, как правило, проходят водопроводные и канализационные трубы, которые очень часто бывают расположены в непосредственной близости тех мест, где наиболее .вероятно попадание на пол воды, легко находящей себе путь вдоль труб.
Уплотнение зазоров между трубами и настилом должно быть достигнуто конопаткой из смоленой пакли и заполнением гудроном или замазкой с устройством манжет из кровельного железа (черт. 154, а).
Несмотря на техническую возможность осуществления в деревянных зданиях достаточно долговечных перекрытий в мокрых помещениях, прак-174
тика показывает, что в действительности при недостаточно культуриодг пользовании зданием, в частности при недостаточном проветривании помещений, а также при недостаточном полноценном качестве выполнения строительных работ перекрытия в мокрых помещениях разрушаются довольно быстро, а кроме того повышенная влажность воздуха в помещении, случайно проливаемая вода, конденсация водяных паров воздуха на холодных железных и чугунных водопроводных и канализационных трубах ведут к загниванию не только перекрытия, но и других конструкций здания. Поэтому следует, как правило, в деревянных зданиях максимальна
Черт. 154. Конструкции междуэтажных перекрытий в мгкрых помещениях
ограничивать количество мокрых помещений и во всяком случае нельзя допускать устройства в деревянных зданиях, особенно на междуэтажных перекрытиях, таких мокрых помещений, как душевые, моечные и т. п.
§ 36. КОРЕННЫЕ ТРУБЫ И УСТАНОВКА ПЕЧЕН
Раньше, в § 24, были уже приведены краткие данные об устройстве коренных дымовых труб в одноэтажных рубленых зданиях. Такие дымовые трубы занимают в помещении много места, а работа по их возведению, учитывая малый формат кирпича и необходимость применения значительного количества половинок, является очень трудоемкой.
В Западной Европе и в Америке коренные дымовые трубы, как правило, складываются из особых более крупных гончарных или шлакобетонных блоков. Следует конечно учесть, что размеры дымовых труб и расположенных внутри их дымоходов зависят от размеров присоединяемых к пим печей и от длительности их топки; другими словами, при разрешении этого вопроса приходится считаться с климатическими условиями местности. Устройство коренных дымовых труб в странах с относительно мягким климатом, в которых применяются небольшого размера печи, отапливаемые коксом или каменноугольными брикетами, сжигаемыми в особых топках с медленным длительным сгоранием, значительно проще, чем в большинстве местностей СССР с их продолжительными суровыми зимами, причем сложность устройства коренных труб особо повышается в деревянных зданиях, в которых трубы представляют собою самостоятельные элементы, конструктивно не связанные с телом стен.
Черт. 155. Блоки для кладки коренных дымовых труб
Последнее обстоятельство выдвигает вопрос об обеспечении вертикальной устойчивости коренных труб, имеющих при относительно большой высоте (особенно в двухэтажных деревянных зданиях) лишь незначительное поперечное сечение. Находясь внутри здания, дымовые трубы не подвергаются непосредственным раскачивающим усилиям ветра, но вследствие большой осадки например деревянных рубленых стен они по своей высоте не могут быть скрепляемы с конструкциями здания; вследствие этого в стержне трубы возникают напряжения продольного изгиба, которые могут повлечь за собою образование трещин, опасных не только с точки зрения прочности, но и с точки зрения проникания в помещение дымовых газов и искр.
В каркасном деревянном строительстве осадка стен имеет значительно меньшее значение, чем в рубленом, и вследствие этого вопросы устройства коренных дымовых труб в деревянных каркасных зданиях разрешаются значительно проще. Выше уже указывалось, что для кладки стержня трубы вместо кирпича целесообразнее применять гончарные или шлакобетонные блоки. На черт. 155, 156 показано несколько подобных блоков. Обожженная глина (керамика) представляет собою материал с относительно малым термическим сопротивлением, поэтому в целях предупреждения значительного прогревания стенок коренной трубы (черт. 155, а) вокруг отверстия, образующего самый дымо-
ход, располагается не-
сколько термоизоля-
ционных пустот, которые могут быть к тому же засыпаны рыхлым термоизоляционным материалом минерального характера (трепел, асбестовая мелочь, гранулированный шлак и т. и.). Такие гончарные блоки в СССР пока еще не вырабатываются и поэтому в нашей строительной практике приходится пользоваться почти исключительно блоками шлакобетонными.
На черт. 155, (а, б, д) приведены форматы шлакобетонных камней для кладки коренных труб с двумя дымоходами (бетон состава примерно 1:3: 6).
Для предохранения шлакобетона от химических (при топке печей каменным углем) и резких температурных влияний дымовые каналы . должны внутри покрываться жирным цементным раствором (состав 1 :3) толщиной около 2 см. Этот слой можно наносить в период изготовления камней, но лучше его делать непрерывным во время возведения самой трубы, пользуясь деревянной пробкой, постепенно поднимаемой по мере укладки каждого следующего ряда и по мерс заливки зазора между стенками камня и деревянной пробкой цементным раствором.
Соединение камней между собою производится на сложном растворе состава 1:1:8.
Если коренная труба включает в себя только один или два дымпходд.
то кладку ее проще производить из целых камней без вертикальных швов (черт. 156, а, б). В целях повышения устойчивости трубы и прочности перевязки между отдельными блоками постели последних иногда снабжаются выступами, образующими сопряжения как бы зубом (черт. 155, б).
Вполне удовлетворительное решение для устройства коренных дымовых труб может быть достигнуто также помощью гончарных (канализационных) труб, соединяемых между собою обеспечивающими плотное сопряжение раструбами и образующих внутри прочные кислою- и жароустойчивые гладкие поверхности. Снаружи гончарные трубы покры-
Черт. 156. Коренные дымовые трубы и их детали
ваются слоем шлакобетона (черт. 156, в) и таким образом получается прочный устойчивый стержень дымовой трубы.
При всех описанных конструкциях коренных труб кроме нормальных блоков (или труб) необходимо еще иметь фасонные камни для сопряжения трубы с отверстиями от печей (черт. 156, б).
В плоскости верхнего и междуэтажного перекрытий трубу необходимо обхватить хомутом из полосового железа, закрепляемого своими концами к балкам перекрытия (черт. 156, д').
Такой хомут придает трубе устойчивость относительно вертикальной оси и в то же время допускает возможность некоторой самостоятельной осадки трубы и перекрытия, что же касается разделки вокруг трубы, то ее проще всего осуществить помощью особой фасонной плиты (черт. 156, г).
При описании кирпичных коренных труб (черт. 139) приведен пример покрытия верхушки трубы колпаком из кровельного железа, защищающего верхушку от разрушения атмосферными осадками. Такие железные
12 Зак. 601. Про*. Л. А. С-орк. 177
колпаки находят широкое распространение в СССР, в большинстве районов которого для отопления комнатных печей употребляют дрова. При отоплении печей углем содержащиеся в нем, а следовательно и в дымовых газах сернистые соединения очень быстро разрушают железные колпаки. Поэтому за границей, потребляющей в качестве топлива почти исключительно каменный уголь (брикеты) или кокс, дымовые трубы заканчиваются обычно гончарными насадками (черт. 155. в и г) или клинкерными покрышками (черт. 155, i).), исключающими необходимость применения железа и предупреждающими возможность попадания в дымоход атмосферной влаги.
Такие насадки и покрышки исключают возможность опускания сверху в дымоход железных шаров при работе трубочиста., поэтому эта операция производится из чердачного пространства через особую предусмотренную в дымоходе дверцу (черт. 15(>, б, е). Подобный прием имеет то громадное преимущество, что делает ненужным ходьбу трубочиста по кровле; при черепичной, этернитовой и шиферной кровле это обстоятельство имеет существенное значение.
Вопросы устройства печей в настоящем курсе не рассматриваются и относятся к курсу «Отопление и вентиляция»? однако здесь необходимо, кратко сказать об установке печей в здании.
Располагаемые в первом этаже деревянных зданий печи, как уже упоминалось выше, устанавливаются на особом фундаменте, который является общим как для печи, так и для. коренной трубы (вообще говоря, целесообразно фундамент под трубу отделить швом от фундамента печи).
Применяемые в СССР комнатные печи (так называемые печи большой или средней теплоемкости) рассчитаны на то, что топка в них производится в течение короткого периода (в течение 1-2 час,. 1 или 2 раза в сутки), за время которого масса кладки печи нагревается и аккумулирует значительное количество тепла, отдаваемого постепенно в помещение после прекращения топки. Для обеспечения этих условий объем кладки печей должен быть достаточно большим и вследствие этого вес печи получается довольно значительным и во всяком случае настолько значительным, что установка печи второго этажа на перекрытие ио деревянным балкам оказывается технически затруднительной, а кроме того и нецелесообразной ио пожарным соображениям, так как пожароустойчивость основания под печь является недостаточной. На междуэтажных перекрытиях по деревянным балкам можно устанавливать только кухонные очаги небольших размеров.
Для установки печей в двухэтажных деревянных зданиях применяется поэтому один из нижеописанных способов. Первый состоит в том, что на коренной трубе предусматривается консольная железобетонная плита (черт. 157, а, б, а, д) или консольная плита, образуемая из двух заложенных в кладку коренной трубы железных - угольников (примерно 100 X X 100), стянутых между собою болтами, а по полкам угольников устраивается бетонное заполнение (черт. 157, е, ж, з, и. к). Решение с консольными угольниками вполне допустимо при установке относительно небольших печей, например круглых печей диаметром 0.70—0,80 м. При более крупных печах (квадратных, прямоугольных и круглых диаметром 0,9—1.0 л) вместо угольников следует уложить 2 швеллера № 10 или 12 (черт. 157, м).
Если в каждом этаже к коренной трубе присоединяется по две печи (устанавливаемых в смежных комнатах) или если в каждом этаже к трубе присоединяется одна печь и кроме того в каждом этаже предусматривается вытяжка, то в двухэтажном доме приходится возводить коренную трубу на четыре - дыма. Из этих четырех каналов только два нужны в перво!! этаже, остальные же два могут быть заложены выше пола второго этажа. Поэтому при устройстве железобетонной консольной плиты или при заделке в кладку трубы консольных швеллеров целесообразно для создания 178
лучшей опоры вести в первом этаже только два канала. Некоторая экономия кирпича может быть достигнута, если все четыре канала вести снизу, но и тогда ниже уровня опирания плиты или швеллеров лишние
Черт. 157. Установка печей
в деревянных зданиях на консольной плите
в первом этаже каналы следует перекрыть (черт. 157. г и Закладка четырех каналов, начиная с основания трубы, допустима, если это не противоречит условиям прочности, т. е. при небольших устанавливаемых на консолях печах.
12*
179
При установке печей на консолях следует расположение печей проектировать по возможности так, чтобы они размещались по отношению к коренной трубе симметрично и чтобы была устранена односторонняя эксцентричная нагрузка трубы.
Описанный прием установки печи оказывается пригодным лишь при массивных кирпичных коренных трубах, упомянутые же выше облегченные коренные трубы из специальных блоков недостаточно прочны и устойчивы для того, чтобы воспринять эксцентричную и даже центральную нагрузку от тяжелых печей.
Черт. 158. Установка печей в деревянных зданиях па железном каркасе
В заграничном строительстве очень часто применяются небольшие переносные печи малой теплоемкости, и в этом случае печь ставится непосредственно на пол без устройства каких-либо особых конструкций в качестве основания.
При сочетании тяжелых печей большой или средней теплоемкости и облегченных коренных труб печь второго этажа ставится непосредственно на печь первого этажа, причем в этом случае печь первого этажа выкладывается на всю высоту помещения, но такая конструкция не вполне целесообразна (подобная установка печей друг на друга возможна конечно и при капитальных кирпичных коренных трубах).
Для того чтобы конструкцию печи второго этажа сделать независимой от печи первого этажа, устраивается бетонное основание под печь второго этажа по легкому каркасу со стойками из железных газовых труб или угольников (черт. 158).
При применении стоек из угольников последние располагаются обычно снаружи по углам печи и могут оставаться открытыми или же они закрываются железным кожухом печи пли изразцами.
Решение с каркасом является, вообще говоря, более предпочтительным, так как оно устраняет эксцентричную нагрузку коренных труб.
К тому же следует иметь в виду, что в деревянных зданиях редко устраиваются специальные вытяжки из помещений (кроме кухонь), так как ограждающие конструкции деревянных зданий имеют относительно большое количество неплотностей, через которые происходит естественный воздухообмен в помещении. Кроме того уже само по себе отопление помещений комнатными печами, сопровождаемое подсосом из'помещения необходимого для горения воздуха, способствует вентилированию помещений. Поэтому при присоединении в коренной трубе в каждом этаже по одной печи труба получается в д в а д ы аг а (т. е. относительно небольшого сечения), и в этом случае установка печи второго этажа может быть осуществлена только на каркасе, а не на консольной плите, даже при массивной кирпичной коренной трубе (черт. 158).
В одноэтажных зданиях при соответствующей достаточно солидной конструкции печи коренные трубы на один или два дымохода устанавливаются поверх печи. Этим удается достигнуть некоторой экономии в занимаемой площади и в стоимости трубы. При этом кладка печи должна предусматривать возможность капитального ремонта ее без нарушения прочности трубы. Установка трубы на печь может допускаться в тех случаях, когда труба выходит из крыши около конька и тем самым выступает над поверхностью крыши незначительно, иначе труба будет раскачиваться ветром и нарушать прочность кладки печи (черт. 156, е).
Проходящие через междуэтажное и чердачное перекрытие коренные трубы нередко перерезают балки перекрытия (черт. 159, а). Само собой разумеется, что коренные трубы и балки перекрытия следует так располагать в плане, чтобы труба проходила в промежутке между двумя балками, однако при значительных размерах коренных труб и при выступающих на их поверхностях разделках, а также при малых расстояниях между балками, особенно балками дощатыми, приходится для коренных труб предусматривать отверстия, превышающие по своим размерам просветы между балками.
Это достигается тем, что балка перекрытия, мешающая устройству трубы, опирается на ригель, устраиваемый между двумя другими балками (черт. 159, а, г, д).
На черт. 159, г и г) показано устройство ригелей при дощатых балках, но аналогичный прием может быть применен и при брусчатых балках. Этот прием состоит в том, что (черт. 159, г) балки 3, на которые опирается ригель, усиливаются (принимаются большего сечения); к ним прибиваются отрезки брусков (или используются бруски под накат) и на них опирается ригель 2: промежуточная балка 1 опирается на брусок, пришитый к ригелю.
Вместо этого опирание ригеля и промежуточной балки можно осуществить помощью железных хомутов 5, как показано на черт. 159, д. Расположение коренных труб по отношению к деревянным балкам перекрытия и устройство ригелей показано также на черт. 157, е и д. Консольные плиты под печи следует располагать, как правило, выше балок перекрытия, так как в этом случае удобнее устроить гладкий потолок в помещении первого этажа (черт. 157). Это соображение имеет значение в том случае, когда печь первого этажа не доходит до потолка. Наоборот, если кладка печи доводится до потолка (так же как это делается при устройстве каркаса), целесообразнее консольную плиту сделать ниже, так чтобы нижняя поверхность ее была заподлицо с потолком помещений первого этажа.
При размещении консольной плиты под печь выше деревянных балок перекрытия плита обычно несколько выступает над чистым полом
(черт. 157,6), но это не имеет существенного значения, так как. плита удобно окружается плинтусом и лишь очень немногим выступает за контур печи.
При нормально отапливаемых (в течение коротких периодов суток) печах дощатый пол можно доводить почти до самых стенок коренных труб и оставшийся зазор перекрывать плинтусом (черт. 157. б), однако падеж-
Холодная четверть
Черт. 159. Укладка деревянных балок перекрытий у коренных дымовых т]>уб
нее в противопожарном отношении делать вокруг коренных труб поверх заделки невозгорающееся обрамление, например из метлахских плиток (черт. 375).
§ 37. ДЕРЕВЯННЫЕ ЛЕСТНИЦЫ
Лестницы, как известно, устраиваются для сообщения между поверхностями, расположенными на разных уровнях.
Наиболее простой формой их является так называемая приставная лестница, которая может быть переносной или наглухо закрепленной. Такие лестницы мало пригодны для длительного массового передвижения людей и требуют для безопасного пользования ими известного навыка. Поэтому применение их ограничивается, с одной стороны, случаями временного пользования (например при производстве строительных работ по сооружению или ремонту зданий), а с другой стороны, случаями, когда приставная лестница, будучи наглухо закреплена и являясь постоянным сооружением, служит для эпизодического пользования особой категории лиц (например лестница, ведущая на крышу здания и предназначенная для пожарной команды на случай пожара пли для строительных рабочих на случай ремонта крыши или осмотра).
/82
Расстояние между ступенями или, вернее сказать, между поперечина .чей принимается 35—40 саг, а ширина лестницы 40—60 см.
Следующей разновидностью является лестница, изображенная на черт. 160, б и называемая часто палубной (пли трапом), так как подобные лестницы обычно применяются на судах для сообщения между отдельными расположенными в разных уровнях палубами. Отличительными от приставных лестниц признаками служат, во-первых, наличие ступеней шириной 12—15 см вместо брусковых поперечин, а во-вторых, наличие перил. повышающих безопасность пользования лестницей.
Уклон палубных лестниц равен обычно около 60° к горизонту при ширине 0.70—1,0 .и. Концы ступеней врубаются в так называемую тетиву; к ней же прикрепляются перила, состоящие из стоек и и о р у ч н я (от слова рука, так как при пользовании лестницы человек держится за по-
Черт. 160. Деревянная лестница палубного типа
ручни рукой). Перила могут быть или деревянными, или железными, или смешанными: в последнем случае стойки делаются железными как обладающие при меньшем сечении большей прочностью, а поручень деревянным. Совокупность двух тетив и врубленных в них ступеней называется лестничным маршем. Палубные лестницы (трапы) более удобны и более безопасны для. пользования, чем приставные, но будучи все же довольно крутыми, они требуют значительной затраты энергии при подъеме на большую высоту и недостаточно удобны при спуске. Далее по крайней мере одна рука должна быть свободна для того, чтобы держаться ею за перила. Наконец такие лестницы небезопасны для пользования малолетними.
Перечисленные недостатки отпадают при уменьшении уклона до 45—50° к горизонту и при увеличении ширины ступеней, но и в этом случае сохраняется возможность падения грязи на человека, находящегося или проходящего под маршем. Из сказанного легко притти к заключению, что лестницы рассматриваемого палубного вида, несмотря на несомненные преимущества перед приставными в смысле удобства и безопасности пользования, могут иметь в строительстве аналогично последним лишь вспомогательное значение (например для входа на чердак); при этом следует еще обратить внимание на то. что большее удобство палубных лестниц достигается за счет увеличения з а н и м а е м о г о ими
в плане места (вследствие большей пологости) и что опасность паде ния вниз грязи может быть предотвращена подшивкой нижней поверхности марша тесом, но это мероприятие допустимо лишь в случае, когда ширина ступени немногим меньше ступни человека (20—25 с,и). Расстояние между ступенями в палубных лестницах колеблется по высоте от 20 до 30 см, причем чем круче лестница, тем больше может быть расстояние между ступенями.
Черт. 161. Двухмаршевая деревянная лестница
Описанные два вида лестниц могут быть устраиваемы как внутри зданий, так и вне их (наружные лестницы — под открытым небом или защищенные сверху от атмосферных осадков), причем при палубных лестницах проступи должны иметь небольшой уклон для стока атмосферных вод.
Лестницы, предназначенные для постоянного сообщения между этажами здания, как правило, устраиваются внутренними.
Наиболее часто лестницы между перекрытиями двух смежных этажей состоят из двух маршей, двух основных (этажных) площадок и одной промежуточной площадки (черт. 160 в и 161).
Как правило, лестницы размещаются в помещении, ограниченном стенами и занимающем всю высоту здания. Это помещение называется лестничной клеткой.
Основной несущей конструкцией лестницы являются плаща доч н ы е б а л к и, опирающиеся на продольные стены лестничной клетки. При каркасной системе стен в качестве опоры для балок служат соответствующие междуэтажные обвязки или ригели из обрезка доски или бруса, заделываемые между двумя смежными стойками.
В лестничных маршах основным несущим элементом служит пара, тетив, своими концами опирающихся на площадочные балки; на последние и на стены лестничной клетки опирается также настил площадок.
а)
Черт. 162. Детали деревянвых лестниц
Ступени лестницы состоят из горизонтальной части, образующей собственно ступень п называемой, как уже указывалось, проступью, и из более тонкой вертикальной стенки, называемой подступенком.
В отношении соединения ступеней с тетивою могут встречаться на практике несколько вариантов (один из вариантов уже указывался при описании крыльца), и в зависимости от этого несколько отличаются также способы соединения тетивы с площадочной балкой, а именно:
а) Тетива вырезывается с одной стороны уступами по очертанию ступеней; в этом случае проступь привертывается шурупами к тетиве, а подступенок зажимается между двумя проступями; с внутренней стороны марша проступи и подступенки несколько выступают за тетиву и обделываются соответствующим профилем (черт. 162, а) аналогично лицевой грани проступи, несколько свешивающейся над плоскостью подступенка и образующей так называемый валик. Тетива врубается в особую доску, пришитую к площадочной балке, и притягивается к ней болтами аналогично тому, как показано ниже на черт. 165.
б) Тетива не имеет вырезов, а проступь и подступенки вставляются в гнезда, выдолбленные в боковой грани тетивы; скрепление достигается при помощи шурупов, ввертываемых с внешней стороны тетивы (черт. 163). Для сопряжения тетивы с площадочной балкой на последнюю нарубается деревянная стойка, входящая в состав лестничных перил, и в нее врубаются концы тетивы; пристенная тетива прибивается к стене.
в) Тетива имеет такой же вид, как и в предыдущем варианте, но гнезда для ступеней продолжены до нижней кромки тетивы, и это дает возможность при сборке марша проступи и подступенки -заводить снизу (черт. 164) после установки тетив на место, тогда как в предыдущем варианте приходится сначала собрать целый марш и уже его ставить между площадочными балками. Тетива врубается в стойку, как в предыдущем варианте (черт. 164, б). или же при уменьшенном сечении стойки" тетивы укрепляются к боковым граням ее (черт. 164. ей а) и кроме того их ставят на шипы, гнезда для которых вырубаются в площадочной балке. В целях
Ч₽рт. 163. Детали деревянных лестниц
уменьшения ширины доски, применяемой для устройства тетивы, можно прорезы довести не до нижней грани тетивы, а до верхней (черт. 165) и после укладки ступеней сверху укрепить на шурупы брусок (накладку;. В этом случае по нижней стороне марша можно сделать подшивку. Тетива проще всего врубается в доску, пришитую к площадочной балке.
Сравнивая перечисленные" выше варианты, можно констатировать следующие их недостатки и достоинства. Устройство вырезов в тетиве ослабляет сечение тетивы и требует тем самым более широкой доски для ее изготовления, но зато лестница получается более красивой, и сборку марша можно производить после установки тетив, что представляет собою удобство не только во время сооружения лестницы, но и при ремонте по смене проступей, постепенно снашивающихся от ходьбы. Некоторым недостатком следует считать наличие головок шурупов на поверхности проступей, но 186
этот недостаток нельзя признать существенным, так как головки расположены у концов ступеней, которые непосредственно для ходьбы остаются неиспользованными.
Второй вариант со вставкою концов ступеней в выдолбленные гнезда пригоден главным образом для тех случаев, когда марши устанавливаются на место целиком собранными на стороне. Сечение тетивы ослабляется меньше, чем в первом варианте, и конструкция марша получается очень простой; поэтому подобное решение пригодно главным образом для сбор-;ого из укрупненных элементов, строительства.
Черт. 164. Детали деревянных лестниц
Третий и четвертый варианты соединяют в себе достоинства двух предыдущих. так как дают возможность при менее ослабленном сечении тетивы производить сборку марша после установки последних (и производить смену проступей, не снимая тетивы), но за первым вариантом сохраняется преимущество более привлекательного внешнего вида.
При деревянных лестницах площадки могут состоять из простого дощатого настила, уложенного поверх площадочных балок и поверх брусков, пришитых к торцевой стене лестничной клетки, но необходимо обратить внимание на то, чтобы была исключена возможность образования между досками щелей, через которые могла бы просыпаться грязь. Вследствие этого настил должен быть шпунтованным. но помимо этого иногда все же
делается еще (главным образом с декоративными целями) подшивка вагонкой нижней поверхности площадок.
Ширина площадок обычно делается не менее ширины марша, последние же в деревянных лестницах имеют обычно ширину 1,0—125 м. Более подробно о размерах элементов лестниц будет сказано в дальнейшем (глава 23), здесь же следует указать, что наиболее часто встречающимися размерами ступеней деревянных лестниц являются: ширина проступи (не считая выступающего валика) —27 см, а высота под-
ступенка 18 см; это соответствует уклону 18:27 = 1:1%, или 33е (или проступь 29 см, а подступенок 17 см; уклон 1:1,7).
Перила деревянных лестниц делаются также деревянными из вырезанных по рисунку дощечек, однако чаще перила состоят из так называемого балясника, представляющего собою ряд стоек круглого или квадратного сечения (по одной или по две на каждую ступень — черт. 166), связанных поверху поручнем. Нижние концы дощечек или стоек вставляются в гнезда, выдолбленные или высверленные непосредственно в тетиве или в проступи. Прочность заделки концов стоек оказывается сама по себе незначительной и поэтому устойчивость перил против горизонтальных опро-188
лестницы служат преимущественно для сообщения
высоте этажами, но кроме того еще выход наружу п ход на
в
лестничных клетках
Черт. 166. Перила деревянных лестниц
из здания или вход с улицы
кидывающих усилий обеспечивается главным образом прочностью заделки поручня в местах примыкания маршей к площадке. В этом отношении стойка, в которую врубаются концы тетивы (черт. 163), рационально разрешает эту задачу; если тетива врубается в балку или в соединенную с ней доску (черт. 165), то на площадке все равно приходится устанавливать особую усиленную стойку для укрепления в ней концов поручней. Высота нерил должна быть равна 0,90 м (черт. 166).
Описанные выше между смежными по обычно устраиваются чердак.
Наружный выход
(или со двора) в помещения первого этажа может быть в многоэтажных зданиях устраиваем так, как и в одноэтажных зданиях, т. е. при помощи крыльца и тамбура (черт. 141). но поскольку человек, направляющийся например из второго этажа к выходу, неминуемо пользуется лестницей, то вполне естественно наружный выход расположить здесь же в лестничной клетке, тем более что в случае пожара важно обеспечить возможно короткий путь при выходе из помещения.
На черт. 167 показан наружный выход из лестничной клетки; как видно из этого чертежа, для создания наружного выхода устраивается дополнительный короткий марш с уровня пола первого этажа до уровня земли или, вернее сказать, до уровня, возвышающегося над поверхностью земли на 12—15 см, а под первой снизу промежуточной площадкой предусматривается тамбур с двумя дверьми, ведущими наружу.
Такой выход создает, как. уже указывалось, кратчайший график движения из помещений верхнего этажа, а кроме того при расположении его в лестничной клетке достигается по сравнению с выходом вне лестничной клетки экономия в площади пола, но вместе с тем подобное решение имеет . также и недостатки: во-первых, выход, расположенный под площадкой, на которую опирается первый марш лестницы, ведущей во второй этаж, всегда получается несколько стесненным и недостаточно парадным (последнее значит, что выход, который предназначается для пользования приходящими s здание и уходящими из него людьми и который, как правило, должен быть функционально четко выражен в общей композиции здания, оказывается подчеркнутым недостаточно). Кроме того при интенсивном пользовании выходом в лестничной клетке, образующей как бы шахту, проходящую по всей высоте здания, очень легко возникают сквозняки, особенно неприятные в холодное время года.
Из сказанного можно сделать вывод, что наружные выходы из лестничных клеток следует, как правило, делать во всех случаях, но эти выходы должны быть рассматриваемы преимущественно как вспомогательные или служебные, основной же выход (вход) в зданиях общественного назначения почти всегда целесообразно устраивать самостоятельным (черт. 170).
Что же касается входа на чердак, то его можно осуществить простым продолжением лестницы между первым и вторым этажом еще на один этаж, но такое решение было бы неэкономичным, так как ходом на чердак приходится пользоваться очень редко, только для осмотров, при ремонте, по
жаре и т. д., поэтому лестницу на чердак можно сделать значительно проще (черт. 160). например в виде приставной лестницы или в виде лестницы по-
Наружный, вход"
Черт. 167. Схема лестничной клетки с наружным выходом и входом'Тна чердак
дойного типа (трапа). Но такие лестницы менее удобны для пользования, чем нормальные маршевые, и поэтому очень часто нормальная лестница продолжается до чердака. При этом необходимо учесть, что вследствие трс-
Черт. 168. Схема разбивки ступеней лестничных маршей
угольного габарита чердачного помещения вход в него следует располагать в наиболее высокой части его. т. е. ближе к середине здания. Это обстоятельство приводит к необходимости конструировать лестницу на чердак не одномаршевой, а также двухмаршевой (черт. 167), хотя и более крутой.
Для того чтобы лестничная клетка не выступала из крыши здания, потолок в последней целиком или частично делается наклонным.
Графическое изображение схемы лестницы или, как говорят, проектная разбивка лестницы производится следующим образом (черт. 168).
Прежде всего необходимо задаться соответствующим уклоном лестницы и вытекающей из него высотою подступенка.
Вспомогательным для этой цели материалом должны служить стандарты размеров ступеней и уклонов маршей. В настоящее время общесоюзного стандарта на лестницы не имеется, но имеются типовые решения, установленные различными ведомствами и организациями. Поэтому впредь до издания общесоюзного стандарта можно пользоваться табл. 7.
Таблица 7
Назначение лестницы Уклон маршей лестницы Характерные размеры 1 В ЛСМ 1
подступенка I проступи i : _ 1
Парадные лестницы в зданиях общественного назначения, предназначенные для массового пользования: лестницы в многоэтажных . (более 3 этажей) жилых домах, не имеющих лифтов 1 1:200 i 150 i 800
Обычные главные лестницы для массового пользования и лестницы в жилых домах высо-тою до 3 этажей 1:1,75 1G5
Служебные лестницы в зданиях различного назначения . . 1:150 ISO 270 i
Лестницы второстепенного назначения, предназначенные для периодического пользования на небольшую высоту 1:1,25 200 250
Лестницы на чердак и в подвальные этажи в зданиях второстепенного назначения .... 1:1,00 225 225
Трапы, т. е. лестницы для редкого пользования 1:0,75 250 j 190
После того как по таблице выбраны указанные выше два параметра (т. е. уклон маршей и размеры ступеней), следует для простейшего вида двухмаршевой лестницы с одинаковыми маршами разделить высоту этажа Н на две равные части.
Пусть высота этажа (от пола первого этажа до пола второго этажа) равна 3,80 м при заданном уклоне лестницы 1 : 1,75. Тогда по высоте полуэтажа, равной 3 800 : 2 ;= 1 900 ,w.w, необходимо расположить некоторое количество ступеней, имеющих высоту подступенка (согласно таблице) 165 мм.
Если 1 900 разделить на 165, то получится 11,5. т. е. нецелое число ступеней. Примем 11 ступеней, тогда высота подступенка получится равной 172 мм. Необходимую при этой высоте подступенка ширину проступи можно определить по интерполяции между величинами (согласно таблице.) 270 и 285 л/лг. Для упрощения можно воспользоваться помещенным на черт. 169 графиком, из которого ширина проступи непосредственно получается равной 278 лсл/. а уклон лестницы будет при этих размерах ступеней равен: 172 : 278 = 1 : 1,59.
Если вместо 11 ступеней на полуэтаж принять 12 ступеней, то высота подступенка полупится равной 1 900:12 = 159 мм, а ширина проступи (по графику) — 292 мм (уклон лестницы 159 : 292 = 1 : 1,85).
Таким образом при высоте этажа 3,80 м уклон лестницы 1: 1,75 не удается осуществить путем выработанных практикой нормальных размеров ступеней; поэтому приходится принять уклон 1 : 1,59 или 1 : 1,85 или же, сохраняя заданный уклон, остановиться на ступенях с подступенком высотою 172 .м.и и с проступью шириной 1,72- 1,75 = 300 мм, или на ступенях
Черт. 169. График для определения размеров ступеней
с подступенком высотою 159 мм и шириной проступи 159- 1,75 = 278 мм. Изменение размеров ступеней на несколько миллиметров не может оказать существенного влияния на степень удобства пользования лестницей. Поэтому выбор одного из четырех возможных вариантов размеров ступеней: 172 х 278; 172 X 300; 159 X 292; 159 X 278 может быть произведен проектировщиком по своему усмотрению, но при меньшем числе ступеней и при мсныпей ширине проступи длина марша получается меньше, и пользование более коротким маршем принципиально удобнее, чем более длинным.
Поэтому в данном случае принимается размер ступеней 172 X 278 мм.
На основании этих размеров строится указанная на черт. 168 сетка и по ней намечается, как показано, схема лестницы, причем подступенки сходящихся на одной площадке маршей располагаются по одной вертикали. Как видно из этой схемы, число проступей в марше на одну меньше, чем число подступенков, так как одна проступь всегда входит в состав площадки.
иметь ширину 1,25 м или, учитывая место, за-
При числе пбдступенков на полуэтаж 11 длина горизонтальной проекции одного марша равна 278 • 10 = 2 780 мм.
Для определения длины лестничной клетки к этой величине необходимо добавить ширину площадок. Ширина площадок должна, как правило, равняться но меньшей мере ширине марша.
Пусть ширина маршей равна 1,25 л, однако при наличии на площадках дверей, ведущих в помещения, приходится считаться также с шириной этих дверей. Пусть в данном случае в продольной стене лестничной клетки имеются двери шириной 1,25 м (черт. 168). По обе стороны дверного проема необходимо предусмотреть примерно по 10 см, и тогда ширина площадки получится в уровне пола этажа равной 1,25 4- 2 - 0,10 = 1,45 м, промежуточная же площадка мож нимаемое стойкой лестничных перил, 1,35 м.
Тогда общая минимальная необходимая длина лестничной клетки получится равной:
2 780 4- 1 450 + 1 350 =
— 5 580 JLM.
По условиям общей композиции здания может оказаться, что длина лестничной клетки оказывается больше, чем это минимально необходимо, и тогда площадкам может быть придана более значительная ширина или же может быть применена более пологая лестница с большей шириной проступей. Так например, если принять ступени 159 X 292 ММ, дли
на лестничной клетки будет равна 292 -11 4- 1 450 4- 1 350 = 6 012 мм.
Ширина лестничной клетки получается равной удвоенной ширине маршей плюс просвет между ними.
Пусть просвет между маршами будет в данном случае равен 0,20 м, и тогда .ширина лестничной клетки будет равна:
1,25 • 2 4- 0,20 = 2,70 М (черт. 168, б).
Иногда, наоборот, длина лестничной клетки превышает глубину прилегающего помещения здания, и в этом случае лестничная клетка образует в плане выступ за пределы основного очертания здания (черт. 170).
Черт. 170. Размещение лестничной клетки в плане здания
§ 38. БАЛКОНЫ И ТЕРРАСЫ
Балконом называется сооружение, выступающее за плоскость стены и огражденное кругом решеткой (перилами). В деревянных зданиях балконы устраиваются обычно на консолях с подкосами (черт. 171), однако в отдельных случаях пол балкона может устраиваться и на стойках- Если балкон устраивается в первом этаже, его можно основать на деревянных стульях.
Террасой обычно называется плоская открытая площадка, также огражденная решеткой и расположенная или на поверхности земли (черт. 172) или на некоторой высоте над какой-либо частью здания. Площадь террасы •обычно больше площади балкона.
13 Зак. G91. Проф. Л. А. Сед>к.
193
Существуют однако сооружения, изображенные на черт. 173, 174, 175 и предназначенные преимущественно для пользования ими в качестве поме-
Черт. 171. Деревянный балкон
щения в летнее время, для которых не существует твердо установившегося технического определения: одни называют их крытым или застекленным балконом, другие — крытой или застекленной террасой, третьи — застекленной верандой.
Черт. 172. Деревтнная открытая терраса
Вследствие не установившейся терминологии в дальнейшем принимается следующая терминология: термин «балкон» относится только к небольшим свешивающимся над поверхностью земли частям здания; «открытой террасой» или просто «террасой» называется открытая площадка; «закрытая терраса» представляет собою аналогичную площадку, но имеющую крышу и 194
Черт. 173. Деревянная закрытая терраса.
Черт. 174. Деревянная веранда
остекленные вертикальные поверхности; «верандой» же называется терраса, в которой отсутствуют остекленные вертикальные поверхности, но имеется крыша (черт. 174 и 175).
В деревянных зданиях балконы основываются на двух или трех деревянных кронштейнах, укрепляемых помощью шпонок и болтов к соответствующим стойкам каркаса; поверх этих кронштейнов устраивается дощатый настил (черт. 171) из узких досок и по нем деревянные перила. Вынос (ширину) деревянного балкона следует предельно считать 1,10—-1,25 м. Для того чтобы на полу балкона не задерживалась дождевая вода, доски
Черт. 175. Деревянная веранда
настила в стыках снабжаются узкими прорезами, причем прорезы не следует делать над кронштейнами для того, чтобы максимально уменьшить количество просачивающейся к ним и ведущей к загниванию дерева поверхностной воды (черт. 176, в); верхний брусок кронштейна целесообразно покрыть полоской толя и закрыть последнюю защитной деревянной рейкой. Пол балкона следует располагать на 8—10 см ниже пола помещения так, чтобы вода от лежащего на балконе снега не могла просачиваться в сторону помещения (черт. 176, в).
Перила являются очень ответственной (с точки зрения безопасного пользования) частью балкона, и поэтому необходимо обратить особое внимание на прочность их закрепления; с этой целью следует рекомендовать железные угольники как для связи основных стоек перил с настилом, так и для соединения боковых поручней со стеной.
Загниваемость дерева является наиболее слабым местом при устройстве деревянных балконов, и поэтому в период эксплоатации приходится всегда 196
вести внимательное наблюдение за состоянием несущих частей конструкции балкона. Устройство открытых расположенных близ уровня земли террас (черт. 172) в своей основе чрезвычайно близко подходит к приемам, изложенным при описании конструкции выходного крыльца (черт. 141). Такие террасы также основываются обычно на деревянных столбах (стульях), цоколь аналогичным же образом обшивается досками (как тумба крыльца), а дощатый пол настилается так же, как только что описано было для балконов. Закрытые (остекленные) террасы представляют собою с точки зрения конструктивной схемы элементарный вид каркаса с обвязками, стойками
Черт. 176. Конструктивные детали террас и веранд
и балочными перекрытиями (черт. 176). В закрытых террасах перила от уровня пола до начала остекления делаются, глухими. В громадном большинстве случаев закрытые остекленные террасы устраиваются холодными, но в отдельных случаях применяются и утепленные конструкции, и тогда конструкция террасы ничем не отличается от конструкции дома в целом; глухие' части аналогичны утепленным стенам дома, а остекление состоит из двойных переплетов.
В холодных закрытых террасах глухие части осуществляются обычно в виде простой забирки из выстроганных с двух сторон шпунтованных досок, переплеты же делаются одинарными (черт. 176, д), обычно с открываю
щимися частями, иногда же открывание производится помощью раздвижных в стороны переплетов.
Крытая неостекленная терраса, т. е. веранда, во всем подобна остекленной, отсутствуют лишь переплеты (черт. 175).
Определяемое по условиям прочности сечение стоек оказывается вследствие легкости сооружения очень незначительным, и поэтому круглые бревенчатые стойки по архитектурным соображениям очень часто обшиваются
Черт. 177. Двухэтажная крытая терраса
досками, благодаря чему терраса или веранда приобретает более солидный вид.
При двухэтажном решении холодной закрытой террасы или веранды (черт. 177) междуэтажное перекрытие должно быть устроено настолько плотным, чтобы было устранено просыпание пыли в нижележащие этажи. Вследствие этого кроме плотного полового настила под балками приходится сделать подшивку (например из вагонки), образующую потолок нижней террасы.
Если закрытую террасу и веранду предположено расположить одна над другой, то первую следует расположить во втором этаже для того, чтобы косой дождь или заносимый снег не могли явиться причиной протекания междуэтажного перекрытия.
При расположении веранды в нижнем этаже дощатый настил пола на ней должен быть сделан так же, как на открытой террасе, т. е. с прорезами, перила же могут быть как сплошными, так и ажурными (черт. 176, г).
Для схода с нижней террасы на поверхность земли устраиваются ступени (черт. 172).
Над крыльцом может быть устроен зонт (черт. 135, 136) или же последний может отсутствовать. В целях предохранения дерева от гниения все части деревянных балконов и террас должны быть тщательно покрыты масляной краской или олифой (за 2 раза).
§ 39. ПРИМЕР 4. ЗДАНИЕ КОНТОРЫ
Для иллюстрации практического применения изложенных выше общих основ устройства стен п междуэтажных перекрытий каркасно-обшивных сооружений ниже рассматривается эскизный проект здания двухэтажной конторы при небольшом промышленном предприятии (черт. 178);
В плане здание представляет собой правильный прямоугольник, по продольной оси проходит коридор, по обе стороны которого расположены рабочие помещения. Соответственно этому поперечное сечение здания представляет собою трехпролетную конструкцию: с малым пролетом посредине и двумя большими пролетами по бокам (черт. 178).
В двух противоположных углах располагаются лестницы.
Продольные стеньг, органичивающие коридор, а также внешние стены являются основными несущими конструкциями вертикальных ограждений здания. Кроме того несущими или, как говорят, капитальными являются также внутренние стены, ограждающие лестничные клетки, которые проходят сквозь оба этажа, не будучи разделены междуэтажным перекрытием.
Все остальные внутренние стены не являются несущими и носят название перегородок пли переборок; перегородки отличаются от капитальных (несущих) стен тем, что могут быть удалены или поставлены в любом месте, не нарушая прочности основной несущей конструкции здания.
Первоначальная стадия проектирования здания состоит в том, чтобы по числу заданных помещений и по заданным размерам наметить расположение помещений в каждом этаже. При этом прежде всего следует добиваться того, чтобы площадь здания в обоих эзажах получилась одинаковой; это даст наиболее простое пространственное оформление здания, а следовательно и простейшую конструкцию последнего. Увязка площадей обоих этажей достигается путем некоторой оптимальной группировки, которая обеспечивает удобное расположение помещений и удобную функциональную связь между ними.
Кроме того необходимо учесть, что пролет междуэтажных перекрытий в деревянных зданиях не должен по возможности превосходить 5,0 это значит, что расстояние между продольными несущими стенами, а следовательно и глубина помещений не должна быть более этой величины (5,0 .и).
В соответствии с этим уже при разработке самой первоначальной схемы плана всегда следует отмечать, какие из стен будут капитальными. Помимо плана всякий, даже экскиз-ный проект должен включать в себя разрез и фасад, но последние в еще большей степени связаны с конструкцией несущих стен, поэтому в данном случае сначала можно ограничиться лишь самыми общими набросками, задавшись в первую голову высотою эта яг ей и вы сотою расположен и я уровня по л а первого этажа.
Когда это сделано, необходимо перейти к выяснению конструктивной схемы (в отличие от общей, проектной или композиционной схемы) и, имея все время перед глазами первоначальные общие наброски, спроектировать в самых основных чертах главнейшие элементы конструкции, увязывая ее с другими требованиями, предъявляемыми к проекту здания в целом.
В данном, случае упомянутыми главнейшими элементами являются каркас и перекрытие.
Описанный выше каркас (черт. 147 и 148) со стойками, расположенными вдоль периметра стен на расстоянии 0,50—0,55 .и, обладает существенным достоинством в том, что при сооружении его оказывается возможным пользоваться очень легкими и транспортабельными элементами сечением 10 X 5 c.w, причем это сечение относится не только к стойкам, но и к обвязкам, ригелям и т. д.
Кроме того располагаемые на тех же расстояниях 0,50—0,55 м балки перекрытия удобно закрепляются свопми концами путем пришивки гвоздями к стойкам и могут быть сделаны из досок толщиною также в 5 см при ширине их 20—25 см. Все вместе взятое дает простую четкую структуру каркаса, значительные удобства в производстве и заметное удешевление строительства; все стойки равномерно нагружены концами балок перекрытий. Такая структура каркаса полностью удовлетворяет установкам постановления СНК СССР от 26 февраля 1938 г., делающего упор на индустриализованное строительство из стандартных готовых элементов. Однако выявленные преимущества такого каркаса
в полной мере относятся только к глухим частям стен, не содержащим оконных и дверных проемов.
При наличии последних систематичность конструкции несколько нарушается, так как промежутки между двумя смежными стойками оказываются по ширине недостаточными для размещения между ними не только дверных, но обычной ширины оконных проемов.
Если ширина проема не превышает двукратного горизонтального расстояния между стойками (т. е. если для образования проема вырезается только одна стойка), то в боль-
Черт. 178. Планы двухэтажного здания конторы
шинстве случаев усиления каркаса не требуется, и все стойки могут сохранить одинаковое сечение 10 X 5 или 10 X 6 см. При более широких оконных проемах приходится стойки, прилегающие к оконным проемам, усиливать, и проще всего их в этом случае сделать парными, т. е. сколоченными гвоздями из двух нормальных стоек, все же остальные стойки сохраняют нормальное сечение, принятое для глухих частей стен (черт. 179).
Между усиленными стойками заводятся ригеля, которые при большой ширине окон также делаются парными.
Если основные стойки каркаса являются сквозными (черт. 148) и междуэтажная обвязка состоит из поставленной на ребро доски, врезанной с внутренней стороны, то стойки, идуптие от верхнего ригеля оконных проемов первого этажа до нижнего ригеля оконных 200
проемов второго, также делаются сквозными (черт. 179, а). Это обстоятельство следует отнести к числу достоинств каркаса со сквозными стойками, так как при поэтажной схеме (черт. 147) эти стойки приходится составлять из двух отдельных частей (от верхнего ригеля первого этажа до междуэтажной обвязки и от последней до нижнего ригеля второго этажа). Что касается устройства окопных коробок, обшивки каркаса, засыпки, штукатурки и т. п., то все эти элементы устраиваются в соответствии с ранее сказанным так, как изображено на черт. 179, б, в, г.
При описании черт. 147 и 148 уже рассмотрены несколько вариантов расположения балок перекрытия по отношению к стойкам и выяснена взаимозависимость между одномерностью шага расположения стоек каркаса и балок перекрытия, причем в рассмотренных вариантах принималось, что все стойки за исключением угловых имеют одинаковое сечение.
Если стойки имеют различное сечение (т. е. одни из них являются нормальными, а другие усиленными), то увязка размеров шага еще усложняется и возможно двоякое решение: можно стойки расположить вдоль периметра стен таким образом, что расстояния
Черт. 179. Оконные проемы в деревянном каркасе
между стойками в свету будут одинаковыми; в этом случае расстояния между балками перекрытия будут неодинаковыми или же можно_ сохранить одинаковыми расстояния между балками, но тогда неодинаковыми окажутся просветы между стойками.
Выбор одного из возможных вариантов может быть сделан в каждом отдельном случае лишь в ^зависимости от значения равенства тех или иных расстояний при данной конструкции. Так например, если накат в междуэтажных перекрытиях осуществляется при помощи элементов единообразной заданной длины, а стены обшиваются с двух сторон досками и засыпаются рыхлым материалом, то более важным является соблюдение равенства расстояния между балками перекрытия; если в перекрытиях отсутствует накат и засыпка устраивается поверх подшивки (черт. 151, в), а для утепления стен применяются например вместо засыпки какие-либо плиты, блоки или щиты фиксированных размеров, то> более важным окажется соблюдение равенства промежуточных просветов между стойками.
В дополнение к сказанному следует еще указать на то, что усиление стоек, ограничивающих широкие оконные просветы, потребуется в большинстве случаев только в первом этаже, выше же междуэтажного перекрытия окажутся достаточно прочными нормальные одиночные стойки. В этом случае наиболее правильным решением явится такое, при котором расстояния между стойками во втором этаже и между балками всех перекрытий будут одинаковыми, в первом же этаже просветы между стойками будут неодинаковыми. При подобном приеме все расстояния между балками и громадное большинство просветов между стойками будут равны между собою, особенно, если учесть еще торцевые стены, на которые не опираются концы балок и в которых усиления стоек вообще не требуется.
Наконец необходимо еще обратить внимание на то, что на продольной внутренней несущей стене располагаются стыки концов балок, перекрывающих смежные пролеты здания. Стык концов балок может быть осуществлен по одному из способов, указанных на черт. 180.
Выбор одного из этих способов стыкования должен быть произведен также с учетом равенства шага расположения стоек каркаса и балок перекрытия.
Попутно следует здесь отметить, что вследствие малой устойчивости дощатых балок между ними необходимо в середине пролета устраивать крестообразные распорки (черт. 180).
Черт. 180. Стыки концов деревянных балок перекрытия
Все изложенное выше по вопросу устройства оконных проемов целиком относится также и к дверным проемам, устраиваемым как во внешних, так и во внутренних каркасных стонах.
ГЛАВА 11
ИНДУСТРИАЛИЗИРОВАННОЕ СБОРНОЕ ДЕРЕВЯННОЕ СТРОИТЕЛЬСТВО
§ 40. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ
Производство строительных работ под открытым небом на случайном месте, лишенном соответствующей обстановки и соответствующего оборудования, необходимого для индустриализированной организации строительных процессов, связано со многими факторами, неблагоприятно отражающимися па эффективности строительства.
Атмосферные осадки и температурные колебания нередко приводят к перерывам в работе. Применение в отдельных строительных процессах ручного труда неизбежно ведет к экономически невыгодным кустарным приемам работы.
Одним из наиболее радикальных средств технической рационализации и удешевления строительства является максимальная его индустриализация с тем, чтобы возможно большее число элементов сооружений изготавливалось в специальных мастерских или заводах и на специальных строительных дворах.
Об этом четко говорится в постановлении ЦК ВКП(б) и СНК СССР от 11 февраля 1936 г. Установки па широкое внедрение в строительство стандартных индустриально заготовленных элементов даются также в постановлении СНК СССР от 26 февраля 1938 г.
Эти два важнейших постановления направлены к тому, чтобы изжить в строительном производстве кустарничество, обеспечить внедрение стахановских приемов работы и создать условия для широкой индустриализации и механизации процессов возведения зданий.
При такой организации строительства представляется-возможным установить непрерывное, в течение целого года планомерное производство •с применением совершенных механизированных производственных приемов и массовый выпуск стандартных элементов сооружений; на месте же постройки останется только сборка (монтаж) элементов, которая с применением механизации потребует значительно меньше времени и меньшей затраты ручного труда.
Наиболее простыми объектами, позволяющими легко осуществить сборное строительство из стандартных элементов, являются деревянные здания.
В некоторых странах Западной Европы и Америки уже давно применяется деревянное сборное строительство при массовой постройке жилых домов, бараков и т. п. После Великой октябрьской революции сборное строительство завоевало прочное место также и в СССР.
Основным техническим приемом в деревянном сборном строительстве является изготовление всех ограждающих поверхностей здания (стены, перекрытия) из отдельных щитов, стандартно изготовленных в массовом масштабе на специальной деревообделочной фабрике и собираемых на месте работ.
В мировой практике известно немало разновидностей конструкций щитов, предложенных отдельными лицами и фирмами, но различие между ними заключается только в деталях-
Учитывая, что для индустриализованного строительства практическое значение имеют на основании вышесказанного лишь элементы массово-изготавливаемые, в настоящем курсе не рассматриваются все возможные варианты решений, а приводится лишь описание тех конструкций, которые в настоящее время вырабатываются Всесоюзным трестом Союзстройдеталь. Несомненно, что в эти конструкции в будущем могут вноситься различные улучшения, или могут возникнуть новые предприятия, которые будут выпускать иные стандартные элементы, но методы проектирования могут быть достаточно четко усвоены из ознакомления с ныне принятыми стандартами Союзстройдетали.
§ 41. СБОРНО-ЩИТОВОЕ СТРОИТЕЛЬСТВО
Стеновые щиты и обвязки
Основным элементом рассматриваемого вида строительства являются щиты. Стеновые наружные щиты состоят из обвязки сечением 75 X 85 мм из двух обшивок и из утепления. Общая толщина наружного щита 113 мм (черт. 181, г). Наружная обшивка устраивается из досок сечением 16 X S3 мм, причем доски применяются шпунтованными и имеющими специальный профиль (черт. 181, д), позволяющий таким образом забивать гвозди, чтобы их не было видно с наружной стороны. Для внутренней обшивки применяются доски такого же профиля, но более толстые (22 вместо 16 мм). Утеплителем щитов служат полотна шевелпна толщиной 12,5 или 25 мм. Шевелин укладывается в два слоя, толщина же каждого слоя выбирается в зависимости от требований, предъявляемых к теплозащитным качествам ограждения. К внешним брускам обвязки щитов полотна шевелина прибиваются тоненькими треугольными брусками 25 X 25 лглг, получаемыми в качестве срезок при опиливании кромок доски (черт. 181, г 'и е). Для того чтобы полотна шевелина правильно лежали в щите и образовывали между собою и между обшивками равномерной толщины замкнутые воздушные прослойки, кроме основной обвязки предусматриваются дополнительные горизонтальные прокладки сечением 35 X 50 мм, располагаемые примерно через каждые 50 см по вертикали (черт. 181, в и г). Щиты, образующие вну
тренние несущие стены, аналогичны описанным, но обе обшивки имеют толщи ну 16 лл, и вместо двух слоев шевелина укладывается обычно лишь один слой; толщина такого щита 107 мм (черт. 181, г, нижняя часть). Наконец для образования перегородок применяются более легкие щиты, имеющие обвязку сечением 50 X 50 мм и обшивку с обеих сторон толщиною 16 мм; таким образом толщина внутреннего щита получается равной 82 мм; вместо
Черт. 181. Сборные стеновые щиты каркасных зданий
шевелина в целях звукоизоляции прокладывается строительный картон или джиант. Вместо прокладок во внутренних щитах устраиваются промежуточные горизонтальные бруски, располагаемые в шахматном порядке таким образом, чтобы шевелин или картон лежали волнообразно (черт. 181, г, нижняя часть). Щиты бывают глухими или снабженными проемами для окон и дверей (черт. 181, а).
Ширина щитов принимается равной 1,0 м, вернее 995 жи, с тем чтобы получился между щитами зазор шириною 5 жи для размещения в нем теплоизоляционной прокладки, например из импрегнированного войлока. Таким образом модулем измерения для плана является 1 м.
Высота несущих наружных и внутренних щитов должна по конструктивным соображениям на 160 мм превышать запроектированную высоту поме-
Черт. 182. Детати сопряжения стеновых щитов с каркасом здания
щения в чистоте; наоборот, перегородочные щиты должны иметь высоту на 5 мм меньше (в целях удобства монтажа), чем высота помещения. Таким образом при обычно принимаемой высоте помещения 3,0 ж в чистоте высота несущих элементов получается равной 3 160 мм, а перегородочных 2 995 мм. Сопряжение наружных щитов между собою и с внутренними несущими стенами осуществляется так, как изображено на черт. 182, г, в, д.
Плотность и непродуваемость сопряжения достигается прокладкой импрегнированного войлока, раскладок и наличника. По углам располагаются вертикальные стойки сечением 100 X 100 мм, которые необходимы не только для более удобного сопряжения щитов в углах (черт. 182, з), но и для образования элементов, которые служат направляющими (маяками) при сборке щитов. Основанием для каждой группы щитов является или сплошной каменный фундамент, или же каменные или деревянные стулья (черт. 182, а, б).
Закладная доска
Чистый пол
Чердак
Подполье__I
Продольный стык
, Поперечный стын Засыпка '' Чистыйпол
Продольный стык
Потолочный щит
Смазка глиной
/ Раскладка
Потолок
Засылка
Галтель
Несущая перегородка-
Чердак
Поперечный стьь.
Черт. 183. Конструкция сборных щитовых перекрытий
Поверх фундамента или поверх стульев укладывается обвязка, состоящая из двух или трех поставленных на ребро досок. На черт. 182, а и б показано устройство обвязок для наружных и внутренних несущих щитов, причем для лучшего сопряжения щитов с обвязкой в последней предусматривается четверть или паз. Обработка цоколя при каменных и деревянных стульях осуществляется так же, как в любых деревянных зданиях. Перегородочные щиты устанавливаются непосредственно на пол. Поверху щиты связываются обвязкой, состоящей из уложенных плашмя друг на друга досок толщиною 25 мм (черт. 182, а). Верхняя доска имеет ширину, не-206
сколько превышающую ширину (ПО мм) первых двух досок. Таким нависанием верхней доски обеспечивается лучшее сопряжение со щитом перекрытия.
Вертикальные стыки между стеновыми щитами (черт. 182, в и г) закрываются полоской импрегнированного войлока и п а щ е л ь и и к ом, поверх которого с наружной стороны прибивается наличник шириной 115 мм (черт. 182), а с внутренней стороны раскладки шириной 30 мм (черт. 182, ё). Для того чтобы наличники п раскладки лучше прилегали к поверхностям, к которым они прибиваются, с задней стороны их прострогано небольшое углубление (черт. 182, е и ж).
Перекрытия п крыша
Перекрытия в сборно-щитовых зданиях устраиваются также из щитов (черт. 183, б, д). Конструкция щитов перекрытия в общем одинакова с кон-
церт. 1?4. Щиты сборной крыши
струкцией наружных стеновых щитов, но обвязка их имеет сечение 120 X 50 лл. Короткими сторонами щиты укладываются на нижнюю или верхнюю обвязку (чепт. 182, а и б; черт. 183, ей е), длинными же 'сторонами щиты примыкают друг к другу или к стенам (черт. 182, и; черт. 183, а и г). Зазоры между щитами, а также между щитами и стенами утепляются импрегнированным войлоком или шевелином и засыпаются рыхлым материалом; сверху засыпанный зазор закрывается закладной доской (черт. 182, w; черт. 183, а, в, ё). Верхняя обшивка половых щитов выстрогана и образует чистый пол помещения. Для устройства крыши применяются или особые фермы или обычные сборные наслонные стропила. Кровля может быть сделана из любого имеющего малый вес кровельного материала, но в целях соблюдения принципа сборности целесообразно применять тесовую кровлю, образуемую стандартными щитами, состоящими из двух сшитых между собою слоев продороженных досок сечением 16 X 100 мм (черт. 184). С нижней стороны щиты имеют поперечные бруски сечением 50 X 50 лл. Кровельные щиты укладываются по обрешетке, причем бруски щитов располагаются в промежутках между брусками обрешетки и, упираясь в них, удерживают щиты от сползания вниз.
Сборно-щитовые дома можно делать одноэтажными и двухэтажными, но описанная выше конструкция щитов предназначена, как правило, для домов одноэтажных.
Окна
При незначительной толщине наружных щитов (113 мм) и при обычном применяемом на практике минимальном расстоянии между оконными переплетами 100 мм (черт. 94) конструкция окна выступает за наружную или внутреннюю поверхность стен. Поэтому в сборно-щитовых зданиях нередко применяются как бы одинарные переплеты, но с двумя стеклами (черт. 185, а, в). Каждая створка такого переплета состоит в сущности из двух отдельных переплетов; внутренний переплет навешен к оконной коробке и открывается внутрь, наружный переплет навешен на внутренний и открывается также внутрь.
Иногда для большей теплозащиты между указанными двумя переплетами закладывается рамка с третьим стеклом, которая может быть вынимаема для прочистки стекол (черт. 185, б).
С точки зрения теплозащиты тройное остекление является вполне целесообразным, но третье стекло является дополнительным сопротивлением для прохода света и вызывает дополнительные против обычного затраты.
В корточках всегда устраивается только двойное остекление, причем наружная форточка открывается наружу, а внутренняя внутрь-
Отделка и утепление щитовых стен
Внутренние поверхности стен и потолка могут быть оставлены дощатыми. строгаными, но в зависимости от требуемой капитальности и архитектурной обработки, а также в целях борьбы с быстрой сгораемостью и защиты от разведения насекомых все эти поверхности могут быть покрыты листами сухой штукатурки (черт. 149 и 150).
Может быть наконец применена и обычная или литая штукатурка, но это в известной степени нарушит сборность.
В отдельных случаях может оказаться необходимым дополнительно отеплить наружные стены. В этом случае внутренние поверхности их покрываются теплозащитными плитами или матами (сфагнит, морозин, шевелин и т. п.), которые прибиваются гвоздями к поверхности стен.
Для того чтобы шляпка гвоздя не могла пройти сквозь тонкую и мягкую термоизоляционную плиту, под шляпку надевается шайба, показанная на черт. 186.
Ввиду того что обшитые термоизоляционными плитами поверхности обычно покрываются штукатуркой, для создания необходимой связи между штукатуркой и поверхностью стены сверх плит натягивается железная сетка, причем длинные язычки упомянутой шайбы предварительно отгибаются в вертикальное положение (черт. 186).
Когда сетка натянута, язычки загибаются в прежнее положение и тем самым сетка укрепляется на поверхности стены (черт. 186).
Расстояние между забиваемыми шайбами должно составлять около 20 см в обоих направлениях.
Натягиваемая сетка делается из оцинкованной проволоки, но лучше применять сетку, сплетенную из черной проволоки и оцинкованную затем в готовом виде. Такая сетка гораздо прочнее и не рассыпается при разрезке полотнищ на куски, так как во время оцинковки отдельные проволочки как бы спаиваются между собою.
Железная, тем более оцинкованная сетка является материалом дорогим и дефицитным, поэтому ее следует применять в исключительных случаях.
Вместо железной сетки при оштукатуривании поверхности термоизоляционных плит можно последние покрывать Камышевыми матами, плетением Бакула (черт. 188), плетенкой из дранки. Так же отепляется поверхность потолка (черт. 187).
После описанных подготовительных работ стена оштукатуривается обычным или литым способом. Вследствие трудоемкости обычной штукатурки и вследствие значительного количества влаги, вносимой мокрой штукатуркой в здание, следует ее всячески избегать и заменять сухой штукатуркой.
a)
Черт. 185. Оконные переплеты щитовых стен
Черт. 186. Сетка для оштукатуривания термоизоляционных плит и шайба для ее укрепления
14 Зак. 601. Цроф. Л. А. Се(рк.
Черт. 187. Конструкция утеплений деревянных стен термоизоляционными плитами
Черт. 188. Деревянное плетение „Б акула"
Черт. 189. Общий вид двухэтажного каркасно-щитового дома
§ 42. СБОРНОЕ КАРКАСНО-ЩИТОВОЕ СТРОИТЕЛЬСТВО
Каркас и щиты
Описанное ранее (главы 8 и 9) каркасно-обшивное строительство относится по характеру своей конструктивной схемы к тем объектам строительной практики, которые нс позволяют хотя бы в отношении несущих степ применять массовые индустриализованные методы производства работ, сводящиеся к сборке сооружения из готовых по возможности стандартизованных и укрупненных элементов, заготавливаемых на особых заводах или строительных дворах. Если подобные методы могут быть применены в отношении каркаса, то обшивку его, засыпку мокрую и даже сухую штукатурку
поверхностей приходится вести на месте постройки ручными приемами, что не только удорожает строительство, но и удлиняет сроки его осуществления.
В каркасно-щитовом строительстве эти недостатки в значительной мере устранены. По своей конструктивной схеме каркасно-щитовая система состоит из того же каркаса, но заполнение каркаса осуществляется целыми готовыми деревянными щитами, не требующими при своей установке материалов, приобретающих свою прочность лишь по прошествии некоторого времени. Дальнейшим вытекающим из принципа сборности отличительным признаком каркасно-щитовой системы является применение предварительно за-
Норужноя обшиПко
\ ш итоб 16 лп иппренированный Поил он
Черт. 190. Детали сопряжения сборных щитов с деревянным каркасом здания
готовленных щитов также и для других основных элементов здания, как например для перекрытий.
При описании одноэтажных щитовых зданий в предыдущем параграфе была приведена уже конструкция щитов, которые могут быть также применены для каркасно-щитовых зданий. Такое решение не является конечно единственно возможным, но все остальные варианты будут отличаться только в деталях, принцип же конструирования остается неизменным.
На черт. 189 изображен в качестве примера общий вид двухэтажного каркасно-щитового дома.
Каркас делается обычно из брусьев или досок; расстояние между стойками 1,10—1,25 л (черт. 190); правильный выбор этого расстояния имеет Довольно существенное значение для общей целесообразности запроектиро-
ванной конструкции. Чем больше расстояние между стойками, тем большую нагрузку несет стойка и тем большее поперечное сечение она имеет; это увеличивает вес ее, как элемента каркаса, и делает обращение с ней менее удобным, но зато продольная гибкость такой стойки меньше, а кроме того меньше и число представляющих опасность для продувания сопряжений между стойками и заполнением (щитами). С другой стороны, расстоянием между стойками определяется ширина щитов, и с увеличением последней возрастает вес щитов, а это в свою очередь затрудняет обращение с ними не только во время установки, но и при транспорте на место постройки. Наконец ширина щитов находится еще в зависимости от ширины оконных ц дверных проемов, так как оконные переплеты и дверные полотнища должны
I---------:---------— и 00 -------------------1 40-68
Черт. 191. Сборные щиты для деревянных перекрытий
конструктивно входить в состав щита и изготовляться и навешиваться одновременно с изготовлением на заводе щитов.
Целесообразно расстояние между стойками каркаса выбрать таким образом, чтобы можно было применить стандартные щиты (например щиты, изображенные на черт. 181).
В целях максимального внедрения методов индустриализации строительных работ представляется целесообразным между балками междуэтажного перекрытия также укладывать щиты, подобные описанным в предыдущем параграфе (черт. 183).
Иногда толщина щита оказывается меньше высоты балки и последняя открыто выступает на поверхности потолка в сторону помещения (черт. 191, а, б).
Выступающие балки перекрытий и особенно прибитые к ним бруски для опирания половых щитов портят вид помещения или же требуют для архитектурной увязки с отделкой помещения соответствующей декоративной обработки. При желании получить гладкую поверхность потолка прихо-212
дится прибегать к устройству подшивки. Можно однако щит опустить до нижней грани балок, а чистый пол настлать из досок (черт. 191, в). Последнее решение особенно пригодно для чердачного перекрытия, так как в нем устройство чистого пола является излишним. Наоборот, для пола первого этажа целесообразнее над подпольем уложить щиты с уже заранее нашитым чистым полом, так как со стороны подполья не требуется гладкой поверхности. Для междуэтажных перекрытий возможно как то, так и другое решение.
Устройство крыши в виде покрытых толем и установленных с уклоном сборных щитов оказалось на практике мало целесообразным, так как малый уклон крыши требует очень доброкачественного водоизолирующего ковра. Кроме того такие щиты не обладают достаточными теплоизолирующими качествами. Поэтому обычно над потолочными горизонтальными перекрытиями предусматривается чердак с устройством легкой крыши с более значительным уклоном, покрытой простым толовым ковром.
Черт. 192. Невозгорающееся заполнение каркаса
Способы устройства коренных труб в каркасно-щитовых зданиях ничем не отличаются от тех, которые, как описано ранее (§ 36), применяются в зданиях рубленых, но в каркасной конструкции здания холодная четверть может быть устроена проще, чем в зданиях рубленых, так как в качестве разделки может служить несгораемое заполнение каркаса в этой его части (черт. 192). Следовательно в местах расположения трубы или печи достаточно соответствующие панели каркаса заложить например кирпичом (толщиною в кирпича), образуя как бы фахверковую стену, а деревян-ные части защитить от возгорания обивкой асбестовым картоном, смещенным в глине войлоком и т. п. Можно однако вместо несгораемого заполнения каркаса применить также -обкладку сгораемых поверхностей шлакобетонными или гипсошлаковыми плитами.
Заполнение каркаса легкими камнями (эффективный кирпич, легкие шлакобетонные или пенобетонные блоки) наподобие фахверковых стен (черт. 68) возможно применять и для всех основных участков каркасных стен.
§ 43. ОЦЕНКА КАЧЕСТВ СВОРНОГО СТРОИТЕЛЬСТВА И ХАРАКТЕРИСТИКА ОТДЕЛЬНЫХ ВИДОВ ЕГО
Сравнивая щитовую и каркасно-щитовую схемы, нетрудно притти в отношении этих двух сборных систем к следующим общим положениям:
а) Если ограждающие элементы стен (обшивка, щиты, заполнение из камней или плит) не обладают достаточной прочностью для передачи на них вертикальной нагрузки, то наиболее рациональным оказывается применение каркаса. Это положение прежде всего может быть полностью отнесено к холодным строениям, в которых к ограждающим поверхностям не
Чорт. 193. Камерные щиты
предъявляется никаких теплозащитных требований.
б) В тех случаях, когда элементы ограждающих конструкций (щиты) по условиям необходимой теплозащиты приобретают прочность, достаточную для того, чтобы принять на себя несущие функции, целесообразно принимать чисто щитовую схему (одноэтажные здания).
в) Если по условиям прочности на устройство щитов приходится затрачивать большее количество материала или более ценные материалы, чем это оказалось бы необходимым только с точки зрения теплозащиты, то выгодность конструкции принципиально определяется каркасной схемой не только в отношении меньшей затраты материала, но и в отношении меньшего веса собираемых элементов, что облегчает самый процесс сборки. Это последнее положение не может однако иметь безусловного значения, так как перерасход материалов на устройство щитов может компенсироваться экономией материала, необходимого на изготовление каркаса; при наличии механических подъемных средств большой вес элементов может оказаться несущественным, а уменьшение числа элементов в щитовой системе (отпадают элементы каркаса) может ускорить сборку.
Независимо от вопроса о выборе той или иной конструктивной схемы
приходится еще остановиться на степени капитальности, которая может быть в конечном итоге придана зданию.
В одних случаях сборные здания являются стационарными, т. е. они воздвигаются на более или менее. длительный срок службы (10—20 лет),
но к ним предъявляются пониженные по сравнению с капитальными зданиями требования в отношении теплозащитных качеств, в отношении общей комфортабельности и т. п.
В других случаях сборные здания предназначаются для пользования в течение короткого времени (3—5 лет), например для пользования в качестве временного жилья на строительной площадке (жилье для строительных рабочих, и т. п.). К временным зданиям предъявляются еще более
пониженные требования в теплотехническом отношении и в отношении общего благоустройства.
Рядом правительственных распоряжений, (например Постановление СНК СССР от И апреля 1937 г. № 607), предписывается максимально сократить строительство временных деревянных зданий, но в некоторой доле такие здания неизбежно придется все же строить.
Разрез
б]лан
—д^-4—з.во з.во-
1
3^°—!~i
Спальня на 19 челоВен q
С пальни , на 13 челоВен
Сени
£ Полнота днебн. лребыВания
г,65-и-1,50-^1,90-^ 1,5*1^1,90 + 1,50\---4.59-—-+
----------13,60—-----------
Черт. 194. Деревянный барак
1
В зависимости от предъявляемых к зданию эксплоатационных требований и в зависимости от требуемой капитальности для сборного строительства может быть выбрано то или иное решение.
Так например, для стационарных зданий вполне уместными (по теплотехническим и противопожарным соображениям) окажутся: общая обшивка с наружной стороны, штукатурка наружных и внутренних поверхностей стен, штукатурка потолка. Далее вполне уместно для таких зданий устройство чердака и т. п. Наконец целесообразно такое здание поставить на каменные столбы с деревянной забиркой между ними или даже на сплошной
каменный фундамент и цоколь с расположением пола на 0,6—0,7 м выше поверхности земли.
Для временных зданий или для зданий, возводимых в более теплых районах, или для стационарных зданий дачного типа могут быть допущены существенные упрощения, а именно: может отсутствовать общая наружная обшивка и штукатурка. Внутренние поверхности стен и потолки могут быть обшиты фанерой. Здание может быть поставлено на деревянные ” стулья с устройством деревянного цоколя.
Наконец для наиболее простых зданий, носящих еще более временный характер (преимущественно зданий одноэтажных), могут быть применены чисто щитовые системы — со щитами, обшитыми фанерой, причем возможны даже так называемые камерныещиты (черт. 193), не имеющие засыпки и состоящие из нескольких слоев фанеры с воздушными прослойками между ними. Нижняя обвязка может укладываться непосредственно на поверхности земли (с подкладкой под обвязку отдельных камней). В этом случае цоколь как таковой отсутствует, и пол возвышается над землей лишь на 15—20 см. Гладкий потолок может также отсутствовать, и крыша может быть образована уложенными с уклоном сборными щитами.
Необходимо еще оговорить, что для простейших временных зданий кроме сборного строительства может находить также применение и упрощенное каркасно-обшивное строительство, в котором по сравнению со стационарным капитальным каркасно-обшивным строительством могут отсутствовать штукатурка, цоколь (тем более каменный), гладкий потолок и т. п. На черт. 194 доказан барак для строительных рабочих, запроектированный по упрощенной каркасно-обшивной схеме.
ГЛАВА 12
ЗАГНИВАНИЕ ДЕРЕВЯННЫХ ЭЛЕМЕНТОВ КОНСТРУКЦИЙ II БОРЬБА С НИМ1
§ 44. ФАКТОРЫ, ВЫЗЫВАЮЩИЕ ЗАГНИВАНИЕ ДРЕВЕСИНЫ
По степени влажности различаются следующие виды лесного материала: а) воздушно-сухой с абсолютной влажностью от 12 до 18%;
б) полусухой с абсолютной влажностью 18—23%;
в) сырой с абсолютной влажностью свыше 23%.
Лесные материалы, равно как и другие материалы органического происхождения, подвержены, как известно, загниванию.
Гниение представляет собой процесс разрушения древесины или иных органических строительных материалов, производимый так называемыми домовыми грибами.
Домовыми грибами называются растения, питающиеся веществами, из которых состоит мертвая древесина. При повышенной влажности дерева и при наличии в нем грибных клеток под действием особых веществ (ферментов), находящихся в них, к древесине химически присоединяется вода; вследствие этого вещество древесины превращается из водонерастворимого состояния в полурастворимое, лишающее дерева его механической прочности. Получающиеся водорастворимые вещества древесины служат пищей для грибных клеток и благодаря этому последние начинают развиваться.
В грибной флоре следует различать следующие составные части:
1. Гифы, представляющие собою отдельные не видимые вооруженным глазом нити толщиной до 5—6 у; гифы являются грибными клетками, из которых состоит растительное тело всех грибов.
1 Содержание настоящей главы заимствовано в значительной мере из опубтикованл^й ЦБС Главстройпрома HKTTI «Инструкции по борьбе с гниением древесины»,
2. Воздушный мицелий или грибница — массовое скопление гиф, различимое обычно на поверхности дерева простым глазом в виде ватообразиых белых или иной окраски (в зависимости от вида гриба) образований.
3. Тяжи, шнуры или ризоморфы представляют собою плотные скопления гиф и более крупных сосудов в тонкие разветвляющиеся шнуры наподобие шпагата или толстой пряжи; шнуры достигают иногда длины свыше 1,0 м, толщины от 2 до 8 лглг и более.
4. Споры — мелкие не видимые невооруженным глазом отдельные клетки размером 3—6 у, аналогичные семенам цветущих растений; споры легко разносятся на большие расстояния ветром.
5. Плодовые тела или плодоносцы представляют собой различного внешнего вида плотное сплетение грибницы, несущей на себе споры. В массовом скоплении споры около плодоносцев иногда образуют видимую простым глазом пыль.
Наиболее часто встречающиеся в зданиях и на постройках дереворазрушающие домовые грибы делятся на две категории:
1. Интенсивно разрушающие, к числу которых относятся:
а) Мерулиус лакриманс (merulius lacrimans) — настоящий домовый гриб.
б) Пориа вапорариа (poria vaporaria) — белый домовый гриб, домовая плесень, домовая губка.
в) Кониофора церебелла (coniophora cerebella) — погребной домовый гриб, пленчатый домовый гриб, коричневый домовый гриб.
г) Паксиллус ахерунтиус (paxillus acheruntius) — шахтный гриб.
2. Медленно разрушающие, к числу которых относятся:
а) Пениофора гигантеа (peniophora gigantea)— гриб складской-
б) Ленцитес сепиариа (lenzites sepiaria) — гриб столбовой, заборный, шпальный.
Ниже приводятся характерные признаки перечисленных видов домовых грибов (черт. 195).
Мерулиус лакриманс. В стадии первоначального развития на поверхности древесины образуется мицелий в виде ватообразных скоплений с образованием большей частью прозрачных бесцветных капель воды на поверхности или иногда с выделением капель желтоватой жидкости. Кроме мицелия образуются еще различной величины тяжи — шнуры — белого или коричнево-серого цвета, плоские, жесткие деревянистые (толщиною 3—6 мм при длине до 1,5 м). В начале своего развития мицелий мерулиуса имеет белый цвет, затем на нем начинают появляться нежно-розовые тона и неправильной формы пятна канареечно-желтого цвета. Впоследствии грибница спадает и превращается в пленку серо-пепельного цвета с серебристо-шелковыми отблесками, особенно заметными со стороны, прилегающей к древесине.
Оптимальная для развития гриба абсолютная влажность древесины колеблется от 22 до 57%. При большей или меньшей влажности деятельность гриба замирает и при продолжительно неблагоприятных для него условиях временно погибает, но начинает вновь развиваться при прекращении неблагоприятных условий. Дерево с абсолютной влажностью до 18% разрушению грибом не подвергается.
Наиболее благоприятная для развития гриба температура колеблется в пределах от + 12 до + 15°.
Пориа вапорариа. В начальной стадии прорастания на поверхности древесины появляется грибница в виде белоснежного пуха. Древесина, покрытая грибницей, по мере ее развития становится бурой. Затем в ней образуются трещины в поперечном и продольном 'направлениях.
Помимо разрастания пуховидной массы мицелия гриб образует на ней чисто белые волокнистые круглые шнуры, довольно мягкие и более тонкие, чем у мерулиуса. Грибница всегда белая и в отличие от мерулиуса с возрастом не меняет своего цвета; пласты белого цвета. Легче всего гриб отличается по своему плодовому телу. Пориа и близкие к нему виды грибов образуют распростертые по поверхности мягкие в свежем состоянии белые или очень светложелтые плодовые тела с угловатыми порами.
Оптимальная для развития гриба абсолютная влажность древесины находится в пределах 25—35%. Пораженная древесина является очень заразной для окружающих древесных материалов. Пориа вапорариа встречается на всех хвойных, в особенности на сосне, а также на лиственных породах.
Кониофора церебелла. В начале прорастания на поверхности древесины появляется грибница и тонкие шнуры желто-буро-коричневото цвета; грибница вначале светложелтоватая, затем становится коричневой, почти черной — со шнурами, очень топ-
ними плоскими, сначала желтыми, затем желто-коричневыми, почти черными. По мере развития гриба древесина буреет и в ней образуются мелкие и частые трещины в поперечном и продольном направлениях. Плодовые тела имеют вид мягких перепонок желтовато-коричневого или оливкового цвета с гладкой или слегка бугорчатой поверхностью.
Черт. 195. Основные разновидности домовых грибов
Для своего развития гриб требует гораздо большей влажности, чем мерулиус (около 45—60% абсолютной влажности дерева).
Этот гриб является одним из очень распространенных на хвойных и лиственных породах; им разрушается также и дуб. Разрушение древесины этим грибом происходит очень быстро — в течение 3—4 месяцев, причем древесина полностью разрушается и теряет в своем весе около 40—50%. Разрушенная древесина по внешнему виду в общем несколько
отличатся or древесины, разрушенной мерулиусом и норна, так как имеет более мелкие и частые трещины и распадается на более мелкие призмочки. Кониофора церебелла является частым спутником торфа и сфагнума в засыпках.
П а кс и л л у с ахерунтпус. В начальной стадии прорастания гриба древесина принимает золотисто-желтый оттенок. Далее появляется бурая окраска, поверхность покрывается трещинами и наконец дерево распадается на мелкие призматические частицы. Плодовое тело гриба имеет вид однобоких шляпок светложелтого цвета, иногда переходящего местами в лиловый. Шляпка внизу переходит в суживающуюся короткую ножку. Грибница тонкая, ветвистая, веерообразная, зеленовато-желтого цвета, образующая тонкие темно-коричневые шнуры, напоминающие шнуры кониофора церебелла. Этот гриб является неизменным спутником влажного торфа и сфагнума в засыпке.
П е н и о ф о р а г и г а и т е а. Гриб начинает свою жизнь маленьким белого цвета пушистым кустиком, как бы приплюснутым к древесине в виде звездочки; при многочисленном заражении спорами эти кустики сливаются, образуют крупных размеров плесневидные покровы, которые через 5—7 дней уже резко отличаются от других более опасных домовых грибов. На них появляются молочного цвета восковидные площадки, которые, постепенно сливаясь, образуют крупные налеты в виде корочки, тянущиеся иногда на протяжении 1,0 м и более и "имеющие ширину 10 см и более. Цвет корочки постепенно переходит в розовато-желтовато-серый. При сухой погоде, при проветривании помещений и при просушивании здания плодовые тела высыхают, становясь желтовато-серыми, трескаются, и гриб отмирает.
Древесина почти не изменяет своего цвета, но становится мягкой и легко крошится в пальцах.
Ленц и тес сепиариа. Плодовые тела сверху золотисто-войлочные, ржаво-бурого или почти черного цвета, снизу светлые с извилистыми ходами, часто принимающими характер радиальных пластинок. Этот гриб встречается в зданиях очень редко, так как условия для его развития в конструкциях неблагоприятны; он является обычно разрушителем круглого леса на складах при длительном его хранении в штабелях.
Пера с том а пи лиф ер a (cerastoma pilifera) или церастомелис — синева, относящаяся к грибам, не вызывающим изменения и механических свойств древесины, а тотько изменяющим ее окраску.
Процессы, связанные с деятельностью дерево-разрушающих грибов, вызывают два вида гнили:
а) Деструктивную (нарушающую структуру) гниль, при которой древесина сначала темнеет, а затем буреет и в ней появляются многочисленные продольные и поперечные трещины; дерево при этом распадается на отдельные призмочки, теряет в пораженных частях механическую прочность и легко растирается в порошок.
Деструктивная гниль всегда является показателем деятельности интенсивно разрушающих грибов.
б) Коррозионную гниль, являющуюся результатом деятельности медленно разрушающих грибов. При коррозионной гнили древесина сначала светлеет, а затем на ней появляются местами белые пятна и пустоты.
Условиями для загнивания древесины, т. е. развития деятельности грибной флоры, являются:
а) наличие повышенной влажности окружающего воздуха и повышенной влажности древесины, а также температура окружающего воздуха в пределах от +12 до +15°;
б) заражение здоровой древесины домовыми грибами, происходящее путем непосредственного соприкасания здорового дерева с зараженным или путем переноса на здоровое дерево грибных спор, переносимых ветром, людьми или животными.
Повышенная влажность древесины прежде всего обусловливается соответствующей влажностью окружающего воздуха во время ли хранения древесины на складе или во время ее эксплоатационного существования в конструкциях зданий.
На черт. 196 изображена диаграмма, показывающая зависимость между влажностью (или влагоемкостью) древесины и относительною влажностью окружающего воздуха.
С другой стороны из приведенного выше описания характерных признаков тех или иных домовых грибов видно, что например для мерулиуса и иориа вапорариа благоприятные для развития грибов условия наступают при влажности древесины 22—25%. Там же указано, что при влажности древесины 18% разрушение грибами не имеет места.
Черт. 196. Диаграмма влажности древесины в зависимости от влажности в здуха
Древесина, как и всякое растительное волокно, обладает свойствами гигроскопичности и поглощает из окружающего и наполняющего клетки дерева воздуха водяные пары.
Сопоставляя эти данные с диаграммой (черт. 196), видим, что относительная влажность воздуха до 80% неопасна для древесины, более же высокая относительная влажность воздуха создает условия, явно благоприятные для развития грибов.
К сказанному необходимо однако внести известные коррективы, так как указанная влажность древесины является средней, т. е. относящейся ко всему объему рассматриваемого элемента, между тем влажность может быть распределена неравномерно, и поэтому даже при средней влажности 18% отдельные части древесины могут быть увлажнены значительно сильнее и в них могут создаться условия, вполне благоприятные для деятельности грибной флоры. Вследствие этого необходимо считать, что безвредной для древесины является относительная влажность окружающего воздуха лишь в пределах не выше 65—70%, при которой средняя влажность древесины составляет около 12%.
Помимо гигроскопического увлажнения может иметь место также капельно-жидкое увлажнение, когда дерево непосредственно смачивается попадающей на него водой. При длительном смачивании поверхностей дерева клетки древесины
оказываются переувлажненными до насыщения; в этих условиях грибные клетки лишены необходимого для дыхания воздуха и погибают, но такое положение имеет место только при длительном погружении дерева в воду.
Непосредственное смачивание создает в дереве повышенно увлажненные участки, в пределах или на поверхности которых могут усиленно развиваться грибы, несмотря на то, что основная часть древесины того или иного деревянного элемента является воздушно-сухой. Начавшееся разрушение затем постепенно распространяется на весь элемент. Практическими наблюдениями установлено, что хотя бы частичное увлажнение до 31% абсолютной влажности создает для древесины угрожающее положение. Поэтому непосредственное смачивание представляется опасным для сохранности деревянных конструкций.
Наконец причиной увлажнения древесины может служить влага, образующаяся вследствие конденсации на поверхности деревянных элементов водяных паров воздуха.
Таким образом влажностными факторами, порождающими развитие грибной флоры, являются:
1. Увлажнение гигроскопическое.
2. Увлажнение капельно-жидкое.
3. Увлажнение конденсационное.
Случайное увлажнение здорового воздушно-сухого дерева не может конечно служить причиной его загнивания, и лишь при систематическом или длительно действующем увлажнении постепенно в таком дереве начинается 220
развитие процессов деструктивного гниения. Наоборот, в зараженном или повышение влажном дереве развитие грибов и разрушительных процессов происходит значительно быстрее.
К сказанному необходимо еще добавить, что фактором, повышающим опасность влажности или увлажнения древесины, является отсутствие должного обветривания элементов деревянных конструкций, так как воздухообмен обычно способствует быстрому высыханию древесины. Поэтому повышенной опасности загнивания подвержены например элементы нижнего перекрытия, обращенные в сторону слабо проветриваемого подполья; дощатый пастил, пришитый по лагам, уложенным по бетонному или глинобитному основанию; дощатый настил, перекрывающий непроветриваемые воздушные прослойки в междуэтажных перекрытиях, и т. п.
Если в существующем здании, несмотря на принятые профилактические мероприятия по созданию благоприятных для существования дерева условий, все же будут обнаружены элементы со следами значительного разрушения, особенно грибами интенсивно дереворазрушающими, необходимо немедленно этот элемент заменить новым, а пораженный элемент (для предупреждения переноса заражения) сжечь. Если поражение грибами находится в первоначальной стадии развития и затрагивает только поверхностные слои, то такой элемент поддается еще лечению путем удаления пораженных частиц (например путем острожки) и путем предупредительных мер против дальнейшего развития грибной флоры (антисептирование), о которых сказано в следующем параграфе.
§ 45. СРЕДСТВА ГОРЬБЬТ С ЗАГНИВАНИЕМ ДРЕВЕСИНЫ
Одним из наиболее важных мероприятий по борьбе с загниванием является применение для строительства только, здорового не зараженного грибами дерева. Профилактические меры по охране дерева от заражения должны приниматься уже частично во время лесозаготовок, но главным образом при хранении лесных материалов на складах.
Далее для громадного большинства конструктивных элементов зданий необходимо применять выдержанный на складах воздушно-сухой лесной материал, который является не только более грибоустойчивым, но и дающим меньшую усушку.
Полусухие лесные материалы являются также пригодными для строительных конструкций, но для большей надежности и для повышения долговечности такие материалы следует подвергать соответствующей профилактической поверхностной обработке, называемой антисептированием (защитой от заражения или поражения грибной флорой). Кроме того полусухой лесной материал не следует допускать для устройства настилов или щитов, в которых коробление поверхности или образование трещин является нежелательным или недопустимым.
Сырой лес может применяться для деревянных открытых конструкций, прочность которых не связана с усадкой и растрескиванием дерева при его высыхании, а также для всякого рода временных, особенно необогреваемых зданий, для вспомогательных сооружений, как-то: опалубка, подмости и т. п.
Независимо от качества лесных материалов деревянные конструкции не следует устраивать в таких зданиях или помещениях, в которых повышенная влажность воздуха или наличие источников непосредственного увлажнения могут создать угрозу для загнивания даже воздушно-сухой древесины. К таким зданиям п помещениям относятся уже упоминавшиеся раньше мокрые помещения (душевые), а также и целые здания (прачечные, бани и т. и.).
Непосредственное увлажнение дерева может иметь место в любом здании независимо от его внутреннего температурно - влажностного режима.
Борьба с загниванием древесины при возможном непосредственном сма-
чивании древесины конструкций должна итти ио линии исправного содержания здания, правильного конструирования элементов и профилактиче-
ского консервирования.
Что же касается конденсационного увлажнения, то основным предупредительным мероприятием является выбор таких ограждающих конструкций, которые исключали бы конденсацию водяных паров воздуха на поверхности или в толще ограждения.
Явления конденсации сопровождаются отложениями влаги, и с ними
приходится бороться в зданиях даже в тех случаях, когда увлажнение (отсыревание) конструкции не влечет за собой опасного для ее прочности разрушения материала. В дальнейшем изложении настоящего курса будет приведено еще немало примеров защиты конструкций от вредных последствий конденсации, здесь же следует указать несколько случаев, относящихся к проектированию ранее описанных деревянных зданий.
При изложении требований, предъявляемых к стенам обогреваемых зданий, уже указывалось на то, что недостаточное термическое сопротивление приводит к конденсации водя-
ных паров на внутренних поверхностях. Таким образом выбор достаточно большого термического сопротивления ограждений является основной мерой защиты конструкции от увлажнения, но одно это условие является недостаточным, и для правильного конструирования ограждающих элементов необходимо еще учитывать паропроппцае-мость материалов конструкции и иметь в виду, что водяные пары воздуха всегда имеют стремление перемещаться из более теплой в более холодную среду
Черт. 197. Схема обшивной етепы
(о чем уже говорилось выше).
Характерным в этом отношении примером является рассмотренная уже ранее каркасно-обшивная стена с засыпкой из рыхлых материалов. Поэтому здесь целесообразно еще раз повторить, что при обивке наружной обшивки (черт- 197) толем, при большой разнице температур зимой’ внутреннего и наружного воздуха, водяные пары, пройдя относительно паропроницаемые слои внутренней штукатурки, внутренней обшивки и засыпки, встретят на своем пути относительно паронепроницаемый слой холодного толя, и поэтому в этом месте будет отлагаться конденсирующаяся влага, которая будет увлажнять засыпку. Вследствие этого не только появится сырость в стене, но и создадутся благоприятные условия для развития грибной флоры в засыпке (если она осуществлена из органических материалов), а из нее грибы распространятся и на деревянные конструкции стен.
Если толь расположить между засыпкой и внутренней обшивкой, то указанных явлений увлажнения, как уже упоминалось, происходить не будет, так как толь в этом случае окажется расположенным в теплой части стены, в которой конденсация водяных паров не будет иметь места, та же часть водяных паров, которая пройдет сквозь толь, беспрепятственно вый
дет наружу.
Вторым примером может служить чердачное перекрытие (черт. 198. а). Если уложить толь поверх простильного пола под смазку, то под толем зимой может образоваться конденсат, который будет увлажнять простпль-ный пол и способствовать его загниванию.
Поэтому лучше толь подбить под подшивку (черт. 198, б), но такое решение не вполне целесообразно, так как на штукатурке, сделанной по толю,
появляются желтые пятна (вследствие попадания в раствор штукатурки пропиточной каменноугольной смолы толя). Если уже применять подобное, решении, то следует между толем и штукатуркой положить рогожу.
В конструкции чердачного перекрытия, изображенного на черт. 19S, в, толевый пароизоляционный слой уложен «корытом» по подшивке. При таком решении этот слой попадает в теплую зону и опасения конденсации на нижней поверхности толя отпадают; в то же время устранено непосредствен
ное соприкасание штукатурки с толем, но водяные пары проникают в про-
межутки между боковой гранью балок и отогнутыми бор-, тами толя. Конденсация водяных паров в этих промежутках ведет, как показывает практика, к образованию гнили на боковых гранях балок.
Вследствие вышесказанного
представляется целесообраз-
ным в чердачных перекрытиях не предусматривать пароизоляционного слоя с тем, чтобы водяные пары беспрепятственно выходили в чердачное пространство; если же пароизоляционный слой устраивается, то необходимо обеспечить его
непрерывность так, как это указано на черт. 95. г и черт. 100, б.
Если покрытие является бесчердачным (черт. 199, а), то обычный при этом решении водоизоляционный рулонный ковер является препятствием для свободного выхода водя-
Холооныи чердак
С.мдзна растильней пол
4 ПоВшибка а^Толь
Рl i f t t f ^Штукатурка
ОтаплиВаемое помещение
Кенденсация
Холодный чердак
досыпка
оль оВйП'бко ‘muhcrr'iiJko
ОталлиВаемое помещение
НЫХ паров; поэтому В зимнее Черт. 198. Конструкции чердачных герекрктг.ь время под этим ковром неизбежно происходит конденсация водяных паров, проникающих черт:, неплотности настилов и через утеплитель. Однако практика показывает, что при относительно слабом проникании водяных паров (вследствие незначительной влажности воздуха в помещении или вследствие относи-телнно небольшой разницы между температурами внутреннего и наружного воздуха) и при здоровом воздушно-сухом дереве подобное увлажнение дре-
весины не представляется опасным, так как в течение летнего периода при нагревании кровли солнечными лучами (нагревание за счет солнечной радиации) древесина высыхает еще до того, как в ней успеет развиться деятельность домовых грибов.
Если деревянные настилы сделаны из недостаточно сухой древесины, тогда необходимы специальные предупредительные меры в форме антпеек-тирования или в форме устройства осушающего продуха (черт. 199. б\ заменяющего чердачное пространство (об осушающих продухах подробнее будет сказано в дальнейшем — во II томе).
Для ант и септ и рован ия применяются различные вещества, которые предупреждают или по крайней мере замедляют развитие домовых грибов.
Следует различать нижеследующие виды антисептиков:
1) маслянистые;
2) минеральные;
3) эмульсионные.
тичностью по отношению к гриоам
Конденсация
о)
Рабочий настил Утеплитель Защитный настил хПодо изоляционный ковер
Просыхание
Осушающий продух
' Водоизоляцион-ныи ковер
Черт. 199. Конструкции бесчердачных покрытий
Подшивка
Пароизоляционный слои (таль) Рабочий налтил
Защитный настил
Маслянистые антисептики. К числу маслянистых антисептиков относятся:
а) Каменноугольное креозотовое масло, являющееся продуктом перегонки каменноугольной смолы в пределах 235—300° и представляющее собой легкоподвижную жидкость черного цвета удельного веса 1,05—1,12 с температурой вспышки не ниже 90°. Креозотовое масло обладает резким неприятным запахом, пегигроскопично и весьма устойчиво по отношению к вымыванию. Креозотовое масло отличается высокой антпсеп-и не понижает механических свойств дерева.
б) Карболинеум (антраценовое масло), имеющее то же происхождение, что и креозотовое масло, отличаясь от последнего большей вязкостью, меньшей летучестью, более значительным содержанием тяжелых фракций и более высокой температурой вспышки. Антисептичность карболинеума весьма значительна, но .несколько меньше, чем креозотового масла.
Антисептирование производится обычно путем обмазки (окраски) ан-тисептируемого элемента чистым (не разведенным) креозотовым маслом или карболинеумом, подогретым до 60— 80°. Поверхность дерева приобретает при этом темный цвет и не поддается окраске применяемыми в строительстве красками.
Креозотирование (покраска маслянистыми антисептиками) повышает возгораемость дерева.
Несмотря на высокие антисептиче-
ские качества, креозотовое и антраценовое масла находят малое применение в строительстве, так как резкий неприятный, длительно сохраняющийся запах не допускает использования их для антисептирования элементов, находящихся внутри помещений, предназначенных для пребывания людей.
В конструктивных элементах, закапываемых в землю (например деревянные столбы), целесообразно произвести предварительно обугливание закапываемых поверхностей так, чтобы на поверхности образовался слой древесного угля толщиной 1,0—1,5 см. Маслянистый антисептик хорошо проникает в поры древесного угля и таким образом образуется надежный противогнилостный слой.
Минеральные антисептики. Основным в современном строительстве минеральным антисептиком является фтористый натрий, представляющий собою соль в виде белого порошка с растворимостью в воде комнатной температуры до 4%.
Чаще всего он применяется в виде холодного или подогретого водного раствора с концентрацией 3—4% (по весу). Этот раствор бесцветен и легко проникает в древесину, но подвергается вымыванию (выщелачиванию!.
Антисептируемые поверхности обычно опрыскиваются (два раза) из краскопульта или два раза обмазываются кистями (расход фтористого натрия 12—20 г/м2 антисептируемой поверхности).
Более значительный антисептирующйй эффект достигается путем погружения антисептируемого элемента на %—1У2 паса в ванну из прогретого до 90° трехпроцентного раствора фтористого натрия, но этот способ сравнительно сложен и пригоден преимущественно для небольших по размерам 234
Столб
Newкабина или^ дба слоя плотной бумаги
Фтористый натрий
БандаЖ
Толь"'
Мешнобина и Ли рогожа
1--------ф-
элементов (расход фтористого натрия 1 кг/мл антисептируемой древесины).
кроле сказанного может находить применение еще способ антисептиро-вания с последующим действием (последующее действие надлежит в данном случае понимать в том смысле, что действие антисептика начинается лишь тогда, когда имеет место увлажнение). Для этой цели изготавливается например водяная клеевая замазка (применение фтористого натрия с известью, мелом, алебастром и цементом не допускается вследствие потери им отравляющих свойств и перехода его в почти нерастворимое состояние) с добавкой 20% по объему фтористого натрия. Слой такой замазки наносится на антисептируемые поверхности.
На практике известны также так называемые суперобмазки (ОСТ НКТП 6934/149), в состав которых входят: фтористый натрий, клеющее вещество (пектиновый клей или экстракт сульфитных щелоков) и торф. Суперобмазки наносятся на антисептируемые поверхности за два раза кистями. Имеются практические наблюдения, порочащие приведенную выше рецептуру суперобмазок, поэтому надлежит применять их с осторожностью.
Для антисептирования закапываемых в землю деревянных столбов можно в случае отсутствия маслянистых антисептиков прибегнуть к устройству бандажа (черт. 200), состоящего из двух слоев мешечной «джутовой) ткани, между которыми равномерно засыпается порошок фтористого натрия (вместо мешечной ткани можно для внутреннего слоя применить рогожу, а для наружного 2 слоя плотной бумаги); расход фтористого натрия 1,5—2,0 кг на 1 л2 бандажа. Поверх бандажа столб обертывается толем и окрашивается густой каменноугольной смолой. Бандажом шириной 0.7—1,0 м столб обертывается (с прибивкой толевыми гвоздями) таким образом, чтобы верх бандажа выступал на 10—15 см над поверхностью земли. В присутствии влаги фтористый натрий растворяется и постепенно проникает в дерево.
Описанные бандажи следует применять лишь в крайних случаях, так как по мере растворения фтористого натрия вокруг столба в земле образуется зазор, в который может попадать влага и который ослабляет прочность заделки столба в грунте.
Кроме фтористого натрия существуют еще и иные минеральные антисеп-' тики, как-то: медный купорос, хлористый цинк, кремнефтористый натрий. Эти антисептики обладают более слабыми, чем фтористый натрий, антисептическими свойствами, а кроме того медный купорос и хлористый цинк являются агрессивными (разрушающими) по отношению к металлам.
Поэтому их нельзя применять для антисептирования элементов деревянных конструкций, в состав которых входят металлические крепления (болты, гвозди и т. п.).
Кремнефтористый натрий, как и фтористый натрий, нельзя применять в тех случаях, когда на них действует известь, алебастр, мел и цемент.
Эмульсионные антисептики. Наиболее известным эмульсионным антисептиком является паста кук-альфа.
15 За,к. 691. ГГроф. Л. А. Оед>к.
Черт. 200. Бандаж для защиты закопанного в землю столба от загнивания
Он применяется в виде:
а) 30—35%-ного водного раствора при гашении извести, предназначенной для последующей добавки в виде антисептированной пушонки к древесным опилкам (см. § 26);
б) 25%-ного водного раствора при антисептировании путем опрыскивания фибролитовых плит;
в) 20%-ного водного раствора для антисептирования засыпных материалов опрыскиванием.
Опилки, в которых на каждый 1 м3 опилок содержится 6—12 кг порошка антисептированной извести-пушонки, называется обычно термолитом, употребляемым иногда в качестве засыпки в каркасно-обшивном строительстве.
Помимо древесины и упомянутых выше материалов антисептированию можно также подвергать войлок и паклю путем вымачивания в ваннах с водным паствором фтористого натрия. Таким же вымачиванием в такой же ванне (расход антисептика около 5 кг/м3) или в ванне с 15—20%-ным раствором медного купороса (расход антисептика 12—15 кг/м3) можно анти-септировать древесные опилки.
Технически было бы целесообразным и надежным применять в строительстве только антисептированные древесину и иные органические материалы, но экономически такое мероприятие является трудно оправдываемым и не вызывается практической необходимостью.
Более подробно об антисептировании и других мерах борьбы с гниением дерева см. Инструкцию по борьбе с гниением дерева НКТП СССР, Глав-«ройпром, ОНТИ 1935 г.
РАЗДЕЛ III
ЭЛЕМЕНТЫ И КОНСТРУКТИВНЫЕ СХЕМЫ УПРОЩЕННОГО СТРОИТЕЛЬСТВА
ГЛАВА 13
УПРОЩЕННОЕ СТРОИТЕЛЬСТВО ИЗ ЕСТЕСТВЕННЫХ МАТЕРИАЛОВ § 46. ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ
К категории «упрощенного» относится строительство, в котором главнейшее место занимают наиболее простые местные естественные строительные материалы, как-то: глина, земля, песок, различного рода естественные камни и т. п. Сюда же могут быть отнесены материалы, хотя и искусственно изготовляемые, но изготовление 'которых базируется на простейшем дешевом основном сырье, на простейших технологических приемах и на простейшей рецептуре; к числу этих материалов или фабрикатов могут быть причислены известковые безобжи-говые камни, соломит, камышит и даже фибролит.
Упрощенное строительство находит применение главным образом в сельскохозяйственном строительстве, однако оно имело широкое применение и в некоторых окраинных городах нашего Союза, например в юго-восточных районах, где капитальное городское строительство начало полностью заме пять это упрощенное строительство лишь после Великой октябрьской революции в результате национальной политики советской власти.
В отношении капитальности упрощенных зданий нельзя безоговорочно утверждать, что таким зданиям во всех случаях присущи короткие амортизационные сроки. Так например, здания со стенами из естественного камня могут обладать очень длительным сроком службы. Здания со стенами из необожженной глины могут оказаться очень долговечными, но их трудно отнести к капитальным сооружениям, так как они требуют тщательного ухода и почти ежегодного, хотя и мелкого, восстановительного ремонта-Наконец здания с применением камышита, соломита и фибролита приходится отнести к сооружениям с очень коротким амортизационным сроком, так как эти материалы легко подвергаются разрушению.
§ 47. СТРОИТЕЛЬСТВО ИЗ НЕОБОЖЖЕННОЙ ГЛИНЫ
Общие данные
Строительство из необожженной глины имеет чисто местное значение и находит применение для возведения, как уже сказано, элементарных сооружений преимущественно сельскохозяйственного строительства, хотя "и имеются единичные исторические примеры строительства более крупных, даже многоэтажных городских зданий, причем эти здания в течение многих десятков лет с успехом используются не только для хозяйственных, но и жилых целей.
В частности в СССР строительство из необожженной глины имеет значительное распространение в колхозном строительстве Украины, юго-восточных автономных республик и некоторых других областей.
Стены из необожженной глины могут быть разделены на две категории — сложенные из отдельных камней и монолитные.
Саманное строительство
Саманом называются камни, выделываемые из глины, смешанной с соломой.
Глина, как известно, обладает очень ценным свойством образовывать при добавке к ней воды пластичное тесто, затвердевающее при высыхании, причем последнее сопровождается заметным уменьшением объема, и ввиду того, что просыхание идет неравномерно от поверхности к середине, внешние плоскости камня покрываются трещинами, нарушающими сцепление отдельных частиц и расстраивающими прочность тела. Для устранения этого дефекта к глине примешиваются стебли соломы, которые играют роль волокон или фибр. Чем жирнее глина, тем больше она нуждается в фибрировании, тощие же глины обладают меньшей пластичностью и более слабыми связующими (цементирующими) свойствами; поэтому состав глины должен быть подобран таким, чтобы он, давая достаточно прочные камни, обладал возможно большим постоянством объема. Подбор состава, т. е. подбор дозировки глины, соломы и, если нужно, песка, производится обычно опытным путем на нескольких заготовленных пробных камнях.
Формуемые помощью соответствующего размера бездонных ящиков камни сушатся на открытом воздухе или под легким навесом и по прошествии 2—3 недель приобретают при наличии благоприятных атмосферных условий не только достаточную механическую прочность, но и устойчивость против размокания под действием косого дождя.
Формат саманных кирпичей зависит от качества глины, климата местности, погоды и времени производства работ. Чем холоднее лето, чем выше влажность внешнего воздуха, чем меньше остается времени до осени, тем труднее просушить саман и возводимую постройку. Поэтому в южных и средних районах СССР для самана не следует применять формата крупнее 45 х 22 X 10,5 см, а для более северных — крупнее 35 X 17 X 8 см. Указанные форматы следует рассматривать лишь как ориентировочные, и формуемые камни могут иметь любые размеры и любую форму, но плоский камень лучше просыхает, а соответственно подобранные модули кратности размеров дают возможность возводить из него кладку с соблюдением правильной перевязки швов, способствующей должной прочности стены. На черт 201 приводится примерный вид саманной кладки с деревянным обрамлением и перекрытием проема. Минимальной толщиной подобной стены следует для третьего климатического пояса считать 50—60 см. Фундаменты целесообразнее всего дЬлать из естественного камня, сложенного хотя бы насухо, и только в крайнем случае при достаточно сухом грунте и при тщательной защите фундамента от воздействия верховых вод для этой цели можно использовать тот же саман.
Для того чтобы саманным стенам прицать гладкую поверхность и лучше защитить их от атмосферных осадков и выветривания, целесообразно прибегать к штукатурке их наружных и внутренних плоскостей. Проще всего штукатурка осуществляется глиняным раствором в два слоя. Первый из них делается более жирным и может например состоять из одной объемной части жирной глины, одной части песка, полчасти овечьего навоза и некоторого небольшого количества конского волоса (в качестве фибр). Верхний слой может быть сделан из несколько более тощего раствора с вдвое большим содержанием песка и с несколько меньшим количеством конского волоса, но с добавлением 0,5—1,0 части извести. Второй слой накладывается 228
на первый лишь после просыхания этого последнего. Описанная глиняная штукатурка дешевле обычной известковой, но отличается меньшей долговечностью и требует постоянного, так сказать, «хозяйского» ухода, ликвидирующего в самом начале все обнаруживающиеся повреждения.
Известковый раствор лишь в слабой степени связывается с глиняными поверхностями; поэтому оштукатуривание известью возможно лишь, если саманные стены предварительно покрыть тонким слоем алебастровой штукатурки. Алебастр хорошо сцепляется и с глиной и с известью и служит таким образом промежуточным сцепляющим слоем.
Иногда при кладке самана в горизонтальные швы закладываются деревянные с шероховатой поверхностью рейки, и к последним прибивается, как при оштукатурке деревянных стен, дрань, после чего по ней производится
Черт. 201. Стена из саманного кирпича
обычным способом известковая или глиняная штукатурка. Внутренние поверхности стен покрываются также штукатуркой из глиняного раствора с добавкой отвара ржаной муки.
Покрытие стен штукатуркой следует делать только после достаточного просыхания и после закончившейся осадки стен, т. е. через год — два после кладки стен.
Готовая просохшая штукатурка белится мелом или известью, разведенными на снятом молоке.
Потолочное перекрытие, как правило, устраивается с открытыми в сторону помещения деревянными чисто остроганными балками (черт. 202), поверх которых укладывается снизу остроганный дощатый настил, покрываемый в качестве утеплителя тощей глиносоломенной смазкой. Иногда потолочное перекрытие осуществляется с применением так называемых «вальков», состоящих из тонких жердей, обмотанных соломенными жгутами
Черт. 202. Конструкция упрощенного чердачного перекрытия и глино-соломенная кровля
Черт. 203. Зашивка фронтона деревом
(черт- 202). Вальки укладываются между балками и по ним делается глиняная смазка. Снизу вальки обмазываются (штукатурятся также глиной). Под концы балок в верхней части стен по периметру последних предусматривается сплошной мауерлат. Кровля устраивается чаще всего глиносоломенной смазкой, состоящей из пропитанных глиняным раствором снопов соломы, но конечно кровля может быть сделана и из других кровельных материалов, как например этернит, черепица и т. д. Тесовая, гонтовая и дра-.яичная кровли обычно не встречаются, так как строительство из необожженной глины культивируется преимущественно в местностях, бедных лесными материалами. Фронтоны крыш зашиваются досками (черт. 203). Дымоходы нередко складываются также из самана, но лучше их делать кирпичными. Пол в таких зданиях чаще всего делается глинобитным.
Юго-восточные районы СССР являются особенно безлесными, а кроме того они характеризуются незначительным количеством атмосферных осадков и малой продолжительностью зимнего периода.
Отличительный признак глиняного строительства в этих районах заключается в том, что над зданиями очень часто устраиваются плоские крыши (черт. 204), имеющие следующую конструкцию: между потолочными деревянными балками укладываются по брускам отрезки жердей, оплетаемые хво-
Черт. 204. Плоская глинохиоростяная крыша
ростом, который прижимается прибитыми к балкам более тонкими жердями; этот слой хвороста тщательно промазывается сверху и снизу глиняным раствором, затем укладывается слой песка и поверх него слой жирной глины, образующий водонепроницаемую поверхность, которой придается небольшой уклон к краям. Иногда под песчаный фильтрующий слой настилается толь, пропитанная в глиняном растворе мешковина и т. п.
Глино-монолитное набивное строительство
При описанном выше устройстве стен из саманного кирпича процесс возведения стены распадается на две основные операции: на выработку самана и на укладку его в стену; между тем если учесть технологию производства работ из необожженной глины, вполне естественным окажется объединение этих операций и переход на возведение монолитных стен, набиваемых в формах из того же материала, который идет на выработку самана. Работа по устройству монолитных стен проще и требует ввиду сокращения числа операций меньше времени, чем возведение стен из саманных камней, но исключительно серьезным вопросом является их просушка, которая в условиях монолитных стен протекает медленнее, чем при сушке отдельных камней.
Вследствие этого монолитные стены могут найти преимущественное применение в южных местностях, хотя, вообще говоря, подобные стены в целом
ряде случаев могут быть выполнены с меньшим количеством влаги (с меньшим смачиванием глины), чем при формовке отдельных перемещаемых с места на место камней.
Среди монолитных стеновых конструкций из безобжиговых глиняных материалов встречается несколько разновидностей: глинобитные, глинолит-ные, землебитные, глинохворостяные, глиноплетневые и т. и.).
За исключением последних все перечисленные виды стен устраиваются наподобие бетонных набивных с помощью щитовой двухсторонней опалубки, которая однако отличается своей простотой и состоит обычно из двух небольших щитов, соединяемых между собой деревянными брусками (черт. 205). Ввиду того что стены имеют обычно значительную толщину (40—50 и до 70 см), и глиняная масса очень быстро приобретает прочность, достаточную для сохранения своей формы после удаления опалубки, последняя делается подвижной и перемещается с одного участка стены на другой, пока стена не будет возведена по всему периметру и на всю высоту.
Черт. 205. Глинобитная стена
Глинобитные стены устраиваются из той же массы, называемой глиномятною, что и саманные камни; приготовленная масса укладывается между опалубкой и тщательно трамбуется; после первого слоя следует второй, третий и иногда четвертый (так чтобы общая толщина всех слоев не превышала 60—70 см); после этого опалубка передвигается на смежный по горизонтали участок- и т. д., причем важно обратить внимание на тщательное соединение отдельных слоев вдоль периметра.
Землебитные стены отличаются от глинобитных только тем, что устраиваются из необработанного грунта, вынутого непосредственно из почвы. Наилучшие результаты достигаются при применении суглинков, которые без примеси соломенной резки дают массу, достаточно связанную и не подвергающуюся растрескиванию при усыхании.
Глинолитные стены образуются путем послойной заливки жидким глиняным раствором раскладываемых между опалубкой рядов соломы. Большое количество воды, попадающее при заливке в толщу стены, и зна-232
чительное содержание соломы являются крупными недостатками глинолит-ных стен как с точки зрения просыхания, так и с точки зрения разрушения грызунами.
Глинохворостяные стены очень напоминают собою глинолит-ные, но в качестве фибрирующего материала в них употребляется вместо соломы хворост, нарубленный кусками, превышающими по своей длине примерно в полтора раза толщину стены и укладываемыми в плане под углом 45° к направлению стены (черт. 206). Работа по возведению стен также происходит слоями, причем в двух смежных по высоте слоях хворостины располагаются (в плане) нормально друг к другу; слои должны иметь такую толщину, чтобы было обеспечено прилегание каждого горизонтального ряда хворостин (толщиной до 4,0—5,0 см) к нижележащему. Хворост должен быть сухим, так как иначе он легко загнивает; некоторая добавка извести
гГрт. 206. Глинохворостяная стен я
к глине уменьшает опасность загнивания; из древесных пород наиболее-подходящими для заготовки хвороста являются ольха, орешник, ивняк.
Иногда для быстрой просушки стен в них оставляются небольшого сечения вертикальные каналы, сообщающиеся вверху и внизу с атмосферным воздухом. По окончании просушки стены устья этих каналов заделываются.
Примеры возведенных глино-хворостяных построек подтверждают целесообразность таких каналов.
Глино-плетневые стены представляют собою смешанную деревоглиняную систему, остов которой образуется забиваемыми в землю по линиям внутреннего и Внешнего периметра капитальных стен рядами кольев, имеющих длину соответственно высоте стены.
Забитые колья плотно- оплетаются хворостом, создающим как бы скелет для тела стены.
По мере одновременного устройства обоих (наружного и внутреннего) плетней они в некоторых местах стягиваются между собой и с внешних сторон тщательно обмазываются глиномятной с соломой. Пространство между получившимися глино-плетневыми стенками (черт. 207) запол-
няотся опилками, золою или соломой (с проливкой последней жидким глиняным раствором).
Описанная система лишь в слабой степени может служить несущей стеной; поэтому для опирания балок перекрытия, стропил, крыши и т. п. при забивке кольев в землю закапываются деревянные стойки, соединяемые поверху обвязкой; эти стойки обычно располагаются в толще стены (черт. 207).
Из перечисленных видов наибольшего внимания заслуживают степы саманные и землебитные.
Черт. 207. Глиноплетневая сгена
§ 48. СТРОИТЕЛЬСТВО ИЗ ЕСТЕСТВЕННОГО КАМНЯ
Строительные камни, механически отделяемые (выламываемые) от горных массивов, а равно валуны, добываемые па поверхности земли и в рыхлых породах, имеют неправильную форму, затрудняющую сопряжение камней для образования конструктивных элементов, ограничиваемых обычно расположенными под прямым углом плоскостями.
Целый ряд разновидностей горных пород (известняки-плитняки, сланцы, песчаники) имеет слоистое строение, и это обстоятельство позволяет добывать посте л истые камни, которые имеют плоские, почти параллельные между собой поверхности, облегчающие образование правильных рядов кладки.
Наконец такие виды каменных пород, как туфы, ракушечник и т. п., допускают сразу после выломки легкую их обработку. В некоторых современных механизированных врубовыми машинами каменных карьерах про
изводится непосредственная добыча камней, имеющих правильные поверхности.
При правильной форме так называемого штучного камня, туфов и ракушечника минимальной по конструктивным соображениям толщиной каменных стен можно принять 20 с.м (черт. 208, в). Однако по теплотехническим условиям стены приходится класть в Р/е или 2 камня и толщина их достигает в отапливаемых зданиях 30—40 см. Такая толщина достаточна для третьего климатического пояса.
Кроме ракушечников и туфов естественные камни имеют очень высокий собственный вес и малое термическое сопротивление; вследствие этого они не удовлетворяют основным требованиям, предъявляемым к стеновым материалам современного строительства-
Толщина кладки стен из необработанных естественных камней не может в силу неправильной формы последних быть менее 40—50 см (черт. 208, а, б) и вследствие этого такая стена обладает все же довольно существенным термическим сопротивлением.
На стенах из некоторых естественных камней штукатурка держится непрочно и вследствие этого образование гладких поверхностей стен путем оштукатуривания является затруднительным, но вместе с тем при тщательном "подборе камней такая неоштукатуренная стена имеет достаточно приятный вид (черт. 209).
В различных местностях, например в Донбассе, по линиям целого ряда железных дорог, в крупных сельскохозяйственных предприятиях еще и в настоящее время встречаются жилые и вообще отапливаемые, а также холодные здания со стенами из естественного камня.
В отношении собственно кладки стен сохраняются те же принципы перевязки швов, как например и в кирпичной кладке, но при неправильной
Черт. 209. Общий вид стены из постелпстогэ естественного камня
1 форме камней полная перевязка смежных по высоте швов мо-! жет быть достигнута только частично, тем более что при рас-! положении камней в стене при-I, ходится их подбирать, так что-бы получить возможно ровную J поверхность лицевых плоскостей । при минимуме работ по околке j или подтеске камней. Если на месте имеется постелистый, примерно одинаковой толщины камень, то в кладке удается соблюдать относительную правильность горизонтальных рядов (черт. 208, а); в противном случае ряды как таковые отсутствуют (черт. 208, б).
Наиболее трудоемкой работой является устройство щ иголок проемов, особенно если стены не предполагается штукатурить, так как получение достаточно правильных углов междуоконных простенков возможно только при помощи соответственно отесанных камней. Иногда для упрощения работы притолки выкладываются кирпичом (черт. 210), и кирпичными делаются также перемычки, но подобное решение требует наличия кирпича, между тем как применение
стен из естественного камня обычно обусловливается главным образом затруднительностью получения кирпича на месте постройки. Иногда проемы перекрываются деревом (черт. 210, слева).
Черт. 210. Кирпичные притолоки в стенах из естественного камня
Из сказанного вытекает, что стены из естественного камня с грубо обделанными притолоками и углами, с перекрытыми деревом проемами, с неровными неоштукатуренными поверхностями представляют собою несомненно упрощенную конструкцию, но вместе с тем из естественного камня можно путем применения обтесанного камня, кирпича и штукатурки выложить хотя и более дорогие, но полноценные по качеству стены.
ГЛАВА 14
УПРОЩЕННОЕ СТРОИТЕЛЬСТВО ВРЕМЕННОГО ХАРАКТЕРА
§ 49. СТРОИТЕЛЬСТВО ИЗ ИЗВЕСТКОВЫХ БЕЗОБЖИГОВЫХ КАМНЕЙ
Соображения целесообразности использования, особенно для возведения простейших сооружений, местного сырья и изготавливаемых из него полукустарным способом строительных материалов, выдвинули перед рационализаторской мыслью советских техников идею внедрения в строительство известковых безобжиговых камней, которые к тому же не требуют для своего изготовления ценного и дефицитного в настоящее время портландского цемента.
Одновременно возникло стремление до минимума снизить собственный вес этих камней и повысить их термическое сопротивление путем добавки к основным входящим в состав их минеральным материалам дешевых местных заполнителей органического происхождения.
Таким образом получились камни, известные в современной нашей технике под названием силикат-органики или термоблоки.
В качестве органических заполнителей могут быть употребляемы: древесные опилки, сфагнум, древесная стружка, солома, камыш, очесы, костра, отдубина, древесная кора и т. п.; в качестве неорганических материалов: шлаки, золы, диатомы, щебень, туфы, ракушечники, пемза, керамзит и т. п.
Вяжущим веществом при изготовлении рассматриваемых безобжиговых камней могут служить:
а) известково-песчаный раствор;
б) известково-диатомовый раствор;
в) известково-зольно-цементные растворы;
г) шлако-известковые растворы;
д) известково-глиняные активизированные растворы, т. е. известковые растворы с добавкой активизированной глины, получаемой путем прокаливания ее до покраснения (до 400—800°).
Формуемые из массы (в состав которой входит как вяжущее вещество, так и заполнители) камни твердеют под действием атмосферного воздуха и приобретают примерно через месяц после изготовления прочность, достаточную для возведения невысоких слабо нагруженных стен. Для сокращения срока твердения и повышения механической прочности камней можно их подвергнуть пропариванию в примитивной запарочной камере. Температура камеры доводится до 60—90°; пар в запарочной камере получается от особых испарителей, установленных на горячих трубах, отводящих дымовые газы печи, а также -за счет влаги, содержащейся в камнях. В этих условиях срок твердения камней сокращается до 1%—2 суток.
При заводском производстве известковых камней запарку можно производить под давлением в особых герметически закрывающихся железных цилиндрах (автоклавах). Качество камней при этом получается выше, а срок твердения составляет всего на всего около 8 час.
Для возведения стен холодных зданий наиболее пригодным окажется стандартный размер камня (черт. 211) шириною 18,5 см, длиною 57,5 см и высотою 44 см; если объемный вес в средне^ принять в пределах от 700 до 800 тй/.м3, то собственный вес одного такого камня будет равен около 35—40 кг.
Черт. 211. Схема кладки из безобжиговых камнем
Т'ерт. 212. Конструкпия фибролитовых наружных стен
Толщина стенки при этом формате камней получится равной 18,5 смг а пилястры 57,5 X 57,5 см (черт. 211).
Подобная стена будет иметь относительно большое термическое сопротивление, и в южных районах СССР она будет близко подходить даже к требованиям, предъявляемым к стенам отапливаемых зданий; можно однако-получить и более теплую стену, сложив ее в 1-% или 2 камня; при этом толщина стены будет равна 38 или 57 см.
§50. СТРОИТЕЛЬСТВО С ПРИМЕНЕНИЕМ ОРГАНИЧЕСКИХ ПЛИТНЫХ МАТЕРИАЛОВ
Плиты и м а т ы, изготавливаемые из местных органических естественных материалов растительного происхождения (соломит и камышит), а также из отбросов промышленной обработки органического сырья (из отходов, получающихся при обработке льна, изготавливается шевелин и морозив; из отходов лесообработки, т. е. из стружки, вырабатывается фибролит), применяются в данном виде строительства в качестве основных материалов- Эти материалы опасны в пожарном отношении, легко подвергаются загниванию, разрушаются грызунами и т. п., но вместе с тем они обладают хорошими теплозащитными качествами и поэтому применимы в первую очередь для возведения отапливаемых мало ответственных временных зданий.
Конструктивная схема временных сооружений, в которых применяются упомянутые плиты, отличается своей простотой и в основном сходна с решением несущих конструкций, рассмотренных ранее сараев или навесов. Некоторые виды плит (соломит, камышит, фибролит) имеют достаточно большую толщину (5—12 см) и относительно большие размеры (от 1,0 X 1,5 до 1,0 X 2,0 л)-
Указанные плиты могут быть использованы в качестве щитов, образующих ограждающие конструкции (стены, перекрытия и т. п.).
Для образования стен плиты камышита, соломита или фибролита устанавливаются на ребро между стойками каркаса (черт. 212) и удерживаются в надлежащем положении помощью брусков, из которых одни пришиваются к стойке до укладки плит, а вторые после того, как плиты установлены на место.
Места примыкания плит к стойке являются наиболее опасными в отношении продувания, и потому на них следует обращать особое внимание. Неменьшее значение в отношении опасности продувания имеют также швы между отдельными устанавливаемыми друг на друга плитами и места примыкания их к нижней и к верхней обвязкам (черт. 212). Все получающиеся неплотности надлежит тщательно забивать соломой или конопатить паклей.
Наружные и внутренние поверхности стен из плит соломита, камышита и фибролита следует защитить от атмосферных воздействий и от разрушения грызунами. В первом случае необходимо стены штукатурить, во втором пропитывать раствором (3—-4%-ным) железного купороса (фибролитовые плиты не нуждаются обычно в такой обработке, так как грызуны их разрушают слабо); далее необходимо к штукатурному раствору, покрывающему нижние участки стен, добавлять мелкобитое стекло, которое служит препятствием для прогрызания штукатурки. Указанные средства являются все же недостаточно эффективными, и наиболее радикальным средством борьбы с грызунами является обшивка нижних частей стен тонким кровельным железом.
Штукатурный раствор наносится непосредственно на поверхность плит, причем при камышитовых и соломитовых плитах первый намет следует всегда делать без добавки алебастра, так как последний оказывает агрессивное воздействие на железную проволоку, применяемую для вязки плит.
Деревянные стойки и обвязки, выходящие на поверхность фибролитового заполнения, необходимо до штукатурки обить дранкой или обшить
их досками (черт. 212) и последние оставить неоштукатуренными. При обшивке нижних частей стен кровельным железом трудно к железу прибивать дранку; в этом случае целесообразно сначала поверх железа сделать ' обшивку досками (для обшивки требуется забивка значительно меньшего ко
Штунатурна 15си^.
Разрез лоД-Е
Вру сон 4*5 С>1
Камышит или соломит
Подоконная доска талщ.Зсм
Доска 19мм' брусок 5*5 см
Трамбованная глина ’ ; J
I ьрусок
V 4*5 см
камышит или соломит
Камышит или соломит Зелия по 7см
Черт. 213. Конструкция наружных'стен с камышитовыми или соломитовыми плитами
личества гвоздей) и последнюю штукатурить по драни, причем по наружной и внутренней стороне стены образуется несколько выступающий цоколь.
Для образования оконных проемов между стойками и соответствующими горизонтальными ригелями вставляются оконные коробки с обычно открывающимися в разные стороны оконными переплетами. В местах примыкания 240
плит к стойкам и ригелям поверх штукатурки прибиваются соответствующие наличники.
Для жилых и вообще отапливаемых зданий, предназначенных для длительного пребывания людей, толщина соломитовых, камышитовых и фибро-
Сопряжение цокольных щитоб
Лба слоя рубероида на ялебелюссе
Обвязка
Полосовое железо
Гнездо для стропил из брусиоб 54*5'1
Черт. 214. Конструкция сборных: наружных стен, отепленнык шевелином
литовых стен должна в зависимости от района постройки составлять от 10 до 14 см. Ввиду того что плиты вырабатываются толщиною от 6 до 10 см (обычно 7 см), очень часто приходится укладывать два слоя плит, причем оба слоя могут укладываться или вплотную друг к другу или же с некоторым промежутком, равным толщине промежуточного бруска (5—6 см). Плиты обоих слоев следует укладывать вразбежку (черт. 213).
16 За,к. G91. Проф. Л. А. Сер к.
'41
Первое решение конструктивно проще и лучше, когда горизонтальные швы между плитами расположены вразбежку, но плотное прилегание обоих слоев плит друг к другу удается обеспечить только при достаточной жесткости, а следовательно при достаточной толщине каждой из плит (около 10 см). Поэтому нередко при более тонких, чем 10 см, плитах применяется второе решение, т. е. укладка их с воздушным прослойком (черт. 213). Этот прослоек лучше всего заполнять соломой или камышом, однако уплотнение этими материалами не должно быть чрезмерным для того, чтобы предупредить выпучивание плит.
Расстояние между стойками каркаса должно соответствовать длине плиты, т. е. составлять не более 1,5—2,0 м. При большем расстоянии между стойками каркаса необходимо предусматривать сжимы из досок, которые между прочим являются очень полезными при двухслойных ограждениях без внутреннего воздушного прослойка. При устройстве чердачного перекрытия возможна в зданиях упрощенного типа укладка камышитовых, соломитовых и фибролитовых плит между брусками балок (черт. 213), однако л^чше и надежнее по балкам сделать подшивку тесом и плиты уложить поверх подшивки (черт- 213). Над чердачным перекрытием устраивается, как обычно, холодный чердак.
Шевелин или морозин располагаются, как правило, между двумя дощатыми обшивками или настилами (черт. 214).
Конструкция, показанная на черт. 214, позволяет временные сооружения сделать сборно-разборными из стандартных элементов.
Основные ограждения (стены и верхнее бесчердачное покрытие) образуются щитами, состоящими из двух (внутренней и наружной) обшивок тонкими шпунтованными досками толщиной 19 мм, двух слоев шевелина (шевелин лучше, чем плитки морозина, так как шевелин изготовляется рулонами и имеет вследствие этого меньше швов; кроме того ше-щлин имеет меньший вес и большее термическое сопротивление) и наконец слоя шпунтованных досок или толстой фанеры, разделяющих оба слоя шевелина.
В местах сопряжения щитов со стойками скрепление элементов между собою достигается помощью болтов, а швы между стойками и щитами закрываются снаружи прибиваемыми нащельниками пли наличниками. Концы вертикальной наружной и внутренней обшивок несколько длиннее основных размеров щита и вследствие этого на нижнем и верхнем краях его образуются как бы пазы, в которые входят верхняя обвязка, а равно* нижняя обвязка, опирающаяся на каменные пли деревянные стулья.
Балки нижнею перекрытия и верхнего перекрытия или покрытия (последнее может быть решено бесчердачпым или чердачным) не врубаются в щиты, а укрепляются помощью железных лапок и болта к двум вертикально прибитым к щиту брускам — коротышам; кроме того концы балок опираются на горизонтальные короткие бруски, пришитые к щиту под образованным вертикальными брусками гнездом. Поверх дощатых половых или потолочных балок укладываются соответствующие щиты, причем для увеличения ширины опоры для щитов с каждой стороны балки (доски) пришиваются по верхней грани брусочки.
ГЛАВА 15
ЛЮФТ-КЛОЗЕТЫ И ОТХОЖИЕ МЕСТА.
§ 5!. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ
Строительство жилищ и вообще всякого рода зданий, предназначенных для пребывания в них людей, всегда связано с разрешением вопросов сбора и удаления человеческих экскрементов (фекалий) и хозяйственных отбросов.
Наиболее эффективное удаление нечистот и отбросов достигается при помощи устройства канализации, состоящей из приемников нечистот и отбросов и подземной сточной сети (труб), по которой сточные воды и содержащиеся в них взвешенные, плавающие и оседающие вещества удаляются за пределы застроенной (селитебной) части населенного пункта. Способы устройства канализационной сети и домовых присоединяемых к ней приемников излагаются в специальных курсах канализации.
В местностях, заселенных слабо и имеющих редкую (экстенсивную) застройку, борьба с заражением воздуха, почвы и вод становится значительно 242
легче, так как количество нечистот и отбросов, приходящееся на единицу площади заселенной территории, оказывается сравнительно небольшим. Независимо от этого устройство и экснлоатация канализации потребовали бы непомерно больших денежных затрат, которые не могли бы быть (по крайней мере в настоящий отрезок времени) экономически оправданы.
Поэтому территория небольших населенных пунктов, тем более временных поселков и отдельных обособленно расположенных жилых участков, бывает, как правило, неканализованной, и в этом случае нечистоты и отбросы собираются в устраиваемых при отхожих местах или уборных так называемых выгребах, которые периодически очищаются, а хозяйственные отбросы собираются в так называемых мусорницах или помойницах и также периодически вывозятся на особые удаленные от жилья свалки. Промывные унитазы (т. е. ватер-клозеты), являющиеся наиболее совершенными приемниками для нечистот, в неканализованных домах применяются редко, так как при промывке унитазов водою объем выгребов (или, как иногда говорят, выгребных ям) получился бы при редкой очистке их очень большим, и значительно возросло бы количество подлежащих вывозу фекалий.
Наиболее простым видом неканализованной уборной является отхожее место, которое чаще всего устраивается -отдельно на некотором расстоянии от обслуживаемого здания для того, чтобы изолировать последнее от запаха, почти неизбежного, особенно в тех случаях, когда пользование уборной носит массовый характер. Пользование такой отдельно стоящей необогревае-мой уборной в холодное время года всегда связано с опасностью простуды, и для того чтобы несколько уменьшить эту опасность, в индивидуальных небольших домах такие уборные (отхожие места) располагаются в изолированной от основных помещений необогреваемой пристройке.
§ 52. ОТХОЖИЕ МЕСТА И ИОМОПНИЦЫ
Простейшее деревянное отхожее место на два очка изображено на черт. 215. Самое здание представляет собою небольшое обшитое по стойкам тесом сооружение, покрытое односкатной крышей- Стульчаками служат горизонтальные или наклонные дощатые щиты с прорезанными в них круглыми или овальными отверстиями, имеющими закругленные края. Стульчак возвышается над полом на 55—60 см при такой же ширине щита сидений. Диаметр круглого отверстия равен примерно 27—28 см, размеры овального отверстия — 25 X 32 см.' Иногда отверстия снабжаются откидными или съемными крышками для того, чтобы уменьшить распространение запаха из выгреба. Отдельные места отделяются обычно друг от друга легкими дощатыми перегородками. У одной из боковых стен предусматривается писсуар, состоящий из наклонно поставленного деревянного желоба, окрашенного внутри смолою или карболинеумом. Пол делается деревянным дощатым или лучше его выложить каменными лещадными плитами. Земляной или глинобитный пол рекомендовать нельзя, так как случайно попадающая на пол моча впитывается в материал пола и, разлагаясь, дает резкий, неприятный запах.
Нечистоты попадают непосредственно в выгреб, представляющий собою зарытый в землю рубленый из бревен или пластин (черт. 215) деревянный ящик, заходящий в разрезе до передней стенки стульчака. Для создания необходимой непроницаемости ограждений выгреба и для защиты окружающей почвы от загрязнения нечистотами стены и пол с внутренней стороны тщательно обмазываются смолой, а снаружи выгреб окружается слоем плотной хорошо утрамбованной глины толщиной 25—30 см. Сверху выгреб перекрывается пластинами и засыпается землей. Для очистки предусматривается люк, закрываемый двумя крышками. Двойные крышки и земляная обсыпка имеют целью предупредить проникание наружу запаха и защитить содержимое от замерзания зимой. Для удаления в атмосферу зловонных газов,
16*
243
образующихся при разложении экскрементов, над выгребом устраивается вытяжная труба, возвышающаяся над крышей. Для уменьшения распространяющихся из выгреба запахов целесообразно время от времени через отверстия стульчаков засыпать в выгреб (особенно в жаркое лето) некоторое количество торфяного порошка. В целях дезинфекции содержимого выгреба засыпается порошок хлорной извести.
Деревянный выгреб является решением наиболее простым и дешевым, но вместе с тем и далеко не совершенным, так как деревянные ограждения не являются достаточно непроницаемыми и быстро разрушаются. Поэтому в отхожих местах, не имеющих временного характера, нередко применяются бетонные выгреба. На черт. 216 показано каменное отхожее место на 3 очка с круглым бетонным выгребом. Круглая форма выгреба
является сама по себе вполне целесообразной (с точки зрения устойчивости против воспринимаемого снаружи давления земли), но при этой форме выгреба нечистоты от крайних очков попадают в него не непосредственно, а через наклонный гончарный патрубок, на внутренних стенках которого происходит прилипание нечистот. Поэтому такое решение возможно, но требует регулярной очистки патрубков. Вообще же бетонные выгреба лучше делать прямоугольными. В отличие от отхожего места, изображенного на черт. 215, в данном случае сидения у стульчаков отсутствуют, и отверстия расположены на возвышающейся лишь немного над полом бетонной плите. Такое устройство носит название стульчака или чаши восточного типа и применяется довольно часто; следует однако иметь в виду, что не все люди могут по своему физическому состоянию пользоваться уборными без стульчаков с сидением. Вместо отверстия в полу можно, не изменяя основного существа решения, применить стульчаки, показанные на черт. 215, или стульчаки в виде чугунных воронок, снабженных вверху неподвижным кольцом из дерева твердой породы (дуб, ясень), кото-'214
рые однако быстро выходят из строя, если стульчаки используются в качестве писсуара. В остальных деталях, описываемое каменное отхожее место ничем не отличается от изображенного на черт. 215.
Размеры и объем выгреба зависят от числа пользующихся отхожим местом и от принятых сроков очистки выгреба. Основным мерилом в этом вопросе служит ориентировочная норма экскрементов 0,45—0,50 м3 на одного человека в год, если он пользуется одним и тем же отхожим местом в течение целых суток.
Из этого количества около 10% составляют твердые экскременты, а остальные — жидкие. Число очисток выгреба принимается от 4 до 6 в год.
Каждое очко может обслужить 20—25 человек.
Черт. 216. Отдельно стоящее каменное отхожее место
Если люди пользуются уборной только во время работы, то на одно очко можно принять 40 человек, а количество экскрементов уменьшить примерно вдвое.
Так например, для уборной на строительной площадке требуется на 300 человек рабочих 8 очков, а объем выгреба при четырех очистках в год должен быть 300 • 0,45 • 0,5 0,25 = 15,0 м3. Иногда при определении объема выгреба применяется норма 1,0—1,2 л/3 на 1 очко в предположении, что выгреб будет очищаться 5—6 раз в году. Указанные выше нормы относятся к простым отхожим местам, в которых не производится регулярная промывка очков. В противном случае емкость выгреба должна быть увеличена.
На черт. 217 изображена уборная, расположенная в холодной одноэтажной пристройке к отапливаемому зданию.
. Как видно из этого чертежа, общее устройство такой уборной не отличается по существу от свободно стоящего отхожего места, показанного на черт. 215. При этом необходимо однако иметь в виду, что выгреб отхожих мест должен обязательно находиться вне периметра обитаемой части здания
с тем, чтобы было предупреждено заражение почвы, находящейся под зданием. Поэтому фундамент здания в той части, к которой прилегает выгреб, должен быть сделан в виде непрерывной сплошной стенки, а между фундаментом и стенкой должен быть предусмотрен слой жирной мятой глины толщиной 20—25 см. Деревянный выгреб, расположенный в непосредственной связи с обитаемым зданием, следует «рубить» из шпунтованных брусьев или пластин (черт. 217, б и в). Сруб из пластин «в четверть» (черт. 217, д) может быть допущен только в свободно стоящих отхожих местах. Днище выгреба устраивается из шпунтованных брусьев (черт. 217, в),
Черт- 217. Уборная в холодной пристройке к деревянному дому
поверх которых иногда нашивается настил из досок. Иногда днище делается по деревянным балкам из двух слоев толстых досок с прокладкой между ними толя (черт. 217, е). Водонепроницаемость днища имеет особо важное значение. В отношении конопатки швов, осмолки и обкладки глиной сохраняет силу сказанное выше о выгребах для свободно стоящих отхожих мест, причем следует обратить внимание на то, что деревянные рубленые вытреба трудоемки в работе и требуют значительного расхода древесины.
Ширина пристройки в плане определяется в значительной степени размерами выгреба. Если принять минимальную ширину выгреба 1,50 л, то с учетом обреза фундаментной стенки, слоя глины и толщины стенок выгреба минимальная ширина пристройки получается равной 2,20 .и; при этой
ширине можно устроить в уборной два очка (черт. 217, а). Одна из стеной горловины выгреба делается наклонной для того, чтобы при очистке выгреба черпаком можно было достать до задней части выгреба. Пристройка для уборной сочетается обычно с сенями при одном из входов в здание (черт. 217, а).
Черт. 218. Помойницы и мусорницы
Помойницы или мусорницы на неканализованных участках устраиваются обычно в виде преимущественно надземных деревянных или бетонных ящиков.
Бетонные ящики снабжаются обыкновенно железной крышкой, уравновешенной контргрузом на цепи (черт. 217, г), поверх же деревянных ящиков (а иногда и поверх бетонных ящиков) чаще всего предусматривается закрытая со всех сторон деревянная будка, имеющая в одной стене закрываемое деревянными ставнями отверстие для загрузки отбросов (черт. 218, а и б). Кроме того из ящика делается, как правило, вытяжная труба. Если помойница пристраивается к какой-либо каменной стене, то вытяжной
трубой может служить канал, предусмотренный в кладке этой стены (черт. 218, г).
Описанные мусорные или помойные ящики предназначаются по существу только для сухих отбросов, получающихся в домашнем хозяйстве, или при уборке двора, но обычно в эти же ящики сливаются и домашние помои. Поэтому приходится озаботиться об удалении из ящиков жидких отбросов. Вследствие этого даже в неканализованных местностях при помойницах и мусоршщах устраиваются часто небольшие приемные выгреба (черт. 218), из которых жидкости хотя бы примитивными деревянными (сколоченными из досок квадратного сечения) подземными трубами отводятся в ближайший овраг, ближайшую лощину или вообще пониженное место, где и происходит нитрификация органических веществ.
В тех случаях, когда отвод жидкостей представляется невозможным, единственным выходом является устройство водонепроницаемых бетонных ящиков-выгребов, из которых твердые и жидкие отбросы периодически вывозятся на удаленные от жилья свалки.
§ 53. ЛЮФТ-КЛОЗЕТЫ
Термин «люфт-клозет» имеет немецкое происхождение (Luft — воздух, Luftung— проветривание, вентилирование) и характеризует собою уборную в неканализованной местности, снабженную такими приспособлениями для проветривания, которые делают возможным размещение ее внутри отапливаемого здания.
* При люфт-клозетах нечистоты собираются в выгребах так же, как и в простых отхожих местах, но основное отличие от последних заключается в том, что вся система сбора и удаления нечистот дополняется приспособлениями, обеспечивающими достаточно полное удаление в атмосферу газов, сопровождающих хранение и связанное с ним разложение нечистот.
Удаление этих газов предусматривается также в обычных отхожих местах при помощи указанных выше вытяжных труб, устраиваемых в каждом выгребе уборной и в каждом ящике помойницы или мусорницы, но эти вытяжные трубы мало эффективны, и должное вентилирование может быть достигнуто только в том случае, когда необходимая для интенсивного вентилирования тяга в вытяжных трубах обеспечивается например тепловым побуждением.
В рассматриваемых условиях это может быть обеспечено только путем искусственного подогрева (особенно в летнее время) извлекаемого воздуха.
В тех случаях, когда уборная обслуживает отдельную квартиру или небольшое общежитие, в которых имеется кухня с ежедневно эксплоатируемым очагом, представляется наиболее целесообразным использовать тепло отходящих продуктов горения (газов) этих очагов для того, чтобы обогревать ими вытяжку, отводящую газы из выгреба уборной.
В соответствии со сказанным решена уборная, показанная на черт. 219. Выходящая в помещение уборной поверхность коренной трубы обогревает помещение уборной, а к находящемуся рядом с дымоходом каналу, присоединено через соответствующее отверстие верхнее пространство выгреба. Стульчак каждого этажа должен иметь свою вертикальную без поворотов фановую (гончарную или чугунную) трубу. Если пол уборной первого этажа сделан деревянным по деревянному перекрытию и если выгреб также сделан из дерева, то последний должен при люфт-клозетах (как и в отхожих местах) находиться вне контура фундаментов здания, и поэтому приходится устраивать особый промежуточный наклонный канал— патрубок (так называемый сливной пол), в верхний конец которого входят нижние концы фановых труб. Ввиду того что в этом патрубке может происходить прилипание к его поверхности экскрементов, патрубок необходимо
периодически смывать водой. С этой целью в полу уборной первого этажа предусматривается соответствующий люк (черт. 219, а и г).
Черт. 219. Люфт-клозет без гидравлического затвора в жилом деревянном двухэтажном ’ доме
Следует обратить внимание на то, чтобы расположенный в коренной трубе вытяжной канал из выгреба подогревался отходящими газами возможно интенсивно. Поэтому этот канал на черт. 219, а расположен между
двумя дымоходами от очагов I и II этажей. Необходимо учесть, что место присоединения очага к дымоходу должно предусматриваться в плане у одного из задних углов очага, как показано на чертеже стрелкой. Это обстоятельство заставляет поставить очаг перед коренной трубой, а не рядом с ней так, как предусмотрено во II этаже (черт. 219, е). Последнее положение
Черт. 220. Люфт-клозет с гидравлическим затвором'для квартир деревянного двухэтажного здания
-очага более целесообразно с точки зрения- лучшего использования площади кухни, однако при таком же расположении очага в первом этаже пришлось бы для использования каналов коренной трубы принять схему согласно черт. 219, в, и в этом случае вытяжной канал из выгреба обогревался бы дымоходом только с одной стороны, что повлекло бы за собою снижение эффективности вентилирования выгреба.
Показанное на черт. 219 простейшее решение люфт-клозета относится к двухэтажному деревянному зданию, но оно может быть без существенного изменения применено также и для одноэтажного здания с той лишь разницей, что выгреб может быть несколько меньше, а в коренной трубе достаточно будет устроить три канала вместо пяти. Наличие сливного пола (наклонного желоба) является очень серьезным с санитарной точки зрения недостатком описанной выше уборной с люфт-клозетом; кроме того отсутствие запаха может быть достаточно надежно обеспечено только при длительной интенсивной топке очага, так как иначе невозможно будет достигнуть достаточно сильной тяги в канале для удаления зловонных газов. Значительно более совершенный вид люфт-клозета, предложенный ВСУ РККА, изображен на черт. 220. Отличие его от предыдущего заключается в том, что пол в уборной первого этажа сделан бетонным, выгреб также сделан из бетона. Это позволило выгреб расположить частично под зданием и тем самым избежать устройства сливного желоба. Кроме того концы фановых труб погружены в жидкость, заполняющую специальный бетонный желоб, устроенный в выгребе (черт. 220, а). Вследствие этого образуется так называемый гидравлический затвор, т. е. слой воды (жидкости), через который зловонные газы из выгреба не могут попадать в помещение уборной.
В люфт-клозетах без гидравлического затвора (черт. 219) воздух должен засасываться из помещения уборной, проходить через очко стульчака и вместе с газами выгреба удаляться через вытяжной канал в коренной трубе. Поэтому сечение вытяжного канала должно быть по крайней мере равно сечению фановых труб. В люфт-клозетах с гидравлическим затвором система вентилирования организуется иначе, а именно: газы из выгреба подводятся к вытяжному каналу в коренной трубе помощью чугунной трубы диаметром 150 мм (черт. 220, а и б), а кроме того из каждой фановой трубы предусматриваются вентиляционные трубки диаметром 50 мм, которые подводятся к особым небольшого сечения каналам в той же коренной трубе (черт. 220, а, в, г, д'). Стульчаки снабжаются крышками (черт. 220, а) так, чтобы упомянутые трубки диаметром 50 мм вентилировали только участок трубы между гидравлическим затвором и крышкой стульчака. Следует обратить внимание на то, чтобы твердые экскременты не прилипали к стенкам фановых труб. Поэтому при выходном отверстии воронки стульчака диаметром (черт. 222, ё) 100 мм диаметр фановой трубы необходимо принимать 150 мм.
Люфт-клозеты следует для полной надежности в отношении запахов периодически промывать, выливая некоторое количество воды через очко стульчака. Поэтому объем выгреба следует назначать по норме 0,8—1,0 .и3 на одного человека в год. Если принять предельное заполнение выгреба до верха железобетонного желоба, то выгреб, изображенный на черт. 220, будет иметь емкость 3,0 • 1,2 • 1,3 4,5 .и3. Если в квартире каждого этажа бу-
дет нормально проживать по 6 человек, то количество нечистот составит в год (0,8 — 1,0) • 6 • 2 10— 12 м3, т. е. очистку выгреба придется произ-
водить (10—12): 4,5 = 2—3 раза в год.
Уборные следует в здании концентрировать по возможности в одном месте; поэтому уборные двух смежных в каждом этаже квартир следует располагать рядом (черт. 220). Горловины выгребов должны иметь заднюю стенку наклонной, чтобы можно было желоб прочистить от случайных засорений помощью небольшого черпака через открытый люк.
Люфт-клозеты можно устраивать не только в зданиях упрощенного типа, но и в зданиях капитальных высотою до трех этажей. Описание люфт-кло-зетов помещено в разделе «Упрощенное строительство» потому, что люфт-клозеты и отхожие места представляют собою упрощенный (с точки зрения современной техники благоустройства) вид санитарно-технического оборудования зданий и устраивается только в неканализованных местностях.
Ниже помещаются примеры устройства люфт-клозетов общественного пользования в каменных зданиях, причем в уборных с люфт-клозетами, устраиваемых в общественных зданиях, достаточное обогревание вытяжного
канала за счет отходящж продуктов горение от кухонного очага является обычно неосуществимым, во-первых, потому, что такие очаги в подобных зданиях могут отсутствовать, а во-вторых, при люфт-клозетах без гидравлического затвора вытяжной канал должен иметь (как уже упоминалось) сво-
Черт. 221. Люфт-клозет",без гидравлического затвора для уборной, общественного голь-зования '
бодное сечение, равное сумме сечений всех нижних отверстий стульчаков, и в этих условиях отходящих продуктов горения будет недостаточно, чтобы обогревать сравнительно большой канал. Вследствие этого для теплового побуждения приходится предусматривать особую печь, которая одновременно может обогревать помещение уборной.
Топку такой печи ни в коем случае не следует делать со стороны помещения уборных, так как через топочные дверцы происходит во время топки подсос воздуха из помещения, который будет при отсутствии гидравличе
<0
380
2Z
<4--
Жгл. газовая труба Ф50
Вытяжка из выгреба Дым из первого зтаЖа Вытяжка из срановых ' труб
Вытяжка из выгреба
I Фундамент псд печь
' 1 и каналы
?50
Цементная
Мятая Жирная глина
г) -----------3200
Жел-бет крышка Ф 720^
Фцндаментная стена
<Р!50
Асфальтовый пол
за 2
-3700
штукатурка
Черт. 222. Лю $т-клозет с гидравлическим затвором для уборной общественного пользования
ского затвора способствовать прониканию газов из выгреба в помещение, между тем в целях борьбы с запахом необходимо обеспечить некоторый приток воздуха в уборную с тем, чтобы он через очко стульчака и фановые трубы отсасывался в вытяжной канал вместе с газами из выгреба или из
фановой трубы, топку же печи следует размещать в ином изолированном от уборной помещении. Кроме того между уборной и другими помещениями следует предусматривать особое помещение, называемое шлюзом (черт. 222). При устройстве стульчаков «восточного типа» фановые трубы принимаются диаметром 25 см; нижнее отверстие стульчака принимается
Черт. 223. Люфт-клозет с надземным железным сборником фекалий
равным 20 см, т. е. на 5 см меньше диаметра фановой трубы, причем отверстие воронки должно быть расположено центрально по отношению к сечению фановой трубы с тем, чтобы к стенкам последней не могли прилипать падающие вниз экскременты.
Люфт-клозеты в общественных зданиях могут осуществляться без гидравлического затвора (черт. 222) или с гидравлическим затвором (черт. 221)
подобно тому, как и в жилых домах, причем принципы устройства остаются те же. Существенное значение в правильной эксплоатации люфт-клозетов общественного пользования имеют не только регулярная промывка их и содержание в исправности, но и достаточно интенсивная и длительная топка печи при люфт-клозетах без гидравлического затвора; с точки зрения надежности в отношении запахов система с гидравлическим затвором имеет и в данном случае существенные преимущества.
Иногда в уборных применяются писсуары в виде чугунных корыт или устраиваемых в полу лотков, выложенных метлахскими плитками. Последними облицовывается также наклонная стенка, на которую попадает моча (черт. 223). Пол уборной выкладывается метлахскими плитками или покрывается асфальтом.
Недостатком уборных с люфт-клозетами (равно, как и отхожих мест) является то, что выгреб приходится значительно заглублять в землю, кроме тою всякая очистка выгреба с вычерпыванием из него нечистот или с откачкой их соответствующими насосами всегда сопровождается значительным зловонием.
В местностях с высоким уровнем грунтовых вод устройство выгребов встречает некоторые технические трудности.
Поэтому в общественных зданиях иногда применяются в виде исключения железные цилиндрические приемники, устанавливаемые с некоторым уклоном в изолированном помещении первого этажа, уборные же размещаются в вышележащих этажах (черт. 223).
Железные приемники делаются из котельного железа толщиной 4—5 мм. Выпускная труба имеет диаметр 20 см и снабжается одним или двумя запорными вентилями. У переднего конца цилиндра следует предусмотреть закрываемый двойными железными крышками люк на случай необходимости очистки внутреннего конца спускной трубы. В заднем конце цилиндра, в верхней его части укрепляется особый железный патрубок, при посредстве которого верхнее пространство приемника присоединяется к вытяжному каналу, имеющему тепловое побуждение, достигаемое за счет тепла отходящих газов от особой печи, продукты горения которой отводятся через железную трубу, проложенную в канале и удерживаемую соответствующими железными хомутами.
Чугунные внутри асфальтированные фановые трубы присоединяются наглухо помощью соответствующих фланцев к приемнику.
В целях уменьшения размеров железного цилиндра предусматривается очистка его примерно 2 раза в месяц, а объем его принимается для общежитий около 0,75 м3 на очко, а в школах и вообще в общественных зданиях, в которых пребывание людей является нс круглосуточным, 0,30—0,40 м3 на очко. Для наблюдения за степенью наполнения приемника в передней стенке его предусматривается смотровое стекло. Нечистоты сливаются непосредственно в ассенизационные бочки и вывозятся за пределы населенного пункта.
Рассматривая все приведенные выше решения люфт-клозетов в жилых и общественных зданиях, нетрудно заметить, что устройство их является относительно сложным и дорогим. Кроме того необходимость устройства от каждого очка самостоятельной фановой трубы требует значительного места и площадь, занимаемая уборными, получается довольно значительной.
Стояки фановых труб, идущих из второго этажа через помещение уборной первого этажа, закрываются обыкновенно легкими стенами (черт. 219, 221, 222, 223), в которых оставляется небольшая дверь для возможности осмотра и ремонта труб.
При достаточно тщательном устройстве и уходе люфт-клозеты (особенно с гидравлическими затворами) дают вполне удовлетворительные с санитарно-гигиенической точки зрения результаты.
РАЗДЕЛ IV
ЭЛЕМЕНТЫ И КОНСТРУКТИВНЫЕ СХЕМЫ КАПИТАЛЬНОГО ГРАЖДАНСКОГО КАМЕННОГО СТРОИТЕЛЬСТВА
ГЛАВА 16
СТЕНЫ
§ 54. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ]
В предыдущем изложении уже указывалось на то, что по употребительной в русской технической литературе терминологии под каменными зданиями понимаются все здания, имеющие каменные, т. е. сделанные из минеральных материалов стены. Таким образом в рассмотренных ранее видак деревянных зданий достаточно деревянные стены заменить камеи ными для того, чтобы здание в целом перевести из категории деревянных в каменные. Правда, для многоэтажных каменных зданий характерным признаком еще является наличие не деревянных, а каменных, т. е. не возгорающихся лестниц.
Вместе с тем встречающиеся в крупной городской застройке каменные здания имеют более значительные размеры в плане и по высоте, чем обычные относительно небольшие деревянные здания высотою не более двух этажей. Вполне естественно, что к подобным городским зданиям, особенно зданиям общественного и хозяйственного назначения, предъявляются более высокие требования в отношении капитальности и в отношении пожарной безопасности.
В соответствии с этим на практике встречаются также каменные здания, в которых не только стены, и лестницы, но и все другие основные несущие элементы не содержат в своих конструктивных частях дерева.
В принятой в СССР классификации зданий по степени пожарной безопасности каменные здания могут быть в зависимости от степени п о ж а-роустойчивости главнейших конструктивных элементов огнестойкими, полуогнестойкими, полусгораемыми и сгораемыми, но общего широкого значения такая классификация с точки зрения удобства при изучении возможных видов гражданских зданий не имеет. Поэтому в дальнейшем изложении упомянутые подразделения каменных зданий не нашли непосредственного отражения. Однако при описании различных видов промышленных зданий во II томе будут приведены характерные показатели пожарной классификации сооружений по степени их огнестойкости.
Постановлением партии и правительства от 11 февраля 1936 г., постановлением ОПК СООР от 26 февраля 1938 г. и рядом других правительственных постановлений перед строителями выдвинуты важнейшие задачи по максимальной механизации и индустриализации строительного производства.
Однако до сих пор наиболее распространенным стеновым материалом продолжает оставаться кирпич, который ни в какой мере не удовлетворяет
греоовапиям возмолшости прим-чичнгя индустриальных методов возведения стен.
Правда, имеется немало достаточно полно разработанных предложений, о монтаже степ из крупных блоков (так называемое крупноблочное строительство, о котором речь будет впереди); имеется у нас и некоторый опыт в организации такого строительства, так как в различных пунктах СССР выстроено довольно много зданий, в которых стены сложены из крупных камней — блоков, монтируемых исключительно механизмами.
В будущем — в течение ближайших 5—10 лет — положение должно существенно измениться и применение кирпича в основном будет ограничено возведением стен для зданий, не имеющих массового характера.
В настоящее время кроме кирпича применяются в качестве стенового материала также безобжиговые сплошные и пустотелые бетонные камни. Кроме того и обожженные керамические блоки, широко употребляемые в американском строительстве, по всей вероятности будут иметь широкое применение и в строительстве СССР.
§ 55. ОСНОВНЫЕ ПРИНЦИПЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ КАМЕННЫХ СТЕН
В отапливаемых зданиях толщина стен определяется не только минимально необходимой, свойственной данному материалу конструктивной толщиной, но и требованиями теплопроводности и теплоустойчивости ограждающих внешних поверхностей. Толщина, определяемая т е р-м и ч е с к и м и у с л о в и я м и, обычно оказывается больше толщины, вытекающей из конструктивных т р е б о в а н и й.
Для того чтобы в максимальной степени уменьшить разрыв между величинами, определенными по чтим дг-ум различным признакам, и тем самым обеспечить возможно полное использование механических свойств материала, стены следует проектировать, как говорят облегченными.
Принципиально все конструкции облегченных стен основаны на применении минимального количества малотеплопроводного материала, имеющего возможно малый объемный вес.
Конкретно наиболее часто встречающиеся конструкции облегченных стен можно в зависимости от некоторых частных признаков решения разделить на несколько категорий:
1. Степа устраивается из сплошных (непустотелых) камней, обладающих меньшей теплопроводностью, чем обычный кирпич. В строительных материалах, как правило, имеет место закономерность, согласно которой теплопроводность находится в некоторой прямой пропорциональности с собственным объемным весом материала и с его механической прочностью. Вследствие этого менее теплопроводный материал обычно оказывается более легким и менее прочным по отношению к сжимающим усилиям. Всякое уменьшение толщины стены за счет меньшей теплопроводности материала и всякое уменьшение веса применяемых для кладки материалов уже влечет за собою удешевление, так как снижает стоимость транспорта и работы по кладке вследствие того, что вес транспортируемого и укладываемого материала становится меньше. К настоящей категории материалов могут быть причислены следующие: эффективный кирпич, камни из теплого бетона, т е р м о б л о к и и т. и.
2. Кладка стен образуется из сплошных (без пустот) камней, обожженных (красный кирпич) или необожженных (силикатный кирпич, бетон), уложенных в стене так, что внутри ее образуются пустоты, обычно заполняемые более дешевым рыхлым малотеплопроводным материалом. В данном случае облегчение конструкции стены характеризуется тем, что для образования двух лицевых поверхностей стены применяются материалы, по своему объемному весу, прочности и теплопроводности аналогичные нормальному кирпичу, а промежуток между этими как бы облицовками заполняется более дешевым, более легким и менее теплопроводным
17 Зак. 691. Проф. Л. А. Сед к. * 257
материалом. К описанной категории относятся стены типа Герарда и типа Попова, а также стены с термовкладышами.
3. Стена складывается из камней, имеющих пустоты, причем материал камней сам по себе является менее теплопроводным, чем кирпич; устройство пустот уменьшает расход материала на изготовление камней и увеличивает термическое сопротивление стены, так как воздушные замкнутые полости представляют собой хороший термический изолятор; иногда пустоты засыпаются дешевым рыхлым малотеплопроводным материалом. К этой категории относятся стены из пустотелого кирпича и из пустотелых бетонных (преимущественно шлакобетонных) камней.
4. Холодная стена, т. е. стена, сложенная из минеральных материалов обычной теплопроводности (соответствующей теплопроводности нормального кирпичиа и выше), но не обладающая сама по себе достаточным термическим сопротивлением, покрывается термоизолирующпм слоем. В этой конструкции стены нетрудно заметить разделение механических и теплозащитных функций. Стена из минеральных невозгорающихся прочных материалов аналогична стенам описанных выше холодных каменных зданий и удовлетворяет требованиям, предъявляемым к ограждающим конструкциям с точки зрения прочности и устойчивости, необходимые же в отапливаемых зданиях теплонепроницаемость и теплоустойчивость обеспечиваются тонким слоем малотеплопроводного термоизоляционного материала. К этой категории относятся кирпичные или бетонные (железобетонные) стенки, утепленные фибролитом, сфагнитом и т. п.
Количество встречающихся на практике вариантов решения облегченных стен очень велико; ниже рассматриваются лишь варианты, наиболее часто встречающиеся на практике или имеющие особый интерес для развития строительной техники.
За последние 15—20 лет произошел значительный сдвиг в проектировании и в применении облегченных конструкций стен, и в настоящее время «облегченные» стены, редко встречавшиеся в строительстве дореволюционного прошлого, являются для строительства СССР нормальными и как таковые рассматриваются в дальнейшем изложении. Стены в 2У> кирпича и толще, применяемые без достаточного по теплозащитным соображениям обоснования, надлежит считать устарелыми, а к числу облегченных стен следует отнести те конструкции, которые в процессе дальнейшего прогресса техники будут внедряться в практику взамен конструкций, являющихся на сегодняшний день нормальными.
§ 56. СТЕНЫ ИЗ ОБЫКНОВЕННОГО, СИЛИКАТНОГО И ЭФФЕКТИВНОГО КИРПИЧА
Общие данные
Наиболее употребляемыми для кирпичной кладки являются смешанные растворы (цемент, известь, песок) состава 1:1:9; однако для тех случаев, когда стена подвергается длительному воздействию влаги, или когда к кладке предъявляются повышенные требования прочности, или когда в швы кирпичной кладки закладывается (в целях увеличения прочности или устойчивости) железная арматура, применяется также цементный раствор состава 1 :5 или 1:6.
Наоборот, для кладки стен зданий второстепенного хозяйственного значения, к которым могут быть предъявлены пониженные требования долговечности, употребляется известковый раствор состава 1 :2% и 1 :3.
Независимо от этого в целях экономии цемента следует согласно постановлению СНК СССР от 17 ноября 1937 г. применять известковый раствор вместо сложного для кладки зданий капитального характера, если здание строится в два сезона и если применение известкового раствора не противоречит условиям прочности. В односезонном строительстве применение известкового раствора не обязательно, так как кладка на известковом рас-258
творе просыхает медленнее, чем кладка на сложном пли цементном растворе.
Чаще всего в строительстве употребляется обыкновенный красный кирпич, затем следует кирпич силикатный и сравнительно редкое применение находит эффективный кирпич.
Эффективным кирпичом обычно называется вообще всякий кирпич, который обладает существенно меньшим собственным объемным весом и существенно меньшей теплопроводностью, чем нормальный красный обожженный или силикатный кирпич. Обычно под эффективным кирпичом подразумевается глиняно-трепельный кирпич, получаемый путем обжига глины с примесью трепела, но примерно одинаковыми с глиняно-трепельными качествами отличается и пористый кирпич, при выделке которого к глине добавляется угольная пыль или древесные опилки, выгорающие при обжиге. Пористый кирпич может быть чисто-глиняным или глинянотрепельным. Наконец эффективным кирпичом является также безобжиго-вый шлаковый и зольный кирпич, выделываемый из гранулированных шлаков или из сланцевой золы (с добавкою извести или без такой добавки).
Черт. 224. Цепная кирпичная кладка
Формат кирпича определяется, с одной стороны, технологическими условиями его выделки, так как глиняную массу можно достаточно удовлетворительно обжечь только при условии, что величина сырца не будет превосходить некоторых опытным порядком устанавливаемых размеров. С другой стороны, вес кирпича по характеру рабочих приемов кладки должен быть таков, чтобы его легко можно было поднять одной рукой (3,0— 3,5 кг). В связи с этим формат кирпича почти во всех странах мира имеет примерно ‘одинаковые размеры, близко или полностью совпадающие со стандартом СССР (250 X 120 X 65 мм), но в некоторых странах в силу свойств местных глин вырабатывается кирпич меньших (преимущественно по толщине) размеров, и наоборот, в отдельных случаях встречаются иногда и несколько более крупные форматы.
Малый формат кирпича делает кирпичную кладку очень трудоемкой и требует на устройство большого числа швов значительного количества раствора. Эти обстоятельства являются крупным недостатком кирпичной кладки.
Кладка из обыкновенного, силикатного и эффективного кирпича ведется одними и темп же совершенно одинаковыми по расположению камней в кладке приемами. Применявшиеся ранее способы перевязки швов в кирпичной кладке отличаются значительной сложностью, требуя применения большого числа трехчетверок, получаемых, как правило, путем окалывания
17 259
целых кирпичей; это ведет к непроизводительной трате материала и труда. Такая перевязка носит название цепной, так как чередующиеся в смежных по высоте рядах кладки ложки и тычки образуют на фасаде степы вертикальные полосы, несколько напоминающие собою цепь (черт. 224). Цепная кладка частично применяется в СССР й в настоящее время. Способы перевязки, базирующиеся на трехчетверках, исходят из предпосылки, что в двух смежных по высоте рядах обязательно должны быть перекрыты все вертикальные швы. Такая предпосылка сохранилась в строительстве с древних времен, когда каменная кладка велась без раствора и когда прочность кладки обусловливалась преимущественно трением между горизонтальными постеля-
аги; в этих условиях особо тщательная перевязка между отдельными камнями имела первенствующее значение. Ныне, когда отдельные камни связываются раствором, приобретающим после затвердения значительную прочность, кладка получает в известной степени характер монолитного связанного в себе тела, в котором перевязь хотя и сохраняет свое значение, но значение это становится уже менее первостепенным. В связи с этим представляется возможным несколько изменить требования в отношении перевязки.
Американская техника уже пошла по этому пути, и в американской строительной практике уже в тече-
Ч-*рт. 225. Американская кладка стены толщиною в 1 кирпич
ние многих лет находит применение кирпичная кладка, в которой перевязка швов осуществляется только через каждые пять (повысите) рядов кирпича. Число трехчетверок в американской кладке резко сокращается. При подобной кладке стена состоит как бы из нескольких параллельных друг другу стенок, имеющих толщину полкирпича и сложенных исключительно из ложков (черт. 225, 226, 227). Через каждые пять рядов по высоте эти стенки перевязываются между собою, причем вертикальные швы между этими стенками на высоту пяти рядов могут оставаться незаполненными раствором и вследствие этого в толщине стены образуются тонкие (узкие) воздушные прослойки толщиною 10 jo.
Описанная кладка американского типа получила широкое применение в нашем строительстве и обладает нижеследующими преимуществами:
1. Наличие вертикальных продольных пустых швов между полукир-пичными стенками сокращает количество раствора на кладку.
2. Указанные пустые швы образуют замкнутые, небольшой высоты (около 5 X 77 = 385 .w.w) тонкие воздушные полости, которые представляют собой хороший термоизолятор, увеличивающий термическое сопротивление 960
to
Черт. 226. Американская кладка стены /толщиною в 11/2 кирпича.
Черт. 227. Американская кладка стены толщиною в 2 кирпича.
стены (каждая такая полость в отношении термического сопротивления примерно отвечает 4—6 см кладки, и таким образом при наличии в стене 2—3 подобных полостей толщина стены без ущерба ее теплозащитным качествам может быть уменьшена на полкирпича); в том случае, когда эти продольные вертикальные швы заполняются раствором, теплотехнические свойства стены снижаются, а поэтому рекомендуется следить, чтобы указанные швы при производстве работ не заполнялись раствором (заполнение вертикальных швов обязательно в брандмауэрных стенах).
3. Просыхание кладки при наличии пустых швов происходит быстрее и лучше.
4. Количество применяемых трехчетверок резко уменьшается.
5. Кладка идет быстрее, так как число кирпичей в наружной «верстке» при ложковых рядах (составляющих в данном случае громадное большинство) в два раза меньше, чем в тычковых.
6. Опасность появления поперечных трещин (наиболее часто встречающихся на практике) в стене при ложковых рядах меньше.
7. Применение облицовочного кирпича значительно облегчается.
8. Прочность кладки, как показывает достаточный опыт, удовлетворительна.
9. Производство работ по кладке стен (в особенности стен толстых) при американской перевязке значительно проще и удобнее; это обстоятельство способствует внедрению стахановских приемов в кирпичной кладке. Известные стахановцы-орденоносцы тт. Самарин и Жмурин, а также стахановец Ширков достигли высокой выработки и четкой организации труда именно на американской кладке. Правда, орденоносец-стахановец т. Орлов на ряде построек в Москве достиг в своих бригадах прекрасных результатов в отношении выработки и организации работ при цепной кладке, но все преимущества остаются все же на стороне американской кладки, исключая того, что в силу технических требований американская система перевязки швов не разрешается при производстве работ в зимнее время методом замораживания, где имеется в виду, что весной кладка должна оттаять, а раствор должен приобрести необходимую прочность.
Проемы в стенах
Притолоки проемов (как вертикальные, так и верхние, т. е. в перемычке) снабжаются так называемыми «четвертями», которые представляют собой уступы в кладке, предназначенные для опирания на них прислонных оконных и дверных рам.
Обделка притолок четвертями преследует кроме того цель защиты от продувания, но она в значительной степени усложняет работы по кладке.
Поэтому в настоящее время проемы, как правило, устраиваются с притолоками, имеющими только одну четверть (черт. 228, а, б). Даже при двух переплетах в оконных проемах устанавливается одна общая коробка, имеющая две четверти для переплетов (черт. 228, б); эта коробка в своем поперечном сечении обычно составляется из двух элементов: бруска, образующего четверть для наружного переплета, и доски, в которой выбрана четверть для внутреннего переплета. Внешние поверхности коробки, прилегающие к кладке, обиваются в целях предохранения их от влаги, находящейся в кладке, толем или окрашиваются смолой; зазор между коробкой и кладкой тщательно конопатится. Иногда коробки устанавливаются во время кладки стены, этим избегается возможная неточность в размерах проема и коробки, а также достигается упрощение работы каменщика и обеспечивается плотность примыкания рамы к притолокам, но при большой величине коробок удержание громоздких установленных в уровне подоконников коробок в вертикальном положении требует относительно сложных вспомогательных устройств. Вследствие этого установка на место коробок в процессе кладки стен применима преимущественно при небольшом размере окон. Очень редко применяются притолоки без четвертей (черт. 228, в) 262
В прежнее время широкое распространение имели так называемые закладные коробки (черт. 228, ж), которые всегда устанавливались в процессе кладки и зажимались последней; вследствие этого получалась прочная и плотная (без зазоров) связь между кладкой и коробкой, однако смена поврежденной гниением закладной коробки представляется во время капитального ремонта здания затруднительной. Поэтому закладные коробки в современном строительстве не применяются и независимо от того, устанавливаются ли они во время кладки, или после ее окончания делаются прислонными.
Для связи между кладкой и устанавливаемой во время кладки прислонной коробкой в последнюю с внешней ее стороны забиваются па расстоянии 0,6—0,75 м гвозди, заделываемые в раствор соответствующих
'^заложить
Черт. 228. Четверти в
оконных проемах кирпичных стен
швов между рядами кирпича (черт. 229, в). Если коробка устанавливается после окончания кладки, то укрепление ее осуществляется помощью закрепов, забиваемых в кладку по обе стороны коробки в шахматном порядке примерно через 0,75—1,0 м (черт. 229, б). При небольшой толщине стены и при широкой коробке забивка закрепов близко к лицевой поверхности стены затруднительна, и в этом случае коробка может быть укреплена к кладке, длинными гвоздями, заколачиваемыми через коробку в шов кладки (черт. 229, в), но этот способ встречает на пути своего осуществления практические трудности, так как забивка гвоздя в затвердевший раствор не всегда возможна (некоторые сорта трепельного кирпича по степени своей твердости пробиваемы гвоздями, или как говорят г в о з-д и м ы, и в этом случае это затруднение отпадает). В нашей практике очень часто в кладку закладываются деревянные осмоленные пробки (черт. 229, а), к которым и пришиваются коробки.
Сказанное относительно оконных коробок относится также и к дверным коробкам. Последние очень часто устанавливаются заподлицо с одной из лицевых плоскостей стены и они в большей степени подвержены расшатыванию при многократном пользовании дверями. Поэтому укрепление дверной коробки к притолоке должно быть особенно прочным;
в большинстве случаев для этой цели в кладку закладываются (черт. 229> упомянутые выше пробки (через 0,50—0,75 л).
а) ' S)
Чорт. 229. Укрепление оконных
коробок в кирпичных стенах
Что же касается перекрытия проема, то до недавнего прошлого для этого применялись преимущественно перемычки клинчатые (черт. 230 и 231); однако такие перемычки сложны в работе и в них при неравномер-
ности осадок стены или при расположении над перемычками сосредоточенного груза, например от конца заделанной в стену балки, легко появляются трещины. Поэтому в настоящее время перемычки над большими проемами шириною свыше 2,0—2,5 м устраиваются, как правило, железо-264.
Черт. 231. Общий вид оконного проема в кирпичной оштукатуренной стене
кирпичными или железобетонными (черт. 232, 233), а для перекрытий меньших проемов употребляют так называемые плоские рядовые кирпичные перемычки (черт. 234).
По своему существу рядовая перемычка представляет собою ту же кладку стены и ничем не отличается от нее в отношении характера рядов п перевязки швов; но в качестве конструктивного тела перемычки из кладки мысленно выделяется пояс, по высоте равный по меньшей мере шести рядам кладки (около 0,45 дг), а по длине превышающий ширину проема в каждую сторону на 0,38 м.
Эта часть кладки должна обладать определенной прочностью и поэтому ведется на сложном растворе состава нс ниже 1:1:11 (портланд-цемент, известковое тесто, песок) при толщине стен не менее iy2 кирпича и не ниже 1:1:9 при толщине стены менее iy2 кирпича. Если перемычка кроме собственного веса и вышележащей кладки воспринимает еще сосредоточенные нагрузки от балок, прогонов, стропил п т. п., то раствор должен быть состава не ниже 1 : 4 (портланд-цемент + песок), а толщина стены и перемычки должна быть не менее 1 кирпича.
Описанный пояс кладки должен обладать достаточно большой прочностью на изгиб. Для этой цели и для того, чтобы предупредить возможность выпадения отдельных камней первого ряда перемычки (вследствие отрыва их под влиянием собственного веса кирпича), под перемычку укладывается 4 шт. пачечного железа сечением 20 X X 1 мм или проволоки диамет
ром 3 мм, которые закладываются в тело кладки вдоль горизонтальных швов на 38 см в обе стороны (т. е. на длину конструктивного тела перемычки), а концы их загибаются крюками и закладываются в вертикальные швы кладки (черт. 234). Для того чтобы защитить в пределах ширины проема уложенное под перемычкой железо и для того, чтобы создать тонкую железобетонную пластинку, железо окружается цементным раствором 1 :4 на толщину около 3 см. С этой целью опалубка перемычки устанавливается на 2 см ниже верхней плоскости верхнего ряда простенков, затем укладывается на опалубку слой раствора, в него вдавливается пачечное железо или проволока, а затем ведется кладка перемычки.
В перемычках, которые перекрывают первые от угла проемы, должны быть в тех случаях, когда горизонтальное расстояние (по фасаду) от угла до притолоки проема меньше высоты проема, заложены железные связи (числом не менее двух и сечением не менее 5 см2 каждая), снабженные анкерами, заделываемыми в кладку простенков; расстояние от притолоки до анкера должно составлять не менее 0,7 м.
Черт. 232. Железо-кирпичная перемычка
14и~
Описанные выше плоские рядовые кирпичи перемычки не следует применять в зданиях, подверженных сотрясениям, так как такие перемычки при динамических воздействиях относительно легко теряют свою прочность.
з
Рйзрез /1 с а~а
Черт. 234. Рядовая кирпичная перемычка
§ 57. СТЕНЫ ИЗ ОБЫКНОВЕННОГО И СИЛИКАТНОГО КИРПИЧА НА ТЕПЛОМ РАСТВОРЕ
Общие данные
Одним из средств рационализации кладки из обыкновенного кирпича является применение теплых растворов.
Теплыми называются растворы, для изготовления которых применяются заполнители более легкие и менее теплопроводные, чем песок. В качестве таких заполнителей могут служить: шлак каменноугольный (котельный и паровозный), доменный шлак гранулированный, туф вулканический, кокс газовый и т. п., причем крупность зерен заполнителей не должна превышать 3 мм. Кладка на теплых растворах бывает двоякого рода: с нормальными швами между кирпичами и с утолщенными вертикальными швами вдоль лицевых поверхностей стены (черт. 235).
В первом случае кладка в отношении толщины стены и перевязки ничем не отличается от обычной кладки на холодном растворе.
Основные участки стены
Стена, сложенная из обыкновенного кирпича на теплом растворе, толщиною 51 см (2 кирпича) при нормальной толщине швов 10—12 мм и при 267
отсутствии штукатурки на обеих поверхностях имеет термическое сопротивление Ro = 1,08; для II климатического района СССР в жилых домах принимается кирпичная стена на холодном растворе толщиною 2у2 кирпича (64 см) с термическим сопротивлением /?о=1.10. Таким образом замена холодного раствора теплым без изменения конструкции нормальной стены дает возможность уменьшить толщину ее (облегчить) на полкирпича. Полуторакирпичная стена толщиною 38 см, сложенная на теплом растворе, не многим (около 10%) уступает в термическом отношении
Наружная сторона
стене в 2 кирпича, сложенной на холодном растворе и соответствующей для жилых зданий третьему климатическому району <йо=0.94).
На черт. 235 показано несколько типов кирпичных стен толщиною в 1% кирпича, также сложенных на теплом растворе, причем все эти виды стен имеют термическое сопротивление йо^1,0.
Это достигается тем, что кроме утолщенных вертикальных продольных швов (от 2,0 до 4,0 „слг) применена ещё теплая штукатурка (толщиною от 1,5 до 3,5 см), представляющая тот же раствор, но крупность зерен заполнителей понижается до 2 мм.
С теплозащитной точки зрения целесообразнее более толстую штукатурку (толстая штукатурка наносится в два слоя) располагать с наруж-268
ной стороны стены. Как видно из приведенных чертежей, полная толщина всех стен равна 44 см. из которых 25 + 12 = 37 см пли 12X3 = 30 см составляет масса кирпича, а 7 или 8 см— общая толщина всех слоев (швов и штукатуров) теплого раствора.
Из сказанного следует, что путем применения кладки на теплом растворе и теплой штукатурки представляется возможным уменьшить толщину кирпичной стены.
Описанная ранее кладка с перевязкой «американского» типа вполне применима также и в кладке на теплом растворе (черт. 235).
Можно рекомендовать нижеследующие примерные составы теплых растворов для кладки:
1) 1:2:10 — портланд-цемент —• известковое тесто — шлаковый песок, 2) 1:3 — известковое тесто — шлаковый песок,
3) 1:1, 75:7 — известковое тесто—-молотый диатом—-шлаковый песок. 4) 1:1, 5:7 — известковое тесто—-диатомовое тесто—-шлаковый песок. Для теплых штукатуров применяется раствор 1:3 (известковое тесто — шлаковый песок).
Опыт применения в жилищном строительстве II климатического района СССР стен толщиною в 11/5 кирпича, сложенных на. теплом растворе с уширенным швом и покрытых теплой штукатуркою оказался в теплотехническом отношении неудачным, и поэтому постановлением СНК СССР от 23 апреля 1934 г. «Об улучшении жилищного строительства» применение стен толщиною в П/5 кирпича па теплом растворе в жилых зданиях запрещено. Толщина стен жилых зданий II климатического района должна быть, как правило, не менее 2 кирпичей. Стены в 11/2 кирпича могут применяться для жилых зданий только в южных районах СССР.
Проемы в'стенах
При кладке стен на теплых растворах остается полностью в силе все сказанное по этому поводу при описании стен из эффективного кирпича с той лишь разницей, что кладка рядовых перемычек ведется также на теплом растворе, причем растворы 1 :4 (портланд-цемент — песок или шлаковый песок), а также растворы 1:1:11 (портланд-цемент — известковое тесто — песок) и 1:2:16 (портланд-цемент — известковое тесто — шлаковый песок) являются равнопрочными. Кроме того железная арматура, закладываемая в теплые растворы, должна быть густо окрашена цементным молоком.
§ 58. СТЕНЫ ТИПА ГЕРАРДА
Конструкция стен типа Герарда состоит из двух облицовочных стенок толщиною в полкирпича, промежуток же между этими двумя стенками заполняется каким-либо рыхлым материалом.
Ширина промежутка между стенками или толщина прослойка между ними зависит от климатических условий и от степени теплопроводности материала засыпки. В качестве засыпки может быть употребляем различный имеющийся на месте постройки или вблизи ее местный, возможно более дешевый материал, как-то: каменноугольный котельный шлак, коксовая мелочь, зола, древесный уголь, песок, инфузорная земля, асбестовые отбросы и т. п., причем следует иметь в виду, что очень важным обстоятельством является объемный вес засыпки; более тяжелая и менее упругая засыпка сразу плотно ложится в прослойке и не дает затем осадки, наоборот, более легкая сильно сжимающаяся засыпка слеживается и дает осадку, вследствие которой в прослойке образуются пустоты, заполнение которых впоследствии затруднительно.
Хорошим материалом для засыпки служит котельный или доменный шлак или коксовый орешек, но эти материалы не везде имеются.
Для средней полосы СССР толщина засыпанного шлаком прослойка должна быть равна 16—20 см в зависимости от расчетной наружной температуры и от теплозащитных качеств шлака.
С целью обеспечения большей устойчивости стены обе облицовочные стенки, ограждающие прослоек между ними, связываются друг с другом. Герард связывал их железными скобками, загнутые концы которых закладывались в высверленныен коловоротом в верхней постели кирпича отверстия. Такое соединение устраивалось по высоте через каждые 4—5 рядов, а по длине стены — через каждые 1—1,5 м. Этот способ является слишком сложным и поэтому в настоящее время оставлен.
Одним из наиболее простых способов является соединение двух стенок при помощи тычков, как показано на черт. 236 и 237.
На лицевой поверхности стены (черт. 237) эти тычки, располагаемые вдоль стены через каждые 4—5 ложков, заштрихованы и расположены
Черт. 236. Основная конструктивная схема кладки стен типа Герарда
с каждого лица стены через один ряд по высоте. Опасения относительно возможности чрезмерного охлаждения стены в местах перевязки тычками могли бы иметь место, если бы тепловые потоки проходили через толщу стены только нормально к ее поверхности. Тогда можно было бы предположить, что холодные потоки проходят через тычок нормально к поверхности стены и понижают его температуру, в частности температуру его тычковой поверхности на внутренней поверхности стены до температуры более низкой, чем температура остальной внутренней поверхности стены; но охлажденный тычок непосредственно примыкает к материалу засыпки, имеющему более высокую температуру, и вследствие этого немедленно наступает обмен тепла между тычком и материалом засыпки в плоскостях, параллельных лицевой поверхности стен. В результате этого обмена тычок принимает температуру, примерно равную, температуре засыпки, и в итоге опасного охлаждения тычка на внутренней поверхности стены не получается.
Стены типа Герарда дают, во-первых, существенную экономию в расходе кирпича, а их меныпая против обычных сплошных кирпичных стен 270
толщина и меньший вес также ведут к снижению стоимости строения, но, с другой стороны, кладка тонких стенок толщиною в полкирпича требует доброкачественного кирпича, содержащего мало половинок и вообще боя.
Во-вторых, кладка требует повышенной тщательности работы, заключающейся в соблюдении строгой отвесности, а главное в заполнении швов между кирпичами раствором, так как незаполненные швы могут служить местом продувания стены.
В-третьих, очень важно озаботиться о защите засыпки от смачивания дождем во время кладки, так как в противном случае стена окажется сы-
рой и будет хорошо проводить тепло. Очень серьезным местом в стенах типа Герарда с точки зрения необходимости особо тщательной работы во избежание продувания являются оконные притолоки. Здесь недостаточно заполненные раствором швы в особенно сильной мере могут служить местом справедливых нареканий на продувание.
На черт. 238 изображено несколько вариантов устройства оконных притолок при применении прислонных или закладных рам. О технической точки зрения все варианты более или менее равноценны, но, очевидно, неравноценны они с экономической точки зрения.
Оконные коробки, изображенные на черт. 238, г, вполне обеспечивают конструкцию от продувания, но изготовление их требует значительной затраты
древесины. Конструкции, изображенные на черт. 238, б и в, также могут быть признаны вполне надежными; оконные рамы отличаются своей простотой, но кладка притолок сложнее. В варианте, изображенном па черт. 238, д, кладка притолок очень проста, но сопряжение продуваемо. Наиболее удачно решение, показанное на черт. 238, а.
Черт. 238. 1 ipiiTO токи проемов в стен ix типа Гертрда
Оконные проемы перекрываются сборными железобетонными балочками или перемычками, между которыми закладывается попросту деревянный вкладыш из осмоленной доски, который воспринимает на себя вес засыпки.
Черт. 239. Перемычки над проемами в степах типа Герарда
имеющей, как видно из черт. 239, над окнами очень небольшую высоту. Ввиду того что устройство оконных притолок, как указывалось выше, требует особой осторожности и тщательности работы, целесообразно число оконных проемов доводить до минимума и в каждой комнате делать по одному, быть может, более широкому окну, тем более что это вообще обхо-272
дится дешевле, а кроме того от этого выигрывает и комната с точки зрения уюта и удобства пользования.
В уровне каждого этажа делается тонкая железобетонная плита — диафрагма, по толщине равная одному ряду кирпича и армированная вдоль четырьмя прутьями круглого железа диаметром 10 лм, а поперек — прутьями диаметром 5 мл, расположенными вдоль стены через каждые 25 см. Состав бетона 1:2:4 (черт. 239).
Плита эта имеет серьезное конструктивное значение, так как она способствует более равномерному распределению нагрузки на кладку и защищает в значительной мере вышележащие стены от появления трещин при некоторой неравномерной осадке фундамента; кроме того она прочно связывает между собою все стены. Промерзания железобетонной диафрагмы в действительности не наблюдается и объяснение этому явлению следует искать в тех же соображениях, которые были выше сказаны в отношении тычков, служащих для перевязки кладки.
Концы балок междуэтажного перекрытия укладываются на упомянутую выше железобетонную плиту—-диафрагму. Для увеличения устойчивости стен необходимо ввиду их относительно небольшой толщины концы балок прочно связать с железобетонной диафрагмой путем например штырей.
Стены типа Герарда имеют относительно ограниченное применение потому, что по своей прочности подобная конструкция пригодна для возведения несущих стен зданий высотою не более двух этажей.
§ 59. СТЕНЫ ТИПА ПОПОВА И СТЕНЫ С ТЕРМОВКЛАДЫШАМИ
Конструкцией, устраняющей часть недостатков стен типа Герарда, следует считать кладку типа Попова, предложившего засыпку между двумя облицовочными стенками толщиной % кирпича заменить тощим бетоном
Черт. 240. Стены типа Попова
(черт. 240). Кладка ведется на теплом растворе состава 1:2:16 (цемент, известковое тесто, шлаковый песок). Перевязка осуществляется тычками; применяемый для заполнения между облицовочными стенками бетон состоит из указанного выше теплого раствора с добавкой к нему шлаковой щебенки; такой бетон имеет объемный вес около 1 200 кг/м3 2,0). В жилых зданиях толщина бетонного заполнения между облицовываемыми стенками принимается для II климатического района — 20 см, а для I района — 25 см. Преимущество заполнения бетоном вместо рыхлого материала заключается в том, что бетон не дает осадки, а кроме того способен воспри-
18 Зак. 601. Прюф. Л. А. Ое^р'К.
273
пять некоторую часть нагрузки, передаваемой на стену. Описанную конструкцию можно применять для зданий высотой до 3 этажей, хотя и известны отдельные случаи постройки жилых зданий с подобными стенами высотой в 4 этажа. < । 1.1
Перемычки над проемами при стенах Попова устраиваются обычно рядовыми кирпичными.
Недостатком описываемой конструкции стен является то обстоятельство, что вместе с мокрым бетоном в кладку вносится относительно много влаги. Поэтому вполне логичным следует признать предложение ЦНИПС, состоящее в том, что заполнение между облицовочными стенками осуществляется заранее заготовленными малотеплопроводными камнями (т е р-
а) С железнЬ/ми стязкками
б) С кирпичной перебязЬю
Черт. 241. Кладка стены с термовкладышами
мов к л а дышали) из пенобетона, керамзита или ксилосиликата (известково-опилочной массы); термовкладыши имеют размеры 115 X 220 X X 390 лш. Через каждые три ряда облицовочные стенки перевязываются закладываемыми в горизонтальные швы железными полосками или проволочными скобами (черт. 241, а). При американской кладке представляется возможным перевязку осуществить без железных скоб, а помощью тычков. Термовкладыши в этом случае имеют высоту не 220, а 300 мм, отвечающую как раз четырем неперевязываемым рядам американской кладки (черт. 241, б).
§ 60. СТЕНЫ ИЗ СПЛОШНЫХ ШЛАКОБЕТОННЫХ КАМНЕЙ
Общие данные
Выше указывалось на то, что малый формат кирпича и малый вес упрощают работу по кладке, так как кирпич можно поднимать одною рукою; камни, отвечающие этому условию, могут быть названы «одноручными», но большое число камней и швов между ними, а равно и значительный расход раствора на кладку представляют собою в экономическом, а также и в термическом отношении крупный недостаток, так как вместе с раствором в стену попадает большое количество влаги, медленно 274
испаряющейся и ухудшающей теплозащитные свойства кладки. Поэтому в строительстве применяются в качестве стеновых материалов также и более крупные, так называемые «двуручные» камни, поднимаемые и укладывемые на место двумя руками. Если изготовление таких крупных камней путем обжига глины встречает по технологическим условиям затруднения, то для бетонных камней это затруднение отпадает, и некоторая потеря на удобстве кладки компенсируется преимуществами во всех других отношениях.
Переходя к более крупным двуручным камням, целесообразно в пределах допустимого для них веса (15—20 кг) добиваться возможно большего объема, т. е. применять бетон с малым объемным весом, а следовательно и с малым коэфициентом теплопроводности.
Материалом, отвечающим этим требованиям, являются теплые бетоны (или теплобетоны), в которых инертной составляющей служат шлаки, пемза, трепел, керамзит и т. п.
В настоящее время в строительстве ССОР наибольшее распространение имеют теплые бетоны, в которых в качестве инертной составляющей входит шлак, т. е. шлакобетоны.
Для изготовления шлакобетонных камней применяются следующие виды шлака:
а) топочные (котельные и генераторные);
б) доменные.
На металлургических предприятиях СССР в настоящее время гранулируется лишь незначительная часть доменных шлаков, и вследствие этого использование этого ценного строительного материала происходит лишь в очень ограниченном масштабе, наибольшим же распространением пользуются каменноугольные котельные и частично паровозные шлаки, которые представляют собой неравномерной величины ноздреватые куски или мелочь, довольно значительно отличающиеся по своим строительным качествам.
В зависимости от сорта угля шлак может содержать в себе такое количество сернистых соединений, негашенной извести, железистых и плотных стекловидных включений, что без специальной обработки или вылеживания он окажется негодным для приготовления шлакобетона.
Присутствие серы до 1,5% по весу не оказывает вредного влияния на будущий состав шлакобетона даже при армировании железом. Наличие в свежих, недавно полученных из топки шлаках негашеной извести может оказаться очень вредным и привести к явлениям разрыва шлакобетона так называемыми дутиками.
Кроме того разрушению шлакобетона грозят мелкие частицы несгоревшего угля, которые имеются во всяком котельном шлаке. Вредное влияние несгоревшего угля основано главным образом на увеличении объема этих частиц вследствие поглощения ими как воды, так и кислорода. Оба эти явления отстают в своем процессе от периода схватывания цемента и поэтому в полной мере проявляют свое разрушающее действие лишь позднее.
Отделение от шлака перечисленных вредных примесей производится путем промывки и путем вылеживания на открытом воздухе под дождем. До тех пор пока не имеется уверенности в отсутствии этих примесей, шлак не следует употреблять для приготовления шлакобетона.
Состав шлакобетона (приблизительно от 1:6 до 1 :9) в каждом конкретном случае определяется в зависимости от характера и свойств шлака путем соответствующего «подбора состава», или как говорят, «путем рационального проектирования его».
Основные участки стены
Размеры камней могут быть по существу любыми, лишь бы вес их был таков, чтобы было соблюдено условие удобства обращения с ними; кроме
18* 275
того конечно формат камня должен обеспечивать возможность удобно держать его в руках и достаточную прочность в отношении транспортировки его без боя. Наконец формат камней должен быть в максимальной степени приспособлен к толщине стены, для кладки которой он предназначается. Так например, для стены толщиною 42 см можно принять размеры камней 20,5 X 20,5 X 42 см; при этих размерах получается простая перевязка швов, п одному тычку как раз соответствует два ложка (черт. 242). Кроме этого основного формата могут быть изготовлены также половинки и трех-четверки. Раствор для кладки применяется смешанный — цемент — известь—песок (1:1:9). Термическое сопротивление шлакобетонных камней в значительной степени зависит от пористости (от объемного веса) бетона и от его влагосодержания.
Черт. 242. Схема кладки стен из сплошных шлакобетонных камней и диаграмма Каммерера
Зависимость между теплопроводностью и пористостью шлакобетона может быть определена согласно диаграмме, предложенной Каммерером (черт. 242). На этой диаграмме по оси абсцисс отложен объем пор бетона, а по оси ординат — коэфициент теплопроводности; проведенные кривые обозначают степень влажности шлакобетона. Так например, пусть шлакобетон в абсолютно сухом (искусственно высушенном) виде имеет объемный вес 1050 кг/м3; удельный вес вещества минеральных материалов можно принять равным 2,5, т. е. 2 500 кг1м3. Тогда объем пустот в шлакобетоне составит в процентах
(1 — 1 050 : 2 500)100 = 58%.
Если принять, что в * течение первого года- после окончания постройки в шлакобетонных камнях будет содержаться около 5% (по весу) влажности, то, проведя вертикаль через точку абсциссы, соответствующую 58%., до точки, находящейся посредине между кривыми, относящимися к 0 и 10% влажности, на оси ординат получим коэфициент теплопроводности для данного случая, равный около 0,26; это и явится расчетным коэфициентом теплопроводности. Рассмотрение кривых (черт. 242) убеждает в значительности влияния влажности шлакобетона на термическое сопротивление последнего.
Проемы в стенах
Вертикальные притолоки оконных, дверных и иных проемов делают обычно гладкими, без четвертей (черт. 243); можно конечно предусмотреть изготовление особых фасонных камней для образования четвертей притолок, но это усложняет выработку камней. Для установки переплетов предусматривается одна коробка с двумя четвертями.
Перекрытие проемов производится плоской рядовой армированной перемычкой, образуемой из тех же камней. При ширине проема от 1,0 до 2,5 л арматура состоит из 3—6 шт. железных прутков диаметром 5—6 лл; эта арматура укладывается в наносимом на опалубку слое цементного раствора 1 :4 толщиной 3 см, а поверх этого слоя идет нормальная кладка камней (не менее трех рядов); в обе стороны от притолок арматура должна быть запущена вдоль стены примерно на длину од-
Черт. 243. Перемычка над проемами в стене из сплошных шлакобетонных камней
ного камня; концы ее должны быть загнуты кверху и расположены в вертикальных швах между камнями (черт. 243); нижняя плоскость упомянутого слоя цементного раствора располагается несколько ниже (примерно на 2 см) прилегающего нормального горизонтального шва между камнями (верхняя грань цементного слоя равняется с верхней плоскостью этого шва).
Арматура при укладке должна быть по возможности туго натянута.
§ 61. СТЕНЫ ИЗ ПУСТОТЕЛЫХ БЕТОННЫХ КАМНЕЙ ТИПА .ТОРОНТО”
Общие данные
Достоинством стен из пустотелых бетонных камней является малый расход вяжущего вещества по сравнению с массивными тсплобетонпыми стенами, но вместе с тем механическая прочность бетона, образующего тонкие стенки камней, должна быть выше, чем в относительно толстом массиве стены из сплошных камней.
Для того чтобы избежать случайных трещин вследствие осадки фундаментов или температурных деформаций, являющихся следствием случайного неравномерного нагревания отдельных частей стены, следует при конструировании стен из пустотелых камней обращать особо серьезное внимание на надежность фундамента и на возможно равномерное распределение нагрузок вдоль линии стен. Хотя пустоты, устраиваемые в бетонных камнях, и имеют первостепенное влияние на термическое сопротивление возводимой из них стены, но все же очень крупную роль играет также термп-
ческое сопротивление бетона, окружающего пустоты. Поэтому очень важно при изготовлении пустотелых камней применять теплые бетоны. Вследствие этого на практике для возведения стен отапливаемых зданий обычно применяются шлакобетонные пустотелые камни.
Основные участки стены
Камни типа Торонто, имеющие форму параллелепипеда с двумя сквозными круглыми отверстиями описаны уже в § 17 (черт. 77). Такие камни называются иногда «старый тип Торонто», или «тип Реми», или «система Ливчака». Будучи очень удобными для кладки тонких стен с пилястрами и вообще для кладки с тычковой перевязкою, они в термическом отношении не особенно эффективны, и поэтому для отапливаемых зданий в настоящее время чаще применяется «новый» тип камней «Торонто», имеющих в середине одну пустоту овальной формы, а по концам две пустоты полуовальной формы (черт. 244). Стены отапливаемых зданий выкладываются обычно «в полтора или в два камня» (черт. 245). Все ряды являются ложковыми. Для получения перевязки в направлении толщины стены приме-
Черт. 244. Шлакобетонные пустотелые камни типа „Торонто"
няются полукамни, образующиеся, если целый камень разрезать параллельно ложку на две половины. Таким образом для кладки стены из пустотелых камней требуются камни двух форматов: целые и половинки.
При кладке камни располагаются в каждом ряду так, чтобы между целыми камнями и полукамнями в плане оставался зазор и чтобы в вышележащем ряду целый камень одной из своих продольных стенок лег на такую же стенку полукамня, а другой —на продольную стенку нижележащего целого камня. Таким образом в поперечном направлении перевязка осуществляется на толщину стенок камней, в продольном же направлении (вдоль стены) — на половину ложка.
Наличие вдоль стены зазора между камнями и полукамнями устраняет возможность образования в теле стены так называемых «холодных мостиков», т. е. сквозных через толщу стены вертикальных бетонных стеночек, через которые возможна непосредственная теплопередача; это обстоятельство имеет значение в том отношении, что термическое сопротивление бетона, из которого сделаны камни, как правило, меньше, чем сопротивление воздушных прослойков или засыпки, их заполняющей. Вследствие этого отсутствие холодных мостиков повышает термическое сопротивление стены. По вопросу о том, следует ли пустоты в камнях и воздушные прослойки между камнями и полукамнями засыпать или оставлять пустыми, необходимо напомнить сказанное в § 22, а именно: в тех случаях, когда материал засыпки имеет большее удельное термическое сопротивление, чем воздушный прослоек, засыпка прослойка является в теплотехническом отношении целесообразной; в противном случае засыпка ухудшает теплозащитные качества стены. Независимо от этого еле-
дует помнить, что тот или иной теплозащитный эффект обусловливается большей или меньшей неподвижностью воздуха в воздушной полости. Поэтому сквозные на большую высоту прослойки или пустоты в стене, в которых происходят достаточно интенсивные конвекционные токи воздуха, имеют малое термическое сопротивление.
Черт. 245. Кладка из камней «Торонто* для стен в 1'/2 и 2 камня’
Наконец стена из пустотелых шлакобетонных камней с незасыпанными пустотами подвержена продуванию. Кроме того происходит также д и ф-фузия теплого влажного воздуха из помещения по направлению к наружной поверхности стены. Встречая на своем пути холодные стенки наружных камней, влага воздуха конденсируется зимой на их поверхности и ведет к намоканию материала камней или к увлажне-
нию воздуха в прослойке. Вообще же говоря, необходимо указать, что вследствие описанного явления в настоящее время пустотелые стены (особенно с воздушными полостями значительных размеров) с незасыпанными пустотами на практике почти не применяются. В частности засыпка пустот в стенах из камней «Торонто» является для отапливаемых зданий обязательной.
В качестве засыпки могут быть использованы любые малотеплопроводные неорганические рыхлые материалы, причем необходимо лишь отметить, что выбирать для засыпки следует материал, который имеется на месте работ и вследствие этого является наиболее дешевым.
Далее следует иметь в виду, что засыпки пустот имеют тенденцию, как уже говорилось, со временем оседать под влиянием собственного веса; в пустотелых камнях, имеющих пустоты с относительно малым сечением и большим периметром, оседания засыпки вследствие значительных сил трения почти не происходит.
Черт. 246. Перемычка
над проемом в стенах из камней „Торонто"
Размеры вырабатываемых в СССР камней (400 X 200 х 200 мм) показаны на черт. 244.
На черт. 245 показана кладка основных участков и углов для стен толщиною в iy2 и в 2 камня. Для образования притолок проемов приходится применять особые фасонные камни (черт. 246), которые можно выделывать на тех же станках, или получать из целых путем околки, тем более что обтеска шлакобетонных камней осуществляется очень легко.
Для изготовления камней применяется шлакобетон состава примерно от 1:9 до 1:6 (портланд-цемент + шлак).
Проемы в стенах
Перекрытие проемов в стенах из пустотелых шлакобетонных камней устраивается в виде плоских рядовых перемычек.
Очень целесообразной следует признать перемычку, осуществленную в опытном строительстве Государственного института сооружений — ныне ЦНИПС (1927 г.); с внешней стороны стены конструкции этой перемычки не видно, и она по существу состоит из железобетонных балочек, заключенных в тело камней (черт. 247).
В камнях, имевших пустоты прямоугольного сечения и предназначенных для устройства первого ряда перемычек, были вырублены на половину их высоты поперечные стенки; производство этой работы затруднений не представляет, но в случае надобности можно камни подобного вида (при большом числе проемов) изготовить и на' станке.
Если на опалубке выложить ложковой ряд из таких камней, поставив последние вырубкой вниз, то в теле ряда образуются два канала, огражденные с боковых сторон продольными вертикальными стенками камней. Если в эти каналы заложить арматуру (по 2 диаметром 4—5 мм) и запол-280
нить их через пустоты на верхней грани камней бетоном, то образуются две железобетонные балочки, которые и являются несущей конструкцией перемычки. Прилегающие вертикальные шлакобетонные стенки камней являются для этих балочек достаточной теплозащитой (черт. 247, вар. II).
Если перемычка устраивается в таком ряду кладки, в котором на лицевых поверхностях стены располагаются полукамни, то перемычку осуществить еще проще, так как железобетонная балочка занимает место целых камней, расположенных в середине стены, внешние же полукамни образуют как бы форму для этих балочек и прочно связываются с бетоном (черт. 247, вар. I).
Выше уже указывалось на то, что под влиянием случайных местных осадок или перенапряжений материала в стенках пустотелых камней довольно часто образуются небольшие трещины. Чаще всего эти трещины появляются в части стены, находящейся ниже подоконника оконных проемов. В качестве мероприятия, предупреждающего появление таких тре
назрезы по перемычке
вариант!
Вариант П
Черт. 247. Перемычка над проемом в стенах из камней .Торонто”
щин, иногда применяются железобетонные диафрагмы, уже описанные в параграфе о стенах типа Герарда. Такие диафрагмы, связывающие сплошным венцом все внешние стены по их перпметеру, обыкновенно прокладываются в уровне нижней плоскости надоконных перемычек, причем в этом случае верхняя диафрагма служит также и перемычкой.
Под подоконниками полезно проложить в горизонтальном шве вдоль каждой продольной стенки камней проволоку диаметром 3—5 мм (черт. 246). Такую же проволоку полезно проложить поверх последнего ряда камней стены, покрыв ее слоем цементного раствора 1:4 толщиною 2,5—3 см, который как бы образует тонкую диафрагму и покрывает прочной корочкой засыпку пустот.
По сравнению со сплошными шлакобетонными камнями описанная конструкция имеет недостаток большего числа форматов камней и более сложной работы.
§ 62. СТЕНЫ ИЗ ПУСТОТЕЛЫХ БЕТОННЫХ КАМНЕЙ ТИПА „АУФБАУ“
Камни типа «Ауфбау» обладают, как уже указывалось в § 17, тем характерным отличительным признаком, что имеющиеся в них пустоты являются несквозными. Камни укладываются открытой стороной пустот вниз, и таким образом в теле стены образуются замкнутые воздушные ячейки средним размером 75 м и высотой 115 м (черт. 77 и 248). Для лучшей связи между камнями и для более плотного закрытия этих ячеек на верхней грани камней предусматриваются усеченные конические шишки, входящие в отверстие стаканов, образующих пустоты.
Состав шлакобетона для изготовления камней принимается в пределах от 1:3:6 до 1 : 4,5 : 5,5 (портланд-цемент — шлаковый песок — шлак крупности гравия).
Кладка стен из камней «Ауфбау» толщиной в 1 камень показана на черт. 249; из рассмотрения его видно, что кладка отличается очень хорошей перевязкой; в углах и в притолоках проемов кроме целых ложков требуются также 2(/3 и */3 камня.
Продольный разрез Поперечный
разрез
Черт. 248. Шлакобетонные пустотелые камни »Ауфбау“
is
ООО
1-й ряд пустотелой кладки „ Ауфбау ”
_______ О
|о о о||о||о О о|
(Л
--44
Ъ—41
|о О о1-
|о о о|
о о
о о
о о
о о о
ООО
О ОО
ООО
1-й ряд сплою ной кладки
Ауфбау”
о о о
о о о
С
ООО ООО ООО
Черт. 249. Кладка стены из камней »Ауфбау“ в 1 камень с засыпкой и без засыпки
Необходимая теплозащита достигается как замкнутыми воздушными незасыпанными пустотами в теле камней, так и засыпкой пустот, образующихся в теле стены между камнями.
Перекрытие проемов производится рядовыми плоскими перемычками аналогично тому, как указано выше для сплошных шлакобетонных камней.
Стены из камней «Ауфбау» дороже, чем из камней «Торонто», и имеют более значительный объем бетона, чем последние; с точки же зрения прочности кладки, удобства производства работ и теплозащитных качеств преимущества находятся на стороне камней «Ауфбау».
§ 63. СТЕНЫ ИЗ ПУСТОТЕЛЫХ БЕТОННЫХ КАМНЕЙ ТИПА .КРЕСТЬЯНИН”
К числу бетонных пустотелых камней, получивших значительное распространение в строительной практике СССР, относятся предложенные инж. Прохоровым и Смирновым камни типа «Крестьянин» (черт. 250).
Эти камни в отличие от ранее рассмотренных систем характеризуются тем, что имеют не один ряд пустот, а три.
В предыдущем изложении (§ 22), уже указывалось на то, что термическое сопротивление воздушных полостей увеличивается с уменьшением их толщины. Поэтому три малых по толщине прослойка будут обладать более значительным термическим сопротивлением, чем один воздушный прослоек общей суммарной толщины. С другой стороны, для устройства трех прослойков вместо одного требуется некоторая дополнительная затрата бетона на перегородки, но в связи с повышенным термическим сопротивлением узких прослойков оказывается возможным уменьшить общую толщину стены, и в конечном итоге многослойные пустотелые камни типа «Крестьянин» оказываются более экономичными, чем камни «Торонто», а не наоборот.
6 ал и а ГрцСем
Выше упоминалось уже о том, что на теплоизоляционную способность пустотелых камней существенное влияние оказывает термическое сопротивление не только воздушных прослойков, но и бетона. Поэтому для изготовления и камней «Крестьянин» следует также применять по возможности теплые (шлаковые) бетоны.
Чаще всего на практике применяются стены в 1% и в 2 камня, сложенные из целых камней толщиной 20 см (с тремя прослойками), и из половинок толщиной 9 см (с одним рядом воздушных прослойков).
Кладка из подобных камней (длина камней 50 см, а высота 20 см) изображена в плане на» черт. 251, причем для образования угла стены и оконных притолок применяются особые виды камней, изготавливаемые на том же станке при помощи соответствующих деревянных вкладышей.
В отличие от камней «Торонто», но аналогично с камнями «Ауфбау» пустоты в камнях «Крестьянин» являются сверху замкнутыми, кроме того на верхней плоскости их предусмотрено небольшое заполняемое раствором углубление, в которое удобно может быть заложена железная арматура, повышающая прочность и устойчивость стены.
Перекрытие проемов в стене может быть осуществлено помощью набиваемой на месте железобетонной плитки, но с точки зрения быстроты производства работ целесообразнее проемы перекрывать готовыми, заранее заготовленными железобетонными элементами в виде балочек «Грубера» (черт. 251) или в виде балочек таврового и уголкового сечения.
Если кладка ведется с промежутками между камнями, последние целесообразно засыпать рыхлыми малотеплопроводными материалами, воздушные же полости, устраиваемые в теле кампей, можно вследствие малой ширины этих полостей оставить незаполненными.
§ 64. СТЕНЫ ИЗ БЕТОННЫХ КАМНЕЙ ДРУГИХ СИСТЕМ
Современные искания в области рационализации кладки каменных стен идут по пути укрупнения камней. Наиболее простой конструкцией тщине складывается из одного камня. В качестве схемы такой конструкции можно себе представить обычную кирпичную стену толщиной в полкирпича, но с той разницей, что формат будет настолько увеличен, что толщина стены будет при данном материале камня соответствовать необходимому термическому сопротивлению.
К этой схеме приближаются также и новейшие конструкции, применяемые в заграничной строительной практике. На черт. 252 приводятся два вида шлако- и пемзобетонных камней (для кладки стен в «один камень»).
В системе «Рихтбау» (Richtbau) камни соединяются в вертикальных швах в паз и гребень, а горизонтальные грани их сопрягаются в четверть; благодаря этому не по
лучается сквозных швов, но зато форма камней усложняется (черт. 252). В каждом камне имеется по 8 несквозных пустот, причем стенки между последними расположены таким образом, чтобы в теле камня не было сквозных холодных мостов.
Вытянутые узкие пустоты обращаются в сторону помещения. На лицевых поверхностях камней предусмотрены вертикальные бороздки, которые дают возможность легко следить за правильностью перевязки и способствуют лучшему сцеплению со штукатуркой. Как и во всех конструкциях с незаполненными пустотами, штукатурка, особенно внутренняя, играет особую роль в смысле предупреждения возможного проникновения теплого воздуха помещения в пустоты. В камнях «Триоль» (Triol) четверть образуют как вертикальные, так и горизонтальные грани; в связи с этим камни имеют зетовое сечение (черт. 252). Тело камней является сплошным (без пустот), но при кладке в стене образуются горизонтальные пустоты, засыпаемые малотеплопроводным материалом; вследствие засыпки опасность продувания еще более понижается.
Оба описанных вида кампей приспособлены для кладки степ толщиной 25 ел соответственно климатическим условиям Западной Европы. В СССР такая толщина пригодна лишь для III и IV климатических поясов; для остальных поясов толщину камней необходимо увеличить до 30—35 и даже до 40. см.
§ 65. СТЕНЫ ИЗ КЕРАМИЧЕСКИХ БЛОКОВ
Раньше уже указывалось на то, что укрупнение сплошных обожженных глиняных камней встречает затруднения технологического порядка; если однако камни сделать пустотелыми, то при определенных физических 284
свойствах глины обжиг довольно крупных блоков, по внешнему объему соответствующих 4—5 кирпичам нормального формата, может быть произведен вполне удовлетворительно.
Ввиду этого подобные обожженные пустотелые блоки уже давно находят широкое распространение в американском строительстве и в последнее время они все в большей степени внедряются в строительную практику Европы. На ближайшее будущее намечается широкое производство подоб
Черт. 253. Керамические пустотелые блоки различных систем
ных керамических блоков также в СООР. Уже в настоящее время выпускаются опытные партии блоков, которые намечается применить при строительстве Дворца Советов (черт. 253, а) и при строительстве Всесоюзного института экспериментальной медицины (в Москве) и т. п.
Ниже приводится в качестве примера несколько подобных видов камней, заимствованных из заграничной практики (черт. 253).
1. Пустотелые камни тавровой формы «Ми то к о Р у ф о» (Mitoko Rufo) в большом количестве употребляются в Америке; из них выкладываются стены различной толщины (черт. 253, б); наружная поверхность стен иногда выкладывается облицовочным кирпичом (черт. 253. е).
2. Дырчатые камни «Националь» (National) 'имеют довольно сложную форму, которая однако не только позволяет перекрыть все швы, но и дает возможность
удобно ухватить камень рукой за выступающий вверх гребень (черт. 253, г и з). Большое количество мелких дыр вместо крупных пустот повышает термическое сопротивление камня. Две узкие удлиненной формы вертикальные пустоты облегчают раскалывание камня на три продольные части; это представляет собою существенное удобство для создания перевязи в углах и у -оконных притолок. Кладку целесообразно вести на теплом растворе.
3. Камни <Отто» (Otto), имеющие девять несквозных вертикальных пустот, напоминают собою описанные выше тенлобетонные камни «Рихтбау» (черт. 253, д и и).
4. Камни «Фейфель» (Feifel) отличаются простой уголковой формой с одной круглой горизонтальной пустотой (черт. 253, в); объем камней сравнительно мал и стена толщиной 30 см складывается в два камня; получается хорошее перекрытие горизонтальных и вертикальных швов; повышение термического сопротивления может быть очень легко и удобно достигнуто путем применения теплого раствора.
5. Блоки «Раульс» (Rauls) и <Фревен» (Frewen) напоминают собой пустотелый кирпич, но имеют крупный формат (черт. 253, ж и к). Для образования плотных горизонтальных швов постели камней покрыты рубчиками и желобками. Обращает на себя внимание сечение камней «Раульс», у которых на верхней постели сделаны два более глубоких желобка, позволяющих удобно захватить камень рукой.
§ 66. МОНОЛИТНЫЕ ТЕПЛОБЕТОННЫЕ СТЕНЫ
Начало широкого применения в СССР монолитных теплобетонных стен относится главным образом к 1925 г., когда было положено начало организации треста «Теплобетон».
Последний в своей практической строительной деятельности пользовался нижеследующим составом теплого бетона:
цемент ......................
песок с гравием гранулированный доменный шлак котельный шлак...............
пемзовая мелочь..............
1 объемн. часть
3
3
3
3
Количество доменных шлаков, получаемых на металлургических предприятиях СССР, очень велико, но лишь ничтожная часть их подвергается грануляции, несмотря на то, что гранулированные шлаки представляют собою исключительно ценный строительный материал, по своим свойствам значительно превосходящий обыкновенные котельные шлаки.
Независимо от этого нельзя рассчитывать на то, что гранулированные шлаки найдут в близком будущем повсеместное применение в нашем строительстве, так как основное металлургическое производство сосредоточено лишь в некоторых богатых каменным углем и железной рудой районах (Донбасс, Урал, Кузбасс). Перевозка гранулированных шлаков на далекие расстояния едва ли окажется рентабельной и целесообразной в отношении загрузки железнодорожной сети и не может быть рекомендована. Поэтому на гранулированный шлак следует преимущественно смотреть как на местный строительный материал, но ввиду того что районы, имеющие собственную металлургическую базу, достаточно обширны, а число таких районов по мере индустриализации страны растет, значение гранулированных шлаков для нашего строительства будет достаточно велико.
Что же касается пемзы, то месторождения последней имеются только в Армении, и таким образом пемза в еще большей степени должна быть причислена к числу местных материалов, а месторождения ее находятся как раз там, где нет доменных шлаков.
Необходимо вместе с тем отметить, что процессы возведения монолитных теплобетонных стен позволяют широко механизировать строительное производство как в отношении централизованного механизированного приготовления бетона, так и в отношении его транспорта. С этой точки зрения процессы возведения монолитных стен. являются гораздо более индустриальными, чем ручная работа, например в кирпичной кладке. Приемы механизации бетонных работ более подробно изучаются в курсе «Строительное производство».
Недостатком (в производственно-экономическом отношении) монолитных теплобетонных стен является необходимость устройства сложной опалубки, 286
однако при массовом стандартизованном строительстве может быть применена стандартная многократно оборачивающаяся опалубка, которая в значительной мере снижает производственное значение этого недостатка.
Заслуживает внимания опыт ленинградских строительных организаций, тщательно проработавших способы механизированного возведения монолитных шлакобетонных стен в стандартной опалубке и с успехом применяющих эти способы в жилищном строительстве Ленинграда, причем найдена оправдавшая себя на практике рецептура бетона, в которую входят только местные материалы.
§ 67. СТЕНЫ, УТЕПЛЕННЫЕ ФИБРОЛИТОМ
В большинстве рассмотренных выше конструкций стен резкое разграничение элементов, несущих механические функции, и элементов, играющих роль теплозащиты, является довольно затруд-
Черт. 254. Утепление кирпичных стен фибролитом
нительным, так как большая часть конструкций состоит из более или менее однородных материалов, которые, с одной стороны, воспринимают на себя нагрузки (в том числе собственный вес стен) и образуют устойчивую против атмосферных влияний оболочку, а с другой стороны, обладают достаточным термическим сопротивлением для того, чтобы создать необходимую теплозащиту; только в стенах типа Герарда (частично в стенах типа Попова и в стенах с термовкладышами) имеются несущие кирпичные стенки, отвечающие условиям прочности (теплозащитное значение их относительно мало) и наряду с этим заполнение, которое несет только термоизоляционные функции.
Вместо заполнения промежутка между облицовочными стенками можно для отепления применять также термоизоляционные материалы в виде плит с большим термическим сопротивлением.
К числу таких плит относится фибролит.
Учитывая, что фибролитовые плиты хорошо связываются с растворами, в частности алебастровыми, конструкцию стены можно себе представить в виде несущей кирпичной или бетонной, удовлетворяющей только условиям прочности стенки и приставленных к одной из ее поверхностей фибролитовых плит.
Такая конструкция представлена на черт. 254, а. Для небольших одно-
этажных зданий по условиям прочности обычно оказываются достаточными (по аналогии с холодными каменными зданиями):
1) кирпичная стена толщиною 25 см;
2) железокирпичная и бетонная набивная стена толщиною 12 см с соответствующими пилястрами;
3) стена из бетонных камней толщиною 20—25 см или степа толщиною 12—15 см с пилястрами п т. д.
Для того чтобы придать таким стенам требуемое термическое сопротивление, их можно отеплить фибролитовыми плитами соответствующей толщины. При этом возникает вопрос: отеплить ли стену с внешней или наружной стороны?
С теплотехнической точки зрения целесообразнее термоизоляционный слой располагать с внешней стороны, так как, с одной стороны, благодаря этому несущая часть стены (более теплопроводная) оказывается защищенной от резких температурных колебаний и температурных деформаций, а с другой стороны, более пористые фибролитовые плиты в меньшей степени подвергаются отсыреванию под влиянием диффундирующих из помещения водяных паров воздуха. К этому необходимо еще добавить, что с точки зрения повышения теплоустойчивости конструкции стены также оказывается выгодным термоизоляционный слой располагать снаружи, но вместе с тем фибролит значительно менее устойчив против атмосферных агентов и с точки зрения долговечности его выгоднее поместить с внутренней стороны.
Укрепление фибролитовых плит к кирпичным или бетонным поверхностям стен лучше всего производить на алебастровом растворе, быстро схватывающемся и прочно приклеивающем фибролит к стене. Алебастровый раствор, как известно, не отличается погодоустойчивостью, и это обстоятельство также говорит за расположение термоизоляционного слоя с внутренней стороны стены.
Вследствие сказанного следует признать более правильным в обычных случаях последнее решение с тем, чтобы фибролитовые плиты были с о стороны помещения тщательно покрыты.слоем штукатурки, защищающей их от увлажнения за счет проникающих (диффундирующих) водяных паров воздуха помещения.
Возможно также и промежуточное решение с расположением теплозащитного слоя в теле стены. В этом случае конструкция стены будет такой же, как указано в следующем параграфе (черт. 257).
Вообще же следует иметь в виду, что стены, утепленные фибролитом, не представляют собою конструкцию, достаточно совершенную, и потому применять их следует как исключение, если для этого имеются какие-либо специальные обоснования.
§ 68. СТЕНЫ, УТЕПЛЕННЫЕ СФАГНИТОМ
Если термоизоляционные плиты имеют меньшую толщину и меньшую твердость, чем описанные выше плиты фибролита, а также в тех случаях, когда эти плиты не могут быть достаточно прочно укреплены на поверхности каменных стен раствором, приходится прибегать к конструктивным приемам, приближающимся к тем, которые были описаны в параграфе об отеплении плитами деревянных стен (§ 41).
К кирпичным стенам и вообще к стенам, в которые не представляется возможным забивать гвозди, изоляционные плиты укрепляются нижеследующим способом (черт. 255 И 256): в стене пробиваются дыры и при помощи деревянных пробок на поверхности стены гвоздями укрепляются горизонтальные рейки, по своей толщине соответствующие толщине изоляционных плит. Расстояние между рейками по высоте принимается от 1,5 до 2,0 м (так, чтобы между рейками поместилось целое число плит), расстояние между гвоздями, удерживающими рейки, делается равным около 0,5 м (черт. 255).
В рейке через 20—25 см забиваются гвозди и по их шляпкам натягивается проволока толщиною 1,5—2 мм. Эта проволока натягивается таким образом, чтобы между двумя смежными рейками каждая проволока пересекалась по крайней мере два раза, причем в местах пересечения каждая проволока свивается особым крючком (черт. 255 и 256), 288
и этим достигается необходимое их натяжение. Под натянутые проволоки сбоку засовываются изоляционные плиты, которые таким образом оказываются достаточно прочно укрепленными на поверхности стены, причем в случае надобности проволоки могут быть еще дополнительно натянуты после того, как плиты будут уже подсунуты. Вместо задвигания изоляционных плит под проволоку плиты можно предварительно легко закрепить к стене например полоской тонкого обручного железа и поверх плит натягивать диагональные проволоки, как описано выше.
Поверх натянутых проволок укрепляется тонкая железная сетка (20 X 20 мм из проволоки толщиной около 1,0 лаг), предварительно прибиваемая гвоздями к деревянным рейкам; затем помощью вязальной проволоки сетка привязывается к нижним натянутым проволокам и стена оштукатуривается. Таким же образом производится отепление плитами сфагнита в два слоя (черт. 256).
К бетонным и железобетонным стенкам изоляционные плиты можно также укреплять следующим способом: при бетонировании стены закладываются в ее толщу выпускаемые
Черт. 255. Утепление сфагни-том кирпичных стен
Черт. 256. Утепление сфагнитом кирпичных и бетонных стен в 2 слоя
па поверхность куски проволоки толщиной 2—2,5 мм, причем расстояние между проволоками по высоте должно соответствовать будущим горизонтальным швам между плитами, вдоль же горизонтальных швов расстояние между ними должно быть равно около 50 см.
После того как стена распалублена, по линии выпущенных проволок натягиваются вертикальные проволоки толщиной 2,5—3,0 мм; под них задвигаются изоляционные плиты 'и выпущенные концы проволок закручиваются за вертикально натянутые проволоки, вследствие чего плиты оказываются закрепленными на поверхности стены. Затем натягивается сетка, как описано выше, и стена покрывается штукатуркой.
При кирпичных стенах термоизоляционные плиты очень удобно закладывать внутрь кладки, закрывая их кирпичными стенками В1 полкирпича (черт. 257, а). Для того чтобы создать достаточно прочную связь между обеими стенками, в швы кладки закладываются железные скобки, просовываемые через швы между изоляционными плитами.
При производстве кирпичной кладки изоляционные плиты могут намокнуть (мокрые плиты имеют больший коэфициент теплопроводности) от воды, находящейся в растворе; поэтому в тех случаях, когда изоляционные плиты закладываются в толщу стены, их следует защищать от намокания путем окраски гудроном или погружения в разогретый гудрон (клебемассу).
При бетонных стенах сначала натягиваются через каждые 50 см по длине перегородки два параллельных ряда проволок таким образом, чтобы расстояние между каждой парой
проволок в направлении толщины стены несколько превышало толщину изоляционной плиты. Между натянутыми проволоками заводятся термоизоляционные плиты, причем в местах горизонтальных стыков плит вертикальные проволоки стягиваются между собою; получается стена из изоляционных плит. После этого с двух сторон устраивается постепенно наращиваемая опалубка, и получающийся зазор заполняется бетоном.
Бетонируемые стенки могут армироваться; в этом случае между вертикальными проволоками и плитами целесообразно закладывать деревянные клинушки (вынимаемые при бетонировании) для того, чтобы образовать в целях лучшего покрытия бетоном некоторый зазор между плитой и проволоками; к последним укрепляется арматура бетонной стенки.
Бетонную стенку можно устраивать описанным способом и с одной стороны изоляционных плит, другую же их сторону можно затянуть сеткой и оштукатурить.
Отепление кирпичных и бетонных стен сфагнитом применяется преимущественно в холодильном- строительстве, причем в этом случае термоизоляционные плиты располагаются с внутренней, т. е. с холоди ой стороны. Такое расположение плит диктуется теми же соображениями, которые были приведены в предыдущем параграфе при описании отепления стен фибролитом, по там шла речь об отапливаемых зданиях, и поэтому были
Черт. 257. Утепление сфагнитом кирпичных и бетонных стен
рассмотрены соображения, обосновывающие целесообразность расположения термоизоляции снаружи; в данном же случае речь идет о помещениях охлаждаемых, в которых в периоды наибольшей разницы температур (т. е. летом) тепловые потоки направлены в сторону помещения; поэтому в этих случаях может быть только одно решение — располагать термоизоляцию с внутренней стороны.
В охлаждаемых зданиях термоизоляция применяется, как* правило, двухслойная — из двух слоев плит толщиною по 6 см. Плиты предварительно гудронируются и укрепляются обычно по рейкам, как описано выше; иногда же укрепление плит осуществляется наклейкой к стене гудроном. Наклеенные плиты лучше прилегают к стене и на них лучше держится штукатурка. Последняя устраивается по сетке, укрепленной к натянутому круглому железу (черт. 257, б). Штукатурка защищает относительно мягкие плиты сфагнита от механических повреждений, но прочность штукатурки, нанесенной на подобное упругое основание может оказаться не очень высокой. Наилучшая защита плит достигается в том случае, когда плиты закрыты облицовочной стенкой из кирпича или бетона.
Иногда вместо плит сфагнита применяется для отепления пенобетон в виде например отдельных блоков, складываемых на теплом растворе. Таким образом получается малотеплопроводная облицовочная стенка, которая может быть конструктивно проще, и» сфагнит имеет термическое сопротивление г от 14,0 до 16,0, тогда как для пенобетона г = 9,0. Следовательно теплозащитный слой из пенобетона должен быть в 1,5—1,75 раза толще, чем слой сфагнита.
Укрепление термоизоляции к нижней поверхности перекрытия осуществляется таким» же приемами, как к стенам.
ГЛ А ВЛ 17
ФУНДАМЕНТЫ И ЦОКОЛЬ
§ 69. СПЛОШНЫЕ ФУНДАМЕНТЫ
Простейшим видом фундамента под каменную стену является, как уже указывалось ранее, сплошная подземная стена, заложенная на некоторой глубине ниже поверхности земли и представляющая собою как бы продолжение надземной части стены. Подобный вид фундамента называется сплошным или непрерывным. Несмотря на простоту своей конструктивной схемы, непрерывные фундаменты требуют затраты большого количества материалов и могут оказаться экономически целесообразными лишь в том случае, когда нагрузка будет соответствовать той нагрузке, которую способен нести лежащий под ним грунт.
Черт. 258. Сплошные фундаменты
Для одноэтажных каменных зданий сплошные фундаменты по высказанным соображениям оказываются неэкономичными.
Толщина фундаментной стены определяется толщиной цоколя и двух обрезов фундамента (черт. 258).
Ширина подошвы фундамента или равна толщине фундаментной стены или же она в случае необходимости распределить давление на грунт на более значительную площадь может быть увеличена путем устройства в нижней части уступов или путем постепенного уширения (черт. 258, б, в и г).
Для удешевления фундаментов иногда устраивают под ними песчаное основание. Последнее в естественно сухом состоянии не пучится при промерзании, а это позволяет сократить глубину заложения фундамента. При этом следует хорошо защитить песчаное основание от поверхностных вод отмосткой или асфальтовым тротуаром (черт. 258, в).
Способ устройства искусственного песчаного основания удается к сожалению относительно редко применять на практике, так как в местах с гли-19* 291
нистыми грунтами, а именно для этих грунтов этот способ имеет особое значение, песок оказывается обычно материалом довольно дорогим.
Находясь во влажной, смачиваемой просачивающимися атмосферными водами земле, кладка фундамента впитывает в себя влагу; в силу капиллярности эта влага поднимается в теле кладки вверх и может служить причиной отсыревания надземной части стен.
Для того чтобы предупредить это явление, между кладкой фундамента и стен прокладывается выше поверхности земли гидроизоляционный слой, состоящий обычно из двух склеенных между собой клебемассой слоев толя (черт. 258). Иногда при устройстве гидроизоляционного слоя толь заменяется слоем асфальта толщиной 2 см.
Для предохранения нижней части стены от намокания необходимо (черт. 258) цоколь сделать из плотного камня или покрыть тщательно цементной штукатуркой. Поверхность цоколя выступает обычно из плоскости стены на 2—3 см.
§ 70. ПРЕРЫВНЫЕ ФУНДАМЕНТЫ
Если грунт под зданием оказывается настолько прочным, что давление под подошвой сплошного фундамента меньше допустимого, то экономически более целесообразно сплошной фундамент заменить отдельными столбами (черт. 259, а, б), т. е. сделать фундамент с разрывами.
Черт. 259. Прерывные фундаменты
Ширина столбов по фасаду стены и ширина разрывов между столбами определяются условиями прочности, причем если в стене имеются оконные или дверные проемы, то под простенками между проемами нагрузка от стены будет больше, чем под проемами, в силу чего фундаментные столбы всегда располагаются под простенками. Следовательно расстояние между осями столбов определяется в первую очередь проектным расстоянием между проемами в стене.
Для передачи на столбы нагрузки от вышестоящей стены между столбами могут быть устроены кирпичные клинчатые перемычки или арки (черт. 259, б, г), однако такие кирпичные перемычки, находясь в земле, постепенно теряют свою прочность, особенно близ поверхности земли, где кирпич подвергается увлажнению.
Плоские рядовые перемычки в подобных условиях подвергаются еще более быстрому разрушению, чем арки, и поэтому их применять не следует.
Наилучшим решением является устройство упоминавшихся ранее (§ 20) железобетонных фундаментных балок (черт. 259, а, в), но последние вносят удорожание и известное усложнение в конструкцию фундаментов. Поэтому при наличии местного камня и при глубине заложения фундаментов не более 1,5 м все же очень часто оказывается более целесообразным применять в обычном гражданском строительстве не столбовые (прерывные), а сплошные фундаменты, однако в тех случаях, когда фундамент приходится закладывать на значительной глубине, и на фундамент передаются лишь сосредоточенные нагрузки (например при очень широких окнах в стене и при узких простенках между окнами), устройство отдельных столбовых фундаментов является, как правило, всегда оправданным.
Чтобы не происходило чрезмерного охлаждения подпольного пространства, упомянутые выше перемычки и фундаментные балки необходимо несколько заглубить в землю (черт. 259). Величина этого заглубления зависит от рода грунта и степени его влажности.
Обычно перемычки погружаются в грунт на 25—35 см от поверхности земли (черт. 259, в), а часть естественного грунта под ними заменяется рыхлым водопроницаемым и малотеплопроводным материалом (шлак, сухой песок). Засыпка этим материалом преследует две цели: во-первых, глинистые грунты при замерзании увеличиваются в объеме и пучатся кверху; следовательно замерзающий под перемычкой грунт может вызвать Трещины в стене; во-вторых, малотеплопроводные материалы лучше защищают подпольное пространство от охлаждения.
Таким образом засыпка под перемычкой преследует, с одной стороны, цель защиты стены от разрушения под влиянием пучения, а с другой стороны, цель меньшего охлаждения грунта, находящегося под зданием.
Изоляционный слой в стене нужен также и при прерывных фундаментах; этот слой может быть устроен поверх перемычки или фундаментных балок. Цоколь здания устраивается по перемычкам или фундаментным балкам так же, как и при сплошных фундаментах.
ГЛАВА 18
ПРИМЕР КОНСТРУКТИВНОЙ СХЕМЫ КАМЕННЫХ ОДНОЭТАЖНЫХ ЗДАНИЙ
§ 71. ПРИМЕР 5. ЗДАНИЕ КОНТРОЛЬНО-ПРОХОДНОГО ПУНКТА
Описание проекта
Проходной пункт является неотъемлемым составным элементом хозяйственного организма всякого хозяйства или промышленного предприятия.
Представляя собой обычно небольшое по размерам здание, проходной пункт служит местом контроля для всех приходящих на территорию предприятия и уходящих с него. В соответствии с этим на проходной пункт возлагаются следующие функции:
а) контролировать право входа и выхода, т. е. проверять наличие соответствующего «пропуска»;
б) фиксировать явку постоянных работников предприятия, т. е. учитывать явившихся и появившихся на работу или явившихся с опозданием;
в) регулировать случайные посещения предприятия, т. е. снабжать «пропуском» посторонних лиц, приходящих по служебным делам;
г) контролировать въезд и выезд автомашин и подвод.
Черт. 260. План и фасад здания контрольно-проходного пункта
Наряду с перечисленными выше основными задачами в здании контрольно-проходного пункта в большинстве случаев концентрируются также помещения для некоторых других функциональных операций, как например помещения для найма рабочей силы, для диспетчерских и контрольных пунктов пожарной и сторожевой охраны и т. п.
В соответствии с перечисленными функциями запроектировано изображенное на черт. 260 здание проходного пункта. В средней части устроены проходы, или, как их обычно называют, «р у ч ь и» для рабочих. Ручьи располагаются в помещении, имеющем несколько дверей в каждой из продольных стен, и образуются барьерами с расположенными поверх их щитами для номерков. Между дверьми предусматриваются ограждаемые иногда железным поручнем места для контролеров, обслуживающих по одному ручью. Ширина ручья должна быть возможно небольшой, так, чтобы проходящие могли двигаться по нему только стройными рядами по одному (в крайнем случае по два) человеку в ряд.
В связи с ростом числа велосипедов в СССР некоторая часть отдаленно живущих рабочих приезжает на работу на велосипедах; поэтому здесь же при контрольно-проходном пункте необходимо предусмотреть соответствующее помещение для хранения велосипедов, причем оно должно быть устроено так, чтобы велосипед мог быть сдан на хранение до прохода через ручей (проход через ручей с велосипедом создает задержку в движении).
Помещение для хранения велосипедов, равно как и помещение ручьев, могут быть неотапливаемыми (холодными).
В непосредственной связи с последним устроена комната табельщика, ведущего учет выходящих на работу.
Посторонние лица и лица, пришедшие в целях найма, входят в здание через особый вход и попадают в вестибюль, из которого имеются двери в помещение для найма, в помещение выдачи пропусков (с окошечком в стене, образующей нишу для того, чтобы получающие пропуск находились вне линии движения) и в комнату коменданта.
Здесь же расположены дежурные комнаты пожарного пункта и охраны, а также, как уже указывалось, помещение табельщика, которое через окошко в стене может непосредственно сообщаться с помещением найма.
При вестибюле имеются две уборные как для сотрудников, так и для ожидающих; рядом располагается выход на территорию предприятия для получивших пропуск.
Рядом со зданием проходного пункта предусмотрены калитка и ворота, а также помещение для сторожа; последнее с одной стороны сообщается с помещениями конторы, а с другой стороны имеет выход во двор, через который сторож выходит для того, чтобы отпереть в случае надобности ворота.
Закругленная форма помещения сторожа дает ему возможность видеть как улицу, так и дворовую дорогу, ведущую к воротам.
Все помещения конторы отапливаемы.
Стены
Как видно из помещенного выше описания проекта здания проходного пункта, последнее распадается на две четко разделенные части: неотапливаемую и отапливаемую.
Помещение для хранения велосипедов представляет собой по существу холодный сарай с каменными стенами, и поэтому конструкция его ничем не отличается от ранее описанных схем (гл. 4). Стены могут быть сделаны из кирпича (толщиной 1 кирпич или толщиной полкирпича с пилястрами), из бетонных камней или из штучного камня, причем толщина их будет колебаться от 20 до 25 см (черт. 261).
Из этих же материалов могут быть сложены и внутренние столбы, но проще последние сделать деревянными, так как деревянные стойки занимают меньше места; о них меньше будут повреждаться устанавливаемые велосипеды.
Сказанное о стенах по существу целиком относится и к помещению ручьев с той однако разницей, что стены последнего содержат очень большое число дверных проемов и вследствие этого простенки между проемами и остающаяся плоскость собственно стены оказывается очень мала. Для образования места для контролеров двери сгруппированы попарно и таким образом столбы между двумя смежными дверьми имеют настолько малое сечение (примерно 16 X 16 см), что они не могут быть сложены ни из кирпича, ни из другого вида камней; поэтому такой столбик (черт. 261, а) может быть осуществлен только железобетонным или еще проще деревянным (в виде стойки). Что же касается более широких простенков между каждой парой дверей^ то они могут быть сложены в виде кирпичной стенки толщиной в один кирпич, усиленной пилястрой (черт. 261, б). Стенка толщиной в 1 кирпич позволяет укрепить дверные коробки путем заделки в кладку деревянных пробок (черт. 261, в).
Для устройства стен «теплой» части здания конторы применим любой из описанных в гл. 16 видов соответствующих стен, но следует отметить, что в зависимости от выбранной конструкции стен и связанной с нею величиной применяемых камней приходится в известной степени считаться с величиной оконных проемов и простенков между ними.
Хотя применяемые для кладки камни (будь то эффективный или простой кирпич, термоблоки или бетонные камни) поддаются обрубке и теске, следует все же стремиться к тому, чтобы для кладки применить возможно большее число целых камней, так как теска и обрубка удорожают работу и ведут к потерям материала.
При применении например камней типа «Торонто» приходится соблюдать требование, чтобы было достигнуто примерное совпадение в двух смежных по высоте рядах вертикаль
ных каналов; но еще более жестко фиксируется расположение вышележащего камня в системе «Ауфбау».
Расстояние между осями или, как говорят, между центрами окон задается обычно проектом (в данном случае 2,50 м), ширина оконного проема определяется типовыми оконными переплетами; следовательно ширина простенка определяется разницей между этими двумя величинами, но ширина должна быть кратной измерению применяемых камней.
Ввиду того что ширина выбранного типа окна и нормальное стандартное измерение камней являются, как правило, точно фиксированными, то- изменению может подвергаться только расстояние между центрами окон (или может быть выбран другой тип окна).
На черт. 262 приведено несколько примеров кладки простенков, а также подоконных и надоконных поясов из различных камней при заданной ширине окон. Нз этого чертежа видно, что размеры камней должны быть не только увязаны с шириной простенков, но и
Черт. 261. Деталь стены помещения „ручьев*
с расстоянием между центрами окон, так как над и под оконными проемами кладка ведется как для непрерывной стены. Полная увязка размеров камней и размеров типовых оконных переплетов, а также увязка этих размеров с архитектурным решением фасада и с вытекающей из него шириной простенков вызывает нередко на практике рящ трудностей* Если не удается добиться полной увязки перечисленных факторов, а к ним добавляется еще требование, чтобы расстояние между осями простенков или между центрами окон было по возможности кратно 0,50 jw, то приходится неизбежно итти на технический компромисс. Можно изменить несколько архитектурное решение, изменив ширину оконных проемов или простенков; можно допустить для кладки простенков не нормальные, особо заготавливаемые камни; можно допустить в отдельных случаях обрубку камней и т. д.
Решение этой проблемы не может быть дано в общем виде, и выбор одного из возможных решений может быть произведен только на основе сравнительного анализа проекта с учетом всех факторов и с выявлением тех из них, которые имеют превалирующую значимость для успешного осуществления стоящей перед строителем задачи. Чаще всего, пожалуй, приходится мириться с некоторыми перерасходами и потерями, вытекающими из обрубки камней.
С аналогичными же потерями необходимо также мириться например при кладке стен по дуге круга для выступа, в котором расположено помещение для сторожа. Плавную закругленную форму можно получить только при подтеске камней, причем кладка преимущественно должна вестись тычковыми рядами. Наиболее подходящим материалом для такой кладки является кирпич, который имеет небольшой формат.
О iO ‘О
Кладки из камней * Ауфбоу
oiroooHo о ' : ? '. о о||о о olio
|О О Oilop О О ОЦ6||О О oil oilo о ОИОНО о~ ; О АГ.: о . ; -'Д О О
|О О О||О|ГОО~О1|ОИО О Qllolo ОоНоТГг
-----WZ7
.<—410-ЩЗб
----------f2f0 -----------и
------------125в -----------------1----
1665 -----------J— -----------------------—
I
//-/2 ---------гг?4/^ _ ------------------------
Черт. 262. Кладка межоконных простенков из камней различных систем
Перекрытия
Согласно черт. 260 обогреваемая часть здания проходного пункта имеет в плане внутренние размеры 10,0 X 12,5 .и. Следовательно для устройства верхнего перекрытия необходимы дополнительные внутренние промежуточные опоры, например в виде столбов. Размещение последних в плане может быть осуществлено несколькими способами; способу принятый на черт. 263, базируется на следующих основных положениях:
а) пролет балок перекрытия (предусмотренных деревянными) не должен по возможности превышать 5,0 м;
б) пролет прогонов (также деревянных) должен быть меньше пролетов балок и находиться в пределах 3,0—4,0 л;
в) столбы должны располагаться по линиям стенок, разделяющих помещения.
В соответствии с этими положениями оказывается наиболее целесообразным предусмо-
по двум линиям продольных стен помещения ручьев и
треть четыре столба, размещаемых в одном направлении
Черт. 263. Конструктивная схема чердачного перекрытия
продольных перегородок, ограничивающих вестибюль, а в другом направлении по двум линиям внутренних поперечных перегородок. В этом случае перекрытие будет состоять из двух прогонов пролетом 3,0 + 4,0 4-+ 3,0 м и из балок пролетом 5,0 и 2,5 м. Прогоны будут при этом выступать на поверхности потолка в сторону помещения (черт. 263), но ввиду того что прогоны приходятся как раз над перегородками или рядом с ними, то образующийся на поверхности потолка выступ не будет портить вид помещения (только коридор будет на своем протяжении пересечен в одном месте выступающим прогоном).
Столбы запроектированы кирпичными 1% X Ш кирпича; образуемые выступающими за плоскость перегородок столбами ниши'
могут быть в помещении удобно использованы для установки шкафов (или для устройства стенных шкафов).
Конструкцйя перекрытия ничем не отличается от рассмотренной при описании деревянных отапливаемых зданий (§ 24). То же относится и к конструкции четырехскатной
с-срытпи, прогоны и стойки которой частично опираются на те же столбы верхнего перекрытия, частично же на балки последнего (§ 31).
Что же касается крыши над помещением ручьев и помещением для хранения велосипедов, то последняя во всем аналогична крыше над сараями или полунавесами (§ 10), 298
и некоторые особенности имеет лишь крыша над помещением ручьев (черт. 264), снабженная довольно значительными свесами. Установка под свешивающиеся концы стропильных ног подкосов в данном случае является, принимая во внимание малую высоту помещения, нежелательной, так как эти подкосы могут мешать открыванию дверей; поэтому нагрузку от крыши необходимо передать при помощи коротких деревянных стоек непосредственно на каменные столбы, свешивающиеся же концы стропильных ног связать сквозными затяжками, которые в то же время могут быть использованы для устройства по ним (в эстетических целях) подшивки (черт. 264), тем более что наличие подшивки уменьшает высоту стен, ограждающих помещение.
Кровля
Железо, как известно, подвергается под действием воды ржавлению, и поэтому использование его в качестве оболочки, защищающей здание от непогоды и подвергающейся в значительной степени воздействию атмосферных осадков, не может быть признано целесообразным, но в практических усло-
виях железная кровля, будучи тщательно окрашена масляной краской, служит (при периодическом возобновлении покраски) продолжительное время и обладает кроме того достоинствами прочности, дешевизны и малого веса. Ввиду этого в данном примере кровля предусмотрена железной.
В настоящее время в связи с дефицитностью железа применение железной кровли в СССР ограничено, и поэтому основными материалами для устройства кровли следует считать черепицу, естественный шифер, этернит (искусственный шифер), толь и рубероид.
В Америке широкое применение имеет цветная рубероидная черепица (черт. 265).
Впредь до выработки у нас такой Черт. 265. Американская рубероидная черепица черепицы или цветного рубероида мо-
жет найти применение обычная, но
двуслойная толевая кровля или, еще лучше, двуслойная рубероидная кровля.
Укладка толя по поверхности крыши может быть выполнена несколькими способами,
а именно:
Черт. 266. Расположение полотнищ в двуслойной рулонной кровле
1. Первый слой толя укладывается полотнищами, располагаемыми параллельно коньку (черт. 266, а) внахлестку на 60—70 мм. Вдоль карниза, а также вдоль стыков отдельных полотнищ толь пришивается к деревянному настилу толевыми гвоздями — через каждые 40—50 мм', то же относится и к перекрытию конька, который является особо ответственным в отношении достаточности нахлестки и тщательности прибивки толя. Второй слой
наклеивается на первый помощью клебемассы, причем полотнища толя располагаются (также внахлестку на 60—70 мм) параллельно нижележащим вразбежку на половину ширины полотнища. Законченная кровля покрывается горячим толевым лаком и засыпается сухим кварцевым песком. Ввиду того что нижний слой толя не имеет плотного скрепления с досками настила (полотнища прибиты к нему только вдоль кромок), деформации настила относительно мало отражаются на прочности кровли, но последняя лежит на настиле недостаточно гладко.
2. Полотнища также располагаются параллельно коньку, но двухслойность достигается путем нахлестки последующего полотнища на половину ширины предыдущего1 полотнища (черт. 266, б).
3. Полотнища обоих слоев располагаются вдоль скатов, причем второй слой перекрывает стыки первого (черт. 267, а).
4. Полотнища первого слоя располагаются параллельно коньку, а полотнища второго слоя — перпендикулярно коньку.
В случаях, указанных в пп. 2, 3 и 4, нижний слой толя, как и в первом способе, прибивается гвоздями, а второй наклеивается по клебемассе.
Черт. 267. Расположение полотнищ в двуслойной рулонной кровле
Все перечисленные четыре способа являются в отношении прочности и водонепроницаемости равноценными и находят на равных правах применение в современном строительстве. Второй способ является наиболее простым в работе. При малых уклонах крыши предпочтительным следует признать способ укладки полотнищ перпендикулярно к коньку. Это же относится к южным местностям, так как из швов, идущих вдоль ската, меньше вытекает клебемассы при нагревании солнцем.
Рубероидная кровля по характеру производства работ во многом напоминает толевую, но вместе с тем она имеет и свои отличия.
Прежде всего она может быть чисто рубероидной, т. е. состоять из двух слоев рубероида (№ 2), но встречается и смешанная кровля, в которой нижний слой делается иа пергамина, а второй из рубероида. Такая смешанная кровля применяется в целях удешевления (так как пергамин дешевле рубероида), но по качеству она несколько ниже чисто рубероидной. Пергамин и рубероид укладываются так же, как и толь (черт. 266 и 267), но клебемасса имеет иной состав, а кроме того последняя может быть горячей или холодной (руберин).
Нижний слой пергамина или рубероида может быть укладываем на настил без наклейки или с наклейкой; кроме того возможно и такое решение, при котором склеиваются между собой только нахлестываемые края полотнищ; это решение является средним между двумя основными; вдоль склеенных краев полотнища прибиваются к настилу толевыми гвоздями через каждые 8 см.
Перед наклейкой рубероида с поверхностей полотнищ необходимо помощью фибровых щеток или метел очистить тальк, так как последний препятствует соединению клебемассы как с рубероидом, так и с настилом; следует при этом обратить внимание на то, чтобы сметаемый тальк не попадал на части настила, подлежащие склейке, или на уже положенный первый слой рубероида.
В отличие от толевой рубероидная кровля при устройстве ее в окраске лаком не нуждается, но клебемассой или руберином сдедует сверху промазывать швы между отдельными полотнищами.
По сравнению с толевым покрытием соответственное (одинарное или двойное) рубероидное покрытие более надежно и более прочно1 как в смысле стекания рубероидной клебемассы во время летней жары, так и в смысле продолжительности срока службы кровли, но рубероидная кровля обходится в отношении первоначальных затрат дороже толевой.
Недостатком рубероидных, а частично также и толевых кровель является образование иа их поверхности морщин и складок; на гребнях последних при ходьбе по крыше или при ее очистке легко происходят повреждения — излом рубероида и прорыв, которые ведут к протеканию.
Причиной появления складок и морщин иногда служат чрезмерные деформации деревянного настила, но морщины и складки образуются нередко даже при укладке рубероида на основание, не подвергающееся сколько-нибудь заметным деформациям. Это явление может быть объяснено гигроскопичностью кровельных материалов, т. е. способностью их вследствие наличия мельчайших пор впитывать и удерживать влагу, не пропуская ее через толщу материала.
Вследствие этого полотна толя и рубероида расширяются и образуют на крыше волны.
Для борьбы (хотя бы частичной) с этим явлением принимаются следующие меры: рулоны разворачиваются за сутки до укладки; полотнища складываются в штабеля и опрыскиваются водою; при настилке полотнища разрезаются на отдельные небольшие куски, которые по возможности сильно натягиваются и по краям прибиваются гвоздями к настилу (гвоздями прибивается в этом случае также второй верхний слой и шляпки гвоздей тщательно закрываются клебемассой или руберином). При тщательной работе указанные мероприятия в значительной степени устраняют появление волн, морщин и складок.
Кроме того следует указать, что образование последних особенно велико при однослойной кровле и. наоборот, значительно слабее оно замечается при двухслойной кровле, в которой оба слоя наклеены клебемассой или руберином.
Полы
В соответствии с характером помещений, входящих в состав здания проходного пункта, полы всех помещений целесообразно расположить на уровне земли или, точнее, на уровне тротуара, если не считать входной ступени, которая устраивается в каждом здании с целью предупредить возможность подтекания в помещение воды, случайно скопляющейся на тротуаре.
6)
Черт. 268. Рисунки плиточные керамических полов
%
При выборе материала для устройства полов мысль прежде всего останавливается на Дереве, как на материале достаточно дешевом и отвечающем большому числу требований, предъявляемых к хорошему половому настилу, но в данном случае приходится учитывать особенность рассматриваемых помещений, которая заключается в том, что некоторые из них подвергаются значительному загрязнению ногами многочисленных проходящих людей или вследствие других причин. К таким помещениям относятся помещение ручьев, помещение для хранения велосипедов и уборные.
С этой точки зрения деревянные полы являются не вполне удовлетворительными, так как дерево впитывает в себя грязь и воду при мытье, а кроме того грязь и вода легко
попадают в щели между досками; поэтому для указанных помещений был бы гораздо более уместным пол из твердых минеральных материалов, допускающих путем обильного обмывания поддержание должной чистоты в помещениях; последнему условию удовлетворяют в полной мере полы из метлахских или цементных плиток, но вместе с тем подобный пол отличается значительной скользкостью, и особенно скользким он оказывается при ходьбе зимой, когда к подошве. обуви прилипает снег. Из этих соображений плиточный пол следует признать совершенно непригодным для помещения ручьев; то же в значительной степени относится к помещению хранения велосипедов, в которое грязь заносится еще ввозимыми велосипедами; плиточные полы к тому же еще дороги, и поэтому устройство их в этом помещении также мало целесообразно.
Более удовлетворительные результаты в отношении стоимости и меньшей скользкости могут быть достигнуты при устройстве вместо плиточных асфальтовых полов (которые будут описаны несколько ниже), но и эти полы дороже деревянных.
В вестибюль люди также приходят непосредственно с улицы, но приход их сюда не носит такого массового характера, как при проходе рабочих через ручьи, и вследствие этого
Черт. 269. Рисунки ковровой керамической мозаики
приходящий имеет возможность при входе в здание очистить ноги от снега; поэтому скользкость пола в данном случае не имеет столь важного значения; еще меньшее значение скользкость приобретает в отношении полов для уборных.
В результате приведенных соображений можно, исходя, с одной стороны, из стремления к экономии, а с другой — из более повышенных санитарных требований в отношении конгорской части здания, в которой длительно находятся люди, в качестве достаточно удовлетворительного решения наметить устройство плиточных полов в вестибюле и деревянных— во всех остальных.
В холодных помещениях здания деревянные полы могут иметь простейшую конструкцию, т. е. примерно такую же, как в полунавесах, описанных в § 7, с той однако разницей, что для настила следует взять доски небольшой ширины. При настилке пола в помещении ручьев может возникнуть вопрос о расположении досок: вдоль продольных стен или параллельно к последним. В условиях устройства пола по лагам, укладываемым непосредственно по земле, с конструктивной точки зрения является безразличным, в каком направлении уложить лаги и соответственно этому доски настила, но в большинстве случаев решающим оказывается то направление, при котором достигается лучшее использование материала, т. е. такое, при котором получается наименьшее количество обрезков.
В соответствии с этими основными факторами, влияющими на расположение досок, являются размеры помещения в плане и длина имеющихся в распоряжении досок. В данном случае для помещения ручьев было бы, невидимому, более целесообразно с указанных точек зрения пол настилать вдоль помещения, но при этом нельзя не учесть того обстоятельства, что помещение ручьев предполагается для пройда массовых людских потоков, двигающихся поперек помещения. При интенсивной ходьбе доски пола подвер
гаются значительному изнашиванию, причем изнашивание происходит неравномерно и полы быстро приобретают волнообразную поверхность. Ввиду того что пользование таким полом поперек досок мепее удобно, чем вдоль их, следует предпочесть даже за счет некоторого перерасхода древесины, доски расположить по направлению к движению.
Для устройства плиточных полов применяются метлахские или цементные плитки, имеющие различные размеры, различную форму и различный цвет (черт. 270).
Наиболее простыми по форме являются квадратные плитки (размерами 170 X 170 мм при толщине около 15 мм). Квадратные плитки могут укладываться прямым или диагональным рисунком (черт. 268). В последнем случае кроме целых плиток требуются еще полуплитки треугольной формы.
Кроме квадратных плиток широкое распространение имеют также шестигранные плитки (черт. 268), для укладки которых также требуются полуплиткп. При восьмигранных плитках применяются особые небольшие квадратные и треугольные вкладыши (черт. 268, г).
У стен в полу обычно выкладывается из квадратных, более темных плиток бордюр в один или два ряда плиток, а затем уже покрывается остальная часть пола одним из указанных выше видов плиток.
Подбирая плитки различных цветов, можно получить любой рисунок пола. Метлахские плитки бывают белого, желтого, серого, коричневого, красного и синего цветов. Цементные плитки могут быть серого или красного, иногда синего цвета, но цвета их менее чисты,
Черт. 270. Конструкция плиточных керамических ьолов
поэтому полы из метлахских плиток получаются более разнообразными по расцветке и выглядят более парадно. Плитки укладываются по слою цементного раствора толщиной около 20 мм, состава 1 : 4. (черт. 270).
Рисунок пола можно составить также из более мелких плиток, например из вкладышей, применяемых при восьмигранных плитках (черт. 269, г), однако укладка таких плиток очень трудоемка. В последнее время заводом им. Булганина в Москве выпускаются мелкие плитки для плиточных мозаичных полов (черт. 268). Эти плитки имеют размеры 22 X 22 X 5 мм; с завода они выпускаются с готовым подобранным рисунком, наклеенным на лист бумаги, размером 500 X 500 мм. Эти листы укладываются плитками вниз по цементному раствору и после затвердения последнего бумага путем смачивания ее удаляется. Тем самым работа по укладке плиток значительно упрощается.
Что касается цементных и асфальтовых полов, то более подробно об их устройстве будет сказано во II томе, здесь же приводятся лишь самые общие сведения об этих видах полов.
Цементный пол состоит из слоя цементного раствора с чистым остроконечным песком состава 1 : 3, укладываемого в пластичном состоянии и гладко затираемого с поверхности. Толщина слоя принимается 25—30 мм.
Для устройства асфальтового' пола применяется асфальтовая мастика, разогреваемая в железных котлах с добавкой крупного песка и пека. Получившаяся кашеобразная масса разравнивается слоем толщиной 20—25 мм, быстро затвердевает и образует темного цвета гладкую, но не скользкую поверхность пола.
Столярные сеуегородки и двери
Под столярными перегородками обычно понимаются такие деревянные перегородки, которые не предполагается покрывать штукатуркой и которые имеют достаточно «ч и с т у ю», отвечающую благоустроенному помещению отделку своих поверхностей, пригодных для покрытия лаком, масляной краской и т. п.
По своему внешнему виду столярные перегородки обычно относятся к числу филенчатых конструкций, т. е. состоят подобно дверным полотнищам из обвязки и заполняющих филенок (черт. 271).
Столярные перегородки отличаются незначительным собственным весом и легко могут быть устанавливаемы и перестанавливаемы в уже готовом помещении без производства каких-либо сложных строительных работ, так как в этом случае отпадает необходимость
оштукатуривания, связанного с загрязнением помещения и нуждающегося в длительном просыхании влажного, вносящего в помещение сырость раствора.
Кроме того столярные перегородки, сделанные из ценных пород дерева, преимущественно дуба, имеют красивый вид и украшают помещение, но зато они хуже отражают падающий в помещение свет, чем выбеленные оштукатуренные поверхности. Поэтому в тех случаях, когда последнее обстоятельство имеет существенное значение, а также в тех случаях, когда к перегородкам предъявляются особо высокие требования в отношении содер
жания их в чистоте, предпочтительнее поверхности перегородок окрашивать в белый цвет масляной или эмалевой краской.
В отношении звукоизоляции столярные перегородки значительно уступают оштукатуренным и вследствие этого находят применение прежде всего там, где оказывается необходимым создать легкое разъединение помещений или одинаково шумных или, наоборот, одинаково тихих и потому не нуждающихся в звуконепроницаемом разъединении.
К этому можно еще добавить, что в целом ряде практических случаев является желательным сделать
перегородки в целях освещения дневным светом смежного помещения светопроницаемыми, т. е. в некоторой их части остеклен-н ы м и. Одинарное остекление обладает очень малой звукоизоляционной способностью, и поэтому вполне логично глухую часть перегородок, в которых остекленные поверхности достаточно велики, ташке сделать более легкой и звукопроницаемой, т. е. в виде столярной филенчатой конструкции.
Двойное остекление представляет значительно большое сопротивление звукопередаче, но пропускает меньше света. Вследствие этого в тех случаях, когда перегородка должна, с одной стороны, обеспечить необходимую звуковую изоляцию, а с другой стороны, освещать
смежное помещение, целесообразно применить двойное остекление (максимально уменьшая остекляемые площади) и глухую часть перегородки устраивать оштукатуренной.
Применение остекленных перегородок имеет место преимущественно при устройстве стенок между коридором (не освещенным непосредственным дневным светом) и прилегающими конторскими помещениями, а также в целях разъединения двух смежных рабочих помещений, предназначенных для умственного труда.
В последнем случае, а также в случае примыкания подобного1 помещения к небольшому по длине коридору без значительного сквозного движения звуковая изоляция не имеет серьезного значения и поэтому в подобных условиях вполне целесообразно применить легкие филенчатые остекленные перегородки.
В рассматриваемом проекте здания проходного пункта остекленные или глухие филенчатые перегородки могут быть с успехом применены вдоль коридора, идущего от вестибюля, а также между комнатой табельщика и помещением для найма рабочей силы (черт. 260).
На черт. 271 приводятся два примера устройства филенчатых перегородок, из которых одна является глухой, так как в ней устроены лишь небольшие остекленные фрамуги, а вторая остекленной.
В конструктивном отношении подобного вида перегородки отражают в себе приемы столярных работ, применяемых при изготовлении дверных полотнищ и оконных переплетов; вследствие этого оказывается излишним останавливаться здесь на деталях отдельных сопряжений, выборе сечения для обвязки и филенок и т. п., так как все изложенное по этому вопросу в предыдущих главах целиком относится и к данному случаю, наряду
с этим при устройстве столярных перегородок возникает вопрос об их жесткости, так как площадь перегородки очень часто бывает значительно больше, чем обычные окна и двери. Столярные перегородки, как правило, изготавливаются в деревообделочных мастерских и на постройку привозятся в готовом или полуготовом виде. Вследствие этого всю площадь перегородки приходится разбивать на элементы, допускающие удобную их транспортировку; это условие соответствует примерно длине до 3,0 м и ширине до 1,0—1,5 л.
При небольшой высоте помещения, как это имеет место в рассматриваемом примере, целесообразнее всего перегородку разбивать на элементы, занимающие всю высоту помещения, т. е. на приставляе
мые друг к другу вертикальные секции, причем ширина их определяется иногда шириной устраиваемых в перегородке дверей.
Отдельные секции укрепляются к основным элементам здания (к полу, к потолку, к столбам) помощью закрепов, аналогичных применяемым для укрепления к каменным стенам оконных и дверных коробок.
Для того чтобы обеспечить необходимую жесткость перегородок, составляемые секции проще всего соединять между собой наличниками (черт. 272, дет. 5), накладываемыми с двух сторон и привертываемыми шурупами к обвязке секций.
Такие наличники вместе с обвязками секций образуют солидный достаточного сечения узел, который предупреждает возможность продольного изгиба перегородки и ее сотрясений, которые могли бы послужить причиной боя стекол.
Что же касается второсте-
пенных отдельных деталей, то
здесь можно лишь указать на Черт. 372. Детали деревянных столярных перегородок то, что вместо замазки доволь- r г р *
но часто при вставке стекол употребляются укрепляемые к брускам шпильками деревянные штапики.
В отношении профилировки брусков следует стремиться к возможно большей простоте, чтобы облегчить очистку перегородки от пыли, неминуемо отлагающейся на выступающих частях брусков.
Г Л А В А 19
НЕСГОРАЕМЫЕ ПЕРЕГОРОДКИ
§ 72. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ
Кроме описанных в § 30 и 71 деревянных оштукатуренных и столярных перегородок в строительном деле находит применение еще целый ряд тонких, устроенных из минеральных материалов не несущих стенок, называемых несгораемыми перегородками. Хотя в конструкцию этих перегородок не входят деревянные элементы, они в отношении сопротивления действию огня не обладают вследствие малой толщины в ы-сокойпожароустойчивостью даже по сравнению с перегородками дощатыми, оштукатуренными, так как последние вследствие надежной защиты их поверхностей несгораемым слоем штукатурки сами по себе отличаются относительно хорошей степенью огнестойкости. Зато в отношении загнивания несгораемые перегородки имеют ряд преимуществ, если они устанавливаются в помещениях с значительно повышенной влаж-
20 За.к. 691. Проф. Л. А. О.рк. 305
ностью. Затем следует отметить, что очень многие виды несгораемых перегородок могут быть оставлены вообще без оштукатурки поверхностен (например в производственных помещениях) или же штукатурка может состоять из тонкого намета, приближающегося по своему характеру к затирке; это обстоятельство также относится к числу их достинств, так как обивка, дощатых перегородок дранью и покрытие ее толстым мокрым штукатурным наметом является достаточно трудоемкой работой и вносит в помещение большое количество влаги, требующей для своего просыхания длительного промежутка времени. Зато деревянные перегородки покрываются сухой штукатуркой проще, чем каменные.
§ 73. ЖЕЛЕЗО-КИРПИЧНЫЕ ПЕРЕГОРОДКИ
Железо-кирпичные перегородки складываются обыкновенно на цементном растворе 1:4 и имеют толщийу 6,5 см (без штукатурки), соответствующую толщине в % кирпича; для обеспечения перегородке должной
Черт. 273. Железо-кирпичная перегородка
устойчивости и внутренней связанности, а также для прочного скрепления ее с прилегающими капитальными стенами или столбами в конструкцию перегородки вводится железная арматура, образующая сетку с квадратными ячейками 525 X 525 мм (черт. 273). Прутья арматуры располагаются в швах между кирпичами и состоят или из круглого железа диаметром 5—6 мм или из полосового (обручного) железа 25 X 1,5 лл.
Концы стержней арматуры необходимо закрепить в капитальных элементах конструкции здания; при устройстве например железо-кирпичной перегородки между капитальными кирпичными стенами или столбами арматура закрепляется в этих элементах, а кроме того к полу и потолку (черт. 273).
Для закрепления арматуры заделываются через каждые 525 лл железные крючки и вокруг них загибаются концы стержней (черт.'273).
При армировании перегородки не круглым, а обручным железом, крючки могут быть заменены деревянными пробками, к которым концы арматуры могут быть прибиты гвоздями (черт. 273). В местах пересечения стержни перевязываются между собой тонкой вязальной проволокой. При достаточном закреплении концов арматурных стержней и при тщательной перевязке их пересечений конструкция перегородки приобретает настолько большую жесткость, что может нести самое себя, не требуя особого опирания по нижней грани и передавая свой вес только на вертикальные опоры (стены или столбы). Такие перегородки называются в и-с я ч и м и, так как с конструктивной точки зрения они могут быть рассматриваемы как поставленная на ребро вертикальная пластинка, укрепленная (подвешенная) своими двумя вертикальными гранями.
Заполнение клеток арматурной сетки производится «на ребро» обыкновенным, трепельным или пористым кирпичом (черт. 273). За границей для устройства железо-кирпичных перегородок (известных также под названием перегородок системы Прюсс) применяются кроме того особой трапецеидальной формы камни из шлакобетона.
При значительной высоте и значительной протяженности железо-кирпичные стенки делаются также толщиной в Уз кирпича. Ввиду того что такие стенки, как правило, не являются висячими, арматура их обычно состоит только из горизонтальных полос или прутьев, прокладываемых через 5—6 рядов кирпича по высоте. Такая арматура преследует преимущественно цель повысить устойчивость против выпирания стены в горизонтальной плоскости, т. е. устойчивость против боковых горизонтальных усилий.
Устройство проемов в железо-кирпичных перегородках осуществляется путем установки дверной коробки, к брускам которой закрепляются концы стержней арматуры (черт. 273).
§ 74. ФИБРОЛИТОВЫЕ ПЕРЕГОРОДКИ
Фибролит, как известно, представляет собой материал, состоящий из древесной шерсти (особого вида древесной стружки), сцементированной магнезиальным цементом или известково-трепельным раствором (с запаркой известково-трепельной массы фибролита в особых камерах). Фибролит вырабатывается в виде плит размером 1,5 X 0,5 м при толщине их от 5 до 12 см (чаще всего 7 сл).
В простейшем случае перегородки составляются из отдельных, поставленных на ребро плит (черт. 274), соединяемых между собой и с прилегающими капитальными элементами алебастровым (гипсовым) раствором с добавкой 20—30% извести; последний быстро схватывается и связывает плиты в достаточно прочную стенку (чистый алебастровый раствор схватывается чрезмерно быстро, что затрудняет работу). Толщина таких стен колеблется обычно от 7 до 14 см и устойчивость их оказывается достаточной при высоте примерно' до 2,5 м и длиною до 3,0—4,0 м (стенка толщиною 14 см осуществляется из двух слоев плит).
При более значительных измерениях поверхности перегородки оказы-
20s ^7
ваются необходимыми особые мероприятия для повышения общей жесткости конструкции. В качестве одной из таких мер может явиться армирование железом (наподобие железо-кирпичных перегородок), но при этом необходимо учесть, что алебастровый раствор вызывает коррозию железа (под влиянием содержащейся в гипсе серной кислоты); кроме того разрушающее действие на железо может также оказать серная кислота, встречающаяся в магнезите, входящем в состав магнезиального фибролита; поэтому арматура фибролитовых перегородок должна у'страиваться из оцинкованной железной проволоки.
Далее устойчивость большой по площади перегородки может быть достигнута путем установки деревянного фахверка, разбивающего эту площадь
Черт. 274. Перегородка из фибролитовых плит
на несколько меньшего размера панелей (черт. 274, а, д, е). Скрепление плит с брусками фахверка может быть осуществлено тем же алебастровым раствором, но надежнее усилить скрепление помощью небольших клямер (черт. 274, е) из обручного железа, прибиваемых к- брускам фахверка и к фибролитовой плите; для предупреждения ржавления клямеры должны быть оцинкованы или по крайней мере окрашены цементным молоком.
Деревянный каркас нарушает несгораемость материалов перегородки, но, будучи оштукатурен с двух сторон, он достаточно хорошо (как уже указывалось выше) сопротивляется действию огня.
§ 75. ПЕРЕГОРОДКИ ИЗ ШЛАКОБЕТОННЫХ ПЛИТ
Вместо фибролита для устройства перегородок можно применить также плиты из шлакобетона, железобетона,, древесно-опилочного бетона, пенобетона, ячейчатого бетона из диатомо-известковой массы и т. п... словом, из любого бетона или из любой массы минерального происхождения. Основным требованием (кроме достаточной, соответствующей по характеру конструкции прочности), предъявляемым к подобного рода плитам в целях удеше-308
вления конструкции, является малый объемный вес материала, и в этом отношении перечисленные разновидности плит уступают фибролиту; объемный вес последнего колеблется в пределах от 350 до 550 кг/м3 (в среднем около 400—450 кг/л<3), тогда как легкие бетоны весят от 800 до 1 200 кг/м3, но зато при бетонных плитах проще разрешается вопрос увеличения прочности путем армирования железом, так как применяемый для соединения плит между собой цементный раствор не действует разрушающе на железо, а наоборот, защищает его от ржавления.
Арматура обычно состоит из круглого или обручного железа, закладываемого в швы между плитами (черт. 275, дет. Б). К коробкам дверных прое-помощью особых клямер (черт. 275, дет. А и В).
мов плиты укрепляются
Вообще говоря, перегородки из легких бетонных плит с успехом могут заменить фибролитовые при больших пролетах и высотах перегородок и при наличии в здании сотрясений (т. е. в тех случаях, когда при устройстве перегородок необходимо применить армирование). Кроме того перегородкам (оштукатуренным) из шлакобетона или железобетона следует отдать предпочтение в условиях повышенной влаж-
Черт. 275. Перегородка из шлакобетонных плит
ности помещений, так как
фибролитовые перегородки в подобной обстановке будут менее прочны.
Для помещений, не отличающихся повышенной влажностью, очень рациональным материалом при устройстве перегородок являются также шлако-алебастровые пли шлако-гипсовые плиты, о которых более подробно будет сказано в следующем параграфе в связи с рассмотрением гипсовых
перегородок.
§ 76. ГИПСОВЫЕ ПЕРЕГОРОДКИ
Перегородки из отдельных плит
Для изготовления гипсовых плит применяется, как правило, обыкновенный штукатурный гипс, затворяемый с добавкой отощающих материалов в виде песка, шлака, древесных опилок, древесной золы и т. п. (см. ниже о монолитных гипсовых перегородках). В целях увеличения прочности плит на изгиб в них закладывается камыш, тростник, рогожное лыко, деревянные брусочки и т. п.; эти материалы играют роль арматуры. Гипсовые плиты изготовляются как сплошными, так и пустотелыми (черт. 276). Для лучшего соединения отдельных плит раствором боковые грани их обычно снабжаются пазом и гребнем или только пазом (черт. 276), иногда же в гипсовых плитах отсутствует как паз, так и гребень. Изготовление плит производится обыкновенно в железных или деревянных формах, причем плиты заливаются плашмя.
В целях лучшего соединения отдельных плит между собой при устройстве перегородок в швы между отдельными плитами закладывается железная оцинкованная арматура, состоящая как из вертикальных, так и горизонтальных прутьев. Вертикальная арматура обычно натягивается между перекрытиями до установки плит; концы этой арматуры закрепляются помощью костылей к междуэтажным перекрытиям (черт. 277).
Целесообразной является форма гипсовых плит, имеющих сечение, пока-
занное на черт. 277: верхняя грань имеет паз, нижняя же — суживающийся к низу гребень, снабженный приливами, которые дают возможность установить и выправить целый ряд плит насухо, а также проложить в швах потребную арматуру. Когда такой горизонтальный ряд плит собран и выправлен для получения вполне ровной поверхности, то остается только
залить все как горизонтальные, так и вертикальные швы ряда.
Ввиду тонкого помола гипса и ввиду свойства гипсового раствора увеличиваться в объеме при твердении, изготовляемые в имеющих гладкую поверхность формах плиты получают очень гладкую плотную поверхность. При тщательной укладке плит можно получить настолько гладкую поверхность перегородок, что покрытие их штукатуркой оказывается излишним. Довольно интересную
Дет А
\ГипсоЬая
! плита
-1500
ет.8
Б
Дет.г
А
ДетД
Черт. 276. Перегородка из гипсовых плит конструкцию преДСТавля-
ют собой применяемые за границей гипсовые фасонные плиты, изображенные на черт. 278.
« Эти плиты имеют следующие размеры: толщина их равна 7 см, длина 75 см и ширина 50 см. Вес таких плит составляет 60 кг/м2.
Общий Вии
Черт. 277. Гипсовые плиты для перегородки и укрепление арматуры к перекрытию
Вследствие правильных поверхностей и особой формы плиты эти при устройстве перегородок укладываются насухо и только вертикальные швы проливаются гипсовым раствором. При перегородках небольшой высоты (до 3,0 м) и небольших пролетов (до 5,0 л) даже при наличии дверного проема применение железной арматуры оказывается излишним, и это даст возможность укладывать плиты в двух смежных по высоте рядах в перевязку (черт. 278, прав. нижи, черт), что еще больше увеличивает прочность перегородки.
В СССР находят применение гипсо-камышевые плиты, носящие название «диферент» (черт. 278, а), в которых заложенный при отливке камыш (тростник) играет роль арматуры, понижающей хрупкость плит.
Черт. 278. Перэгородки пз гипсо-камышевых плит „диферент“ и из фасонных гипсолитовых плит
Монолитные гипсовые перегородки
В отличие от перегородок, устраиваемых из отдельных гипсолитовых плит, монолитные гипсовые перегородки, как уже показывает их название, представляют собой бесшовную вертикальную плиту, изготавливаемую на месте работ, причем следует различать два вида монолитных гипсовых перегородок: одни получаются путем заливки гипсового раствора между двумя вертикальными опалубками, другие же устраиваются при помощи штукатурного намета гипсового раствора с применением только односторонней опалубки или же вообще без устройства опалубки (черт. 279).
Обычно монолитные гипсовые перегородки армируются оцинкованным железом. Арматура имеет целью, с одной стороны, увеличить прочность перегородки и предупредить опасность появления в них трещин от случайных ударов, от сотрясений, вызываемых при закрывании устраиваемых в пере-
городках дверей и т. п., с другой же стороны — передать вес перегородки капитальным элементам здания (капитальным стенам, колоннам и т. п.) и
разгрузить тем самым от веса перегородок междуэтажные перекрытия.
Ввиду присутствия в гипсе сернокислых соединений все железные пасти (арматура, гвозди, костыли, вязальная проволока и пр.) должны быть оцинкованы. В противном случае железо подвергается разрушению ржавлением, а на поверхностях перегородок появляются желтые ржавьте пятна. Вместо оцинковки можно применять окраску льняным маслом, суриком, асфальтовым лаком, но подобная окраска менее прочна и легко повреждается при работах по устройству перегородок.
Иногда часть железной арматуры заменяется камышом, дранкой, тонкими деревянными брусками (бакула) и тому подобными растительными материалами (фибрами), которые-не разрушаются серной кислотой, содержащейся в гипсе и к тому же уменьшают собственный вес перегородки.
Гипсовый раствор в затвердевшем состоянии, естественно-влажный, имеет объемный вес около 800 кг/м3. В целях эко-
Черт. 279. Монолитная гипсовая перегородка НОМИИ гипса К раствору иногда добавляется, как и при изготовлении гипсолитовых плит, в качестве отощающих добавок песок, измельченный кирпич (кирпичная мука или крупа), измельченный кокс, шлаки, торфяная зола, древесная зола, опилки и т. п. В случае применения указанных отощающих добавок к гипсовому раствору добавляется некоторое количество извести.
Для изготовления монолитных гипсовых перегородок могут быть
рекомендованы составы, указанные в табл. 8 (в качестве основного' вяжущего вещества применяется обыкновенный штукатурный гипс).
Материалы
Гипс . Известь Песок .
Мел в порошке...............
Торфяная зола или каменноугольная зола или древесная зола........................
Древесные опилки............
Жидкое стекло в 10—16%-ном растворе ...................
Число частей объема
I II III IV
5 7 10 10
1 — 3 5
2 1 3 —
— — 2 —
— — — 1
2 2 1
— — — 3
— 1 —
Добавляемые к раствору древесные опилки целесообразно в течение нескольких часов предварительно вымочить в известковом молоке, затем просушить и в таком виде добавлять к раствору.
ГЛАВА 20
МЕЖДУЭТАЖНЫЕ ПЕРЕКРЫТИЯ
§ 77. ОБЩАЯ СХЕМА ПЕРЕКРЫТИЙ
Основными вертикальными несущими элементами здания обычно являются наружные и внутренние стены. Если здание имеет например центральный коридор, по обе стороны которого располагаются помещения, то простейшая схема плана такого здания характеризуется наличием кроме поперечных стен двух внутренних продольных стен (черт. 280, а).
В этом случае схема междуэтажного перекрытия получается очень простой, и балки перекрытия укладываются по меньшему пролету с наружной стены на внутреннюю или между внутренними стенами.
Разрез
Черт. 280. Схема расположения несущих элементов междуэтажных перекрытий
Наружным стенам приходится из условий теплозащиты очень часто придавать настолько большую толщину, что механическая прочность их оказывается достаточной для того, чтобы даже в многоэтажных зданиях воспринять нагрузки от концов опирающихся на них балок междуэтажных перекрытий.
Внутренние стены, как правило, не несут никаких теплозащитных функций, и толщина их (если не считать звукоизоляционных требований) определяется исключительно условиями прочности и устойчивости. Внутренние кирпичные стены, удовлетворяющие этим требованиям, получаются все же сравнительно толстыми, занимают в плане много' места, требуют затраты большого количества материала, а между тем механические свойства материала оказываются в них использованными недостаточно целесообразно.
Поэтому очень часто, в особенности в многоэтажных зданиях, несущие внутренние стены заменяются системой столбов (черт. 280, б), между-которыми устанавливаются перегородки.
Для размещения столбов и для четкой организации плана на нем проводится система взаимно перпендикулярных линий, и столбы размещаются в местах пересечения последних.
Система таких линий называется сеткой основных осей, причем каждая ось маркируется посредством системы буквенных и цифровых обозначений (черт. 281, б).
При замене внутренних стен столбами опорою для внутренних концов балок служат прогоны, уложенные между столбами. Прогонами или главными балками в перекрытии называются балки, которые служат о и о р а м ц для других балок, называемых в отличие от главных второстепенными.
Прогоны можно уложить в продольном направлении, и тогда второстепенные балки располагаются так же, как при наличии продольных внут
Черт. 281. Схема расположения несущих элементов междуэтажных перекрытий
ренних стен (черт. 2S0, б), однако главные балки можно уложить и в поперечном направлении (черт. 281, б), тогда второстепенные балки укладываются в продольном направлении.
Перекрытия в каменных многоэтажных зданиях могут устраиваться по деревянным балкам, или по железным балкам, или же перекрытия могут быть железобетонными, монолитными или сборными.
§ 78. ПЕРЕКРЫТИЯ ПО ДЕРЕВЯННЫМ ВАЛКАМ
Как уже /выяснено выше, перекрытия состоят в общем случае из балок и прогонов.
Для устройства прогонов может быть выбрано одно из следующих решений.
а) Деревянные составные прогоны из брусьев; такие прогоны составляются из двух или трех брусьев, соединяемых между собой так называемыми шпонками и болтами (черт. 282, а); шпонки могут быть деревянными или железными; число брусьев, их размеры, а равно и размеры шпонок и болтов определяются расчетом, методы которого излагаются в курсе строительной механики и в курсе деревянных конструкций.
б) Дощатые гвоздевые прогоны имеют в поперечном разрезе двутавровое сечение и сколачиваются, как показывает их название, на гвоздях из отдельных досок, причем стенка их состоит из двух крест-накрест сколоченных слоев, а полки образуются продольными досками, пришиваемыми с двух сторон по краям стенки (черт. 282, в); размеры таких прогонов также определяются расчетом, а кроме того бывшим Институтом норм и стандартов строительной промышленности (ИННОРС) и Промстройпроектом изданы стандарты таких балок для различных пролетов и нагрузок.
в) Железобетонные прогоны представляют собою бетонные
брусья прямоугольного сечения, армированные стержнями круглого железа (черт. 283, а и б) и имеющие размеры, определяемые расчетом.
г) Железные прогоны — из одной или двух балок двутаврового или коробчатого сечения (черт. 283).
Черт. 282. Деревянные прогоны
Черт. 283. Прогоны железобетонные и стальные
Выбор того или иного решения происходит на основе экономических и конструктивных соображений, о которых будет сказано несколько ниже.
Концы железобетонных прогонов наглухо заделываются в кладку столбов и стен (черт. 284, а) и тем самым создают прочную связь между этими элементами в горизонтальной плоскости.
Точно также в стены и столбы заделываются и концы железных прогонов, но одна только заделка не обеспечивает достаточной связи между
прогоном и стеной с одной стороны и столбом — с другой. Поэтому концы железных балок, образующих прогон, снабжаются анкерами, состоящими из привернутого болтами отрезка полосового железа и вертикального штыря, просовываемого через ушко в полосовом железе (черт. 284, б). Во внутренних промежуточных столбах обычно встречаются концы прогонов, перекрывающих два смежных пролета перекрытия, и в этом случае на один штырь
Заделка Ж.-5. прогона 5 стену
б)
по расчету
ЗаОелка метал прогона в стена
Черт. 284. Заделка концов прогонов в стены и в столбы
можно надеть два ушка анкеров, сходящихся прогонов, но кроме того анкера со штырем можно заменить привернутой болтами железной планкой (черт. 284, г, е), соединяющей между собой концы прогонов. В этом случае поперек всего сечения здания получается как бы один связанный из отдельных кусков прогон, заанкеренный своими концами в стенах.
Значительно сложнее разрешается вопрос о заделке в стену и столбы деревянных прогонов; сложность эта вытекает из следующих условий: дерево, заделанное во влажную кладку, подвергается относительно быстрому загниванию; поэтому помимо антисептирования концов концы деревянных про
гонов следует закладывать так, чтобы кладка не прикасалась к дереву. Другими словами, гнездо для прогонов должно быть сделано так, чтобы вокруг прогонов оставался свободный зазор; при устройстве гнезда в наружной стене в этот зазор проникает влажный теплый воздух, который в холодное время скапливается на поверхности кладки, так как между внешней поверхностью стены и стенкой гнезда остается лишь небольшая толщина кладки (при такой малой толщине кладка значительно охлаждается, и на внутренней поверхности происходит конденсация водяных паров воздуха). Образующаяся вследствие скапливания влага способствует загнива-
Черт. 285. Опирание деревянных балок и прогонов на кирпичные столбы и заделка их в стены
нию конца деревянного прогона, несмотря на то, что он не прикасается к кладке.
Поэтому концы деревянных прогонов и балок должны быть заделаны в наружную стену таким способом, чтобы конец их не касался кирпичной кладки и" чтобы случайно образовавшийся на поверхности гнезда конденсат не смачивал концы деревянного прогона.
Для этой цели концы прогонов кроме антисептирования обертываются (с боковых поверхностей, но не с торца) войлоком (смоченным в глиняном растворе) и толем, и в таком виде плотно заделываются в кладку (черт. 285, а). Такое решение дает удовлетворительные результаты, если лесной материал достаточно сух.
Описанный способ заделки деревянных балок может быть применен и во внутренних стенах, но вместе с тем допустимо также оставлять гнезда во внутренних стенах не заделанными, а концы балок обертывать толем только для защиты их от воздействия влаги сырой кладки (черт. 285, б).
Опирание прогонов на столбы проще всего осуществляется помощью консолей из железобетонных плит (черт. 285, в, г); при этом решении отпадает в полной мере ослабление сечения столба, но зато увеличивается эксцентричность загружения, что в свою очередь требует повышения прочности столбов. Для создания необходимой связи концы прогона необходимо заанкерить кусками полосового железа как в стенах, так и в столбах, а в зазор между торцами и стеной столбов забить клинья для того, чтобы прогоны служили как бы распоркой между внешними стенами и столбами.
Черт. 286. Изометрический разрез трехэтажного здания с железобетонными прогонами и с перекрытиями по деревянным балкам
На черт. 28G дано изометрическое изображение конструкции здания, комплексно иллюстрирующее взаимное сочетание стен, железобетонного перекрытия над подвальным этажом, а также столбов, прогонов и балок междуэтажных перекрытий вышележащих этажей.
В целях удешевления постройки и в целях экономии расхода таких дефицитных материалов, как цемент и железо, можно было бы принять деревянные прогоны в виде составных балок. Однако деревянные прогоны, будучи связаны со стенами и столбами только анкерами, не в полной мере обеспечивают связь элементов и устойчивость здания, так как столбы являются свободно стоящими на всю высоту здания (если не считать связь, образуемую балками перекрытия, опирающимися на прогоны). В рассматриваемом примере (черт. 286) прогоны сделаны железобетонными, причем при зданиях с небольшим (не более трех) числом.
этажей, не подвергающихся значительным динамическим нагрузкам и сотрясениям, поперечная связь может быть осуществлена помощью деревянных балок междуэтажных перекрытий. Концы этих балок заанкериваются в наружных стенах; другие концы балок сшиваются гвоздями между собою
непосредственно или помощью дощатых накладок.
Ввиду того, что балки уложены перпендикулярно наружным стенам, надлежит обратить серьезное внимание на заделку концов их в стену с тем чтобы предупредить возможность загнивания концов балок.
В отношении устройства наката, засыпки, чистого пола и т. и. остается в силе все сказанное раньше (§ 35) о конструировании перекрытий по деревянным балкам, здесь же можно
лишь упомянуть о том, что в московском жилищном строительстве за последнее время применяется конструкция, в которой деревянный накат заменен шлакобетонными пустотелыми блоками (черт. 287). На первый взгляд может показаться не вполне логичным введение в конструкцию перекрытия, основными несущими элементами которого являются сгораемые, подвергающиеся загниванию деревянные балки, шлакобетонного элемента, являющегося по своему существу более долговечным в отношении тех же разрушающихся факторов. Однако при более внимательном рассмотрении этого вопроса нетрудно заметить, что подобное решение является достаточно целесообразным по следующим причинам:
• 1) собственный вес шлакобетонных блоков примерно идентичен с весом деревянного наката
Чистый пол Шлакобетонные ирмни Голь
Разрез 2-3
из пластин и находящейся поверх его засыпки;
2) замена деревянного наката шлакобетонными блоками сни-
Черт. 287. Пустотелые сборные шлакобетонные блоки для наката перекрытий по деревянным балкам
жает входящее в состав перекрытия количество сгораемых и загнивающих материалов; отпадает осуществляемая вручную засыпка и глиняная смазка, которую трудно производить зимой;
3) шлакобетон является материалом достаточно звуконепроницаемым;
4) применение стандартного размера легких шлакобетонных блоков приводит к сборности конструкции и значительно упрощает работу по устройству перекрытий.
Шлакобетонные пустотелые блоки изготавливают по длине четырех размеров: 39, 52, 65 и 78 cat (модуль кратности 13 cat).
Блоки первых двух размеров имеют одну пустоту, а более широкие блоки — две пустоты (черт. 287). Ширина блоков имеет стандартную величину 25 cat или 50 cat, а высота их равна 14—15 cat. Вес таких блоков колеблется от 22 до 46 кг (при примерном составе бетона 1 :1 :1,5 :6,5 — цемент, песок, шлаковый песок, шлаковый щебень).
Араматурой блоков служат деревянные бруски сечением 1,5 X 1,5 cat, закладываемые в верхний пояс блока, работающий как плита.
Блоки укладываются «насухо» по пришитым к балкам деревянным брус-
«кам 4 X 4 см, причем бруски эти могут пришиваться на стройдворе до доставки балок на строительную площадку. Неплотности между стенкой балки и шлакобетонными блоками заливаются алебастровым раствором.
Нижняя поверхность перекрытия штукатурится или подшивается плитами сухой штукатурки. Поверх балок укладываются, как обычно, лаги и дощатый чистый пол или паркетный пол по
деревянному настилу.
Вместо шлакобетонных пустотелых блоков можно применять деревянные щиты, на поверхности которых уже на стройдворе устраивается смазка в виде слоя шлакобетона (черт. 288). Таким образом получаются стандартные элементы, имеющие нижнюю деревянную и верхнюю шлакобетонную поверхности. Длина таких щитов1 также принимается 39, 52, 78 и 91 см и добавляется еще пятая длина 104 см. Ширина щитов может быть равна 50, 75, 100 см и тогда при измерениях здания, кратных модулю 25 см, между поверхностями стен в чистоте можно целыми щитами заполнить любой пролет перекрытия. Высота щитов равна 12 см.
Для лучшей связи между деревянным накатом и шлакобетонной смазкой применяется арма-
Толь Лцзи Чистый пел
Щит наката/
I---
V—39-52—.
78-91 д-----о----
Штукатурка
4
Ппов петля
ИГ -щ
4
4
Общий вид блока
ДоскаЮ см ---50-75—
ШлаОобетонная плита
Черт. 288. Дерево-шлакч бетонные плиты для сборного наката перекрытий по деревянным балкам
тура из описанных выше брус-
ков, которые пришиваются к по-
перечинам, служащим опорою щита при укладке его на бруски, пришитые к балкам перекрытия. Для того чтобы предупредить отрыв шлакобетонной плиты от наката во время транспорта, для захвата щита предусматриваются проволочные ушки.
Укладка щитов производится так же, как и шлакобетонных камней.
Чердачные перекрытия нуждаются в дополнительном утеплении, и в этом случае поверх
описанных щитов укладываются термоизоляционные плиты, прикрываемые стандартными шлакобетонными плитами размером 49 X 37,5 X 6 см или 37,5 X 24 X 6 см (черт. 289); такими плитами можно покрыть щиты любого из указанных выше размеров. Швы между плитами заливаются раствором. Получающаяся гладкая бетонная поверхность служит хорошим полом для чердака.
В соответствии со стандартными размерами блоков и щитов расстояние между балками перекрытия приходится'принимать таким, чтобы размер просвета между стенками балок был согласован с размерами блоков и щитов.
В жилищном строительстве Моссовета принято для всех встречающихся пролетов единообразное сечение балок 12 х ’22 см, а прогиб допускается не свыше */зоо пролета. Расстояние между балками изменяется в зависимости от пролета, а при пролетах свыше 5,0 м укладываются спаренные балки общим сечением 24 X 22 см. Расстояние между балками подбирается таким образом, чтобы между ними можно было укладывать стандартного размера пакат, причем полезная нагрузка принята для междуэтажных перекрытий 150 кг/м2, а для чердачных перекрытий—75 кг/м2.
Н нижепомещаемой таблице даны размеры балок и расстояние между ними для междуэтажных и чердачных перекрытий при различных видах стандартных элементов наката.
Tao.iinuf
Пролет Балки Шлакобетонный накат ! Деревянный накат со смазкой | !
м ) не-длина междуэтажное j перекрытие междуэтажное перекрытие чердачное перекрытие
в свету в м селение в < минимальш обходимая в м расстояние между осями балок в см Г ’ , длина элемента наката в см расстояние между осями балок в см длина элемента наката в см расстояние между осями балок в см длина элемента наката в СМ
3,0 3.25 3,5 3,75 4,0 4,25 4,5 4,75 5.0 5,25 5,5 5,75 6.0 ! i 12X22 12X22 12X22 1 12X22 12Х-'2 12X22 12X22 12X22 12X22 2X12X22 2X12X22 2X12X22 2X12X22 ,2.-. 1 3,50 I 3,75 4,0 4,25 4,5 4,75 5,0 5,25 5,5 5,75 60 6,25 : 01 ! 01 ! 91 91 91 78 65 52 104 91 78 65 1 78 ! 78 1 78 | 78 ! § 1 78 65 52 39 117 117 117 117 91 78 65 65 52 91 78 65 65 104 104 104 104 78 65 52 52 39 65 52 39 39 117 117 117 117 117 91 78 65 52 104 91 78 65 104 J 104 104 104 104 78 65 52 ! 39 ! 78 i 65 ! 52 : 39 ;
Обращает на себя внимание, что для пролетов 5,5—6,0 .« ширина просветов между балками при ширине сечения их 24 см составляет всего 41—67 см.
Шлакобетонные плиты Дд/Шастробый раствор
Шлакобетонные плиты
Черт. 289. Шлакобетонные сборные плиты для чердачного перекрытия по деревянным балкам
Применение балок единообразного сечения и применение балок, имеющих высоту сечения 22 см, при пролетах свыше 5,0 .н, равно как размещение их на расстояниях, кратных единому модулю 13 см, связано несомненно с некоторым перерасходом древесины (сравни со сказанным на стр. 168), однако с точки зрения индустриализации строительства эти перерасходы полностью окупаются теми преимуществами, которые из этого мероприятия проистекают, а именно;
а) на постройке применяется один заготавливаемый в массовом масштабе профиль балок;
б) конструктивная толщина всех междуэтажных перекрытий получается стандартной, и это дает возможность установить стандартную высоту этажей и помещений;
в) применение стандартных, изготавливаемых в массовом масштабе блоков или щитов с заранее нанесенной смазкой, снижает трудоемкость кон-
21 Зал-:. Проф. Л. А. Сефк.
321
струкции и позволяет индустриализировать строительные процессы ио возведению перекрытий.
Описанная конструкция междуэтажных перекрытий имеет тот недостаток, что расстояние между балками не является единообразным и носит несколько случайный характер. Вследствие этого приходится для устройства наката применять бетонные блоки нескольких форматов. Далее некоторым недостатком следует считать не вполне рациональное использование материала в балках. Правда, расход древесины на балки междуэтажных перекрытий вообще незначителен, поэтому перерасход ее даже па 30—407° не может сколько-нибудь заметно отразиться на стоимости строительства, тем более что чаще всего встречаются на практике пролеты 4,50—5,00 м, т. е. пролеты, для которых сечения балок соответствуют условию достаточно полного использования механических свойств древесины.
В массовом строительстве следует стремиться к тому, чтобы не было .зна чительного разнообразия в пролетах перекрытий, тогда длины балок можно ограничить двумя-тремя размерами, и помещенная выше табл. 9, в которой предусмотрено 13 различных изменяющихся через 25 см размеров балок ио длине, может быть резко сокращена.
Принятая в строительстве Моссовета система стандартизации междуэтажных перекрытий, в основу которой положена единообразная в ы-с о т а сечения деревянных балок, не является единственно возможной. Можно в основу стандартизации положить и иные исходные положения.
Так например, при постоянном заданном расстоянии между осями балок (например 1,0 .«) и при постоянной ширине сечения балок (например 12- см) можно пользоваться стандартным сборным массо-во-заготавливаемым накатом одного фор м а т а, но высота сечения балок и конструктивная высота перекрытий получится разной. Можно также вести стандартизацию элементов, исходя из равенства расстояний между боковыми поверхностями балок с тем, чтобы, поступившись единством сечения балок (по высоте и ширине) и конструктивной толщины перекрытия, получить только один формат наката.
Перечисленные варианты имеют свои достоинства и недостатки. Выбор одного из этих вариантов или какого-либо иного должен производиться на основе характера строительства и согласованно с системой, принятой для стандартизации других элементов здания.
§ 71». ПЕРЕКРЫТИЯ ПО ЖЕЛЕЗНЫМ БАЛКАМ
Железные (стальные) балки применяются в массовом гражданском строительстве СССР сравнительно редко. Это обстоятельство объясняется тем, что применение железных балок связано с относительно большим расходом металла, а между тем такие балки не дают существенных преимуществ перед балками деревянными. Правда, сталь не подвергается загниванию, но под влиянием высоких температур, возникающих при пожаре, сталь быстро теряет свою прочность и таким образом железные балки нельзя признать более пожароустойчивыми, чем деревянные.
К недостаткам стальных балок следует еще отнести их отрицательные свойства в отношении коррозии, особенно при употреблении алебастровых штукатурок, но в данном случае этот показатель не имеет решающего значения.
Наряду со сказанным приходится иметь в виду, что деревянные балки, как уже упоминалось ранее (§ 35), пригодны главным образом для устройства перекрытий, имеющих пролеты не свыше 5,0 м, между тем на практике нередко приходится устраивать перекрытия более значительных пролетов (до 8,0 л) и в этом случае применение стальных балок имеет существенные конструктивные преимущества; кроме того концы стальных балок не под-552
вергаются опасности загнивания, особенно при заделке их в наружные стены.
В соответствии со сказанным стальные балки встречаются в частности в нашем школьном строительстве, в котором глубина классных помещений составляет 6,5 м, и балки перекрытия укладываются перпендикулярно к продольным степам здания (черт. 280).
В этом случае все остальные элементы перекрытия остаются такими же, как в перекрытиях по деревянным балкам, т. е. между стальными балками укладываются накат из пластин и засыпка; по верхним полкам укладываются лаги и поверх них дощатый чистый пол или паркетный пол ио дощатому основанию (черт. 290, а). Нижняя поверхность перекрытия штукатурится; при этом необходимо иметь в виду, что известковый и особенно алебастровый штукатурный раствор оказывает корродирующее воздействие па железо, и поэтому обычно на поверхности потолка постепенно появляются в местах расположения балок желтые полосы, портящие вид помещения. Во избежание этого необходимо нижние полки стальных балок прикрывать (до обивки наката дранью) полосками тонкой (3—1 мм) фанеры (черт. 290, 'б).
Черт. 290. Перекрытия по железным балкам с деревянным накатом
Описанная конструкция не может быть признана особо целесообразной, так как большое количество древесины создает пожарную опасность для стальных балок. Применение упомянутых выше шлакобетонных камней неудобно, так как расстояние между стальными балками относительно велико, а укладка камней при двутавровом профиле балок затруднительна: верхняя полка двутавровых балок мешает опусканию камней сверху.
В некоторых случаях приходится перекрытия но стальным балкам конструировать не загнивающими или же поверх перекрытия со стальными балками укладывать не деревянный пол, а пол минеральный (цементный, асфальтовый, из метлахских плиток). Наконец иногда к перекрытии» по стальным балкам предъявляются требования огнестойкости.
Для перечисленных случаев описанная выше конструкция с деревянным накатом неприменима, и приходится выбирать одно из следующих решений (черт. 291).
1. Бетонные с в о д и к и.-Очень простая конструкция, выполняемая при помощи подвесной опалубки (черт. 291, «); при расстоянии между балками 1,0—1.5 м толщина сводика принимается 12—15 см (стрела подъема сводика примерно Vs—Vio пролета). Состав бетона 1:3: 5 до 1:4: 6.
Такая конструкция уместна например под асфальтовый пли цементный пол, когда не требуется гладкой поверхности потолка, высокой степени огнестойкости и повышенной звукоизоляции и когда нижним полкам балки не угрожает коррозия.
При наличии такой опасности и в целях повышения огнестойкости стальные балки необходимо окружить бетоном (черт. 291, б\ причем свод превращается в обычную плиту.
2. Железобетонная плита. При более значительных расстояниях между балками и при значительных динамических (ударных) воздействиях бетонные сводики целесообразнее заменить железобетонной плитой толщи-
ной 7—8 c.w (черт. 291, в). При этом получается звукопроводное, но влагоустойчивое и огнестойкое перекрытие с выступающими вниз ребрами.
3. Железобетонный сборный накат. По нижним полкам стальных балок укладываются заранее изготовленные армированные шлакобетонные или железобетонные плиты толщиной 6 см; поверх плит делается засыпка, а поверх полок балок устраивается деревянный пол (.черт. 291, г).
Потолок получается гладким; шлакобетонный или железобетонный накат исключает опасность возгорания перекрытия снизу, но огнестойкость перекрытия в целом оказывается относительно слабой, так как стальные балки не защищены от нагревания во время пожара; такие перекрытия назы-
ваются полуогнестойкими.
цементный псЛ/
% Чистый пол3.7 и
Тощий бетон бетонный с бодик
'Засыпка 8
Стрела (КОосМЦ
кетилличгокая
W до 150
щий бетон
______ /'Асфальтовыйили иемент пол
flow 2
\кеталлич. |j^tw .. I
. Асфальтовый или цемент пол Арматура /
it „
Смазка ।Металл кЖел bom сборный 'цтцкот
глиной 2,5 , балка накат би турка 1,5
--------^ЛООдзеас ---------*
Цемент корка 30 тесок илй>
\Пли точный пол 12 / шлок
бетонная плита г'етол'пич сетка или
----от 100 до 150---------4 про бол оз а
v С мазка ел-бет. сборный
| глиной 2,5 накат 60
*----------—от 1ии ий2ий---—
Чистый пол Сборные жел -бет. плитки 60
еи " ' /
'Шликер туркав
₽ъ
фту к а турка ЛГ [ЗасрткарР]
'Л\ел ten пл-.^па 70-80 I
Ие:паллич Петаллич сеК&Ы 7епка или проволока! Смазка •
Свыше >80 ~ л глиной U
. "Не тал л ин балка [Н<ел-бет накат сборный .
---------итюодогоо---------60
Черт. 291. Перекрытия по железным балкам с монолптной железобетонной плитой и со сборным железобетонным накатом
При небольшой высоте профиля стальных балок пространство над железобетонными плитами можно заполнить легкими шлаками или песком и по сделанной поверх засыпки цементной корочке (толщиной 3—4 см, состав раствора 1:4) устроить цементный, асфальтовый, плиточный или им подобный пол (черт. 291, д'). Устройство цементной корочки нарушает сборность конструкции. Собственный вес такого перекрытия относительно велик. Нижние полки балок можно защитить от коррозии штукатуркой цементным или сложным раствором.
В целях создания надежного основания под одежду пола и в целях обеспечения сборности конструкции можно помимо сборного железобетонного наката уложить сборные железобетонные плитки также по верхним полкам балок (черт. 291, е), но конструкция подобного перекрытия относительно сложна и имеет значительный собственный вес.
4. Железо-кирпичная плита. Эта конструкция (черт. 292) напоминает решение со сборными железобетонными плитами, но железо-кирпичная плита устраивается монолитной, т. е. составляется на месте работ 324
из отдельных сплошных или пустотелых кирпичей, между которыми в швы закладывается легкая железная арматура. Укладка кирпича ведется на цементном растворе.
При наличии местного, особенно пустотелого кирпича может быть получено относительно легкое и дешевое заполнение между стальными балками. Штукатурка потолка держится на поверхности железо-кирпичной плиты лучше, чем на поверхности железобетонных или армированных шлако
Черт. 292. Перекрытия по железным балкам с железо-кирпичной плитой и со сборными плитами из пустотелых блоков.
бетонных плит, но. для того чтобы получить нижнюю поверхность железокирпичной плиты вровень (или даже несколько ниже) нижней поверхности полки балок, приходится около балок укладывать особые околотые кирпичи (черт. 292, 6). Перекрытия с железо-кирпичной плитой, составленной из обычных или пустотелых кирпичей, находят широкое применение в строительстве Западной Европы, но пустотелые кирпичи в СССР пока не выделываются, и потому в наших условиях такие плиты приходится устраивать из обыкновенного сплошного кирпича, прибегая к подтеске кирпичей, укладываемых па нижнюю полку стальпых балок.
5. Сборная плита из пустотелых блоков. Подобная конструкция (черт. 292, в, г, д') часто встречается в строительстве США. Перекрытие этого типа отличается небольшим собственным весом и малой звукопроницаемостью. Вследствие применения особых фасонных блоков стальные балки оказываются достаточно защищенными от нагревания во время пожара. Фасонные пустотелые керамические блоки для устройства таких плит в СССР пока не вырабатываются.
6. К и р и и ч н ы с свод и к и. Вместо бетонных сводиков между стальными балками можно применить также сводики из обыкновенного кирпича (черт. 292, е), но устройство сводиков из кирпича представляет собой достаточно трудоемкую работу, и поэтому такая конструкция в современном строительстве почти не применяется.
Оценивая критически все перечисленные выше варианты перекрытия по стальным балкам, можно прптти к нижеизложенным выводам.
Перекрытия по стальным балкам с деревянным накатом следует устраивать лишь тогда, когда, применение стальных балок вместо деревянных диктуется только конструктивными соображениями (условиями прочности несущих элементов перекрытия, например при значительных пролетах перекрытия).
При необходимости получения влагоустойчивого, невозгорающегося или огнестойкого перекрытия следует в зависимости от тех или иных требований, предъявляемых к перекрытию, применять:
а) для перекрытий с гладким потолком — шлакобетонный сборный накат или железобетонную плиту по нижним полкам бал отд
« б) для перекрытий, в которых гладкий потолок не требуется, бетонные сводики или железобетонную плиту по верхним полкам балок.
Размеры, т. с. профиль стальных балок, определяются расчетом. Для ориентировочного подбора профиля балок могут служить нижеследующие данные.
Расстояние меж ту стальными балками принимается в гражданском строительстве от 1.0 до 2,0 ж. Собственный вес перекрытий г.о стальным балкам колеблется в пределах от 320 до 500 кг/см2, а именно:
Перекрытие с деревянным накатом (черт. 290)
Дощатый чистый пол 3,7 см толщиной, по 600 кг/м3 .... 20 кг/м2
Лаги толщиной 5 см, шириной 16 см, уложенные через
1,0 м,— 0,05X0.16X1,0 по 600 кг/м3 ............ 5 „
Накат из пластин при средней толщине 8 см, по 600 кт/м3 48 „ Глиняная смазка по накату средней толщиной 2,5 см, по
1800 кг/м3....................................45
Засыпка сухим песком толщиной 8 см, по 1400 кг/м3 . . . 112 „ Штукатурка по драни толщиной 2,5 см, по 1600 кт/м3 ... 40 „ Собственный вес стальных балок, ориентировочно .... 50 п
' Итого.......... 320 кг/м2
Перекрытие с бетонными сводиками (черт. 291,с) Бетон с кирпичным щебнем и шлтком, средней толщиной
16 см, по 2000 кг/м3 ............................ 320 кг/м2
Асфальтовый пол толщиной 2,5 см, по 1800 кт/м3.... 45 „
Затирка нижней поверхности сводиков толщиной 0,5 см, по 1 600 кг/м3.................................... 8 „
Собственный вес стальных балок, ориентировочно.... 60 „
Итого......... 433 кг/м2
Перекрытие с монолитными железобетонными плитами (черт. 291, в)
Железобетонная плита 8 см ф 1 см на обделку балок — всего 9 см то 2 400 кг/м3........................216 кт/м2
Пол из метлахских плиток толщиной 4 см, по 2 200 кг/м3 . 88
Затирка нижней поверхности плиты толщиной 1,0 см, по 1600 кг/м3....................................... 16 в
Собственный вес стальных балок, ориентировочно .... 60 „
Итого...... 380 кт/м2
Перекрытие со сборными железобетонными плитами (черт. 291, г)
Сборный армированный шлакобетонный накат толщиной
6 см, по 2 000 кг/м3..................•.........120 кг/м2
Засыпка шлаком толщиной 10 см, по 900 кг/м3...... 90 „
Верхний сборный железобетонный настил толщиной 6 см, по 2 400 кг/м3 ...................................144 »
Цементный пол толщиной 3 см, по 2 200 кг/м3...... 66 „
Штукатурка —1,5 см, по 1 600 кг/м3 ..... ....... 24 „
Собственный вес стальных балок, ориентировочно .... 70 „
Итого........515 кг/м2
Перекрытие с железо-кирпичной плитой (черт. 292, б)
Железокирпичная плита толщиной 12 см из сплошного кирпича, по 1600 м/м3..........................192 кг/м2
Засыпка шлаком 8 см, по 900 кг/м3.................. 72 „
Деревянные лаги..................................... 5 „
Дощатый настил под паркет — 3 см, по 600 кг/м3..... 18 „
Паркет дубовый толщиной 2 см, по 800 кг/м3......... 16 п
Штукатурка потолка — 1,5 см, по 1 600 кг/м3........ 24 »
Собственный вес стальных балок, ориентировочно .... 50 „
Итого. • . • . 377 кг/м2
Полезная нагрузка в гражданских зданиях принимается для:
а) жилых помещений.......................150 кг/м2
б) школьных и административных зданий . . . 350 „
в) общественных зданий................... 400 „
Таким образом общая нагрузка, т. е. собственный вес и полезная нагрузка, будет равна от 470 до 900 кг/м2.
Таблица 10
Полная нагрузка (собств. вес и врем, нагрузка) в кг/м2 Расстояние между балками в м Пролет балок в м
4,0 4,5 5,0 5,5 6,0 6,5 7,0 7,5 8,0
500 1,0 14 14 16 18 18 20а 22а 22а 24а
1,5 16 18 18 20а 22а 226 24а 27а 276
2,0 18 20 а 206 22а 24а 27а 27в 30а 33а
600 1.0 14 16 18 18 20а 22а 22а 24а 24в
1,5 16 18 20а 22а 226 24в 27а 27в ЗОв
2,0 20а 20в 22 а 24а 27а 27в [ ЗОв 33а 36а
700 1,0 16 16 18 20а 22а 22а 24а 24в 27а
1.5 18 20а 22а 22в 24в 27 а 27в 30а 33а
2,0 20а 22а 24а 27а 27в 30а 33а 36а 40а
800 1,0 16 18 20а 20в 22а 24а 24в 27а 30а
1,5 20а 20в 22а 24в 27а 27в 30а 33а 36а
2,0 20в 22в 24а 24а 30а 33а 36а 36в 40а
900 1.0 16 18 20а 22а 24а 24в 27а 30а 30а
1,5 20а 22а 24а 27а 27в 30а 33а 36а 36а
2,0 22 а 24а 27а 30а 33а 36а 36в 40а 40с
1000 1.0 18 2Эа 20в 22а 24а 27а 27 в 30а 33а
1,5 20в 22а 24а 27а 30а 33а ЗЗв 36а 40а
i 2,0 22в 27а 27в ЗОв ЗЗв 36а 40а 40в 45а
В табл. 10 указаны номера необходимого профиля (по нормальному еортаментч — ОСТ 16 ред. 1932 г.) стальных двутавровых балок для различных пролетов, расстояний между балками и для различных нагрузок в указанных выше пределах.
Прогиб для балок междуэтажных перекрытий не должен превышать проле;л. Пользуясь формулой, приведенной в § 35, получим:
I /___
250 Z“384
8 И 72
или
It __ 5 16 -250 [и]
1 “384* Н
При модуле упругости для стали # = 2100 000 кг/см- и при допускаемом напряжении на изгиб, [и] = 1 200 кг/см2:
h = 5 • 16 • 250 • 1 200 _ 1
/ 384-2100 000 ~ 33,4*
Следовательно для соблюдения заданного предельного прогиба высота профиля г-тальных двутавровых балок должна быть не менее чем х/зз пролета (для деревянных балок в § 35 это отношение было определено равным V2i)-
Черт. 293. Схемы укладки плит сборного наката
При устройстве между стальными балками сборного наката из железобетонных плит приходится при выборе размеров этих плит или при выборе расстояния между балка ми учитывать возможность укладки наката уже после того, как балки будут заделаны в клал:'.
Один, из способов укладки плит изображен на черт. 293, а.
Пусть: I —расстояние между балками;
h — высота профиля двутавровой балки;
е—половина ширины полки балки;
а — длина плиты наката;
Ь — толщина » »
d — допускаемый зазор между стенкой балки и уложенной плитой наката (обычно 1,0—1,5 СМ).
Тогда необходимую зависимость между размерами балок, размерами плиты и расстоянием между балкой нетрудно на основании простых выводов выразить нижеследующим
и риб л пзinельным равенством:
1 __ (А — Ъ)2 4~ — -id2 ~~ 2 (е — 2d)
Второй способ укладки плит показан на черт. 293, б.
Прямоугольная плита располагается в плане сначала под некоторым углом к направлению балок, а затем, будучи опущена до нижних полок, поворачивается, пока не ляжет на полки балки и не займет нормального к направлению балок положения.
Тогда при ширине плиты с легко с сохранением тех же обозначений найти необхонн мые зависимости, выражающиеся равенствами:
< 2 = ±ad 4d2\
< = 2 Vad
/ = а J- 2d + /;
где f — толщина стенки двутавровой балки.
Из этих равенств видно, что этим способом можно между балками уложить плиты наката при любой толщине их и при любом расстоянии между балками (тогда как в первом случае имеется довольно сложная зависимость между размерами элементов перекрытий), но допускаемая предельная ширина плит будет находиться в зависимости от их длины, т. е. от расстояния между балками.
Если плитам наката придать форму не прямоугольника, а параллелограмм • углом а—между длинной стороной и высотой, опущенной па короткую сторону (черт. 293. в). то величина с будет равна: ______
с = 2 ad -f- d2 -J- « tg
Следовательно ширина плит может быть в этом случае больше на величину atga.
Отсюда вытекает преимущество применения не прямоугольных и л и т, а косоугольных, так как можно обойтись меньшим числом более крупных элементов, но зато возникает необходимость изготовления особых трапецеидальных форматов плит для концевых участков. Особо существенные выгоды косоугольные плиты дают при малых расстояниях между балками. Угол а не следует принимать слишком большим, так как иначе острые углы плит будут легко обламываться; как правило, tg а должен быть не ботее 0.20—0.15.
§ 80. ПЕРЕКРЫТИЯ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫЕ
Но колитные конструкции
Железобетонные перекрытия представляют собой обычно монолитную, (монос — по-гречески значит единый, литое — камень) конструкцию, бетонируемую на месте постройки в специально установленной опалубке. Коп-
Черт. 294. Монолитное ребристое железобетонное перекрытие
струкция монолитного железобетонного перекрытия (черт. 294) чаще всего состоит из плиты и выступающих па нижней поверхности ее ребер (балок). Вследствие этого такое перекрытие называется ребристым. Ввиду того что все элементы перекрытия (плита и ребра) сделаны из одного материала. одА)временно укладываемого в одну общую для плит и балок форму, представляется затруднительным всю конструкцию в целом расчленить на четко выраженные составные элементы, как это имеет место в перекрытиях по деревянным или железным балкам. Если например рассматривать поперечный
разрез ребристого монолитного железобетонного перекрытии (черт. 294, а), то границу между плитой и ребрами можно мысленно провести по одному из указанных на' черт. 294, б, в и г вариантов. Однако выбор одного из этих вариантов членения имеет практическое значение лишь с точки зрения целесообразного расчета прочности и конструирования элементов перекрытия (учащийся ври изучении железобетонных конструкций увидит, что для расчета балок принимается тавровое сечение, когда отношение высоты балки к толщине плиты не превышает установленного нормами). Конструкция перекрытия состоит из плиты и балок прямоугольного сечения, причем высота ребра h измеряется до верхней плоскости плиты (.черт. 294. в). Учитывая монолитность материала, наиболее характерным для железобетонных перекрытий является конструкция, которая перекрывает в обоих направлениях несколько пролетов, не разделенных друг от друга стенами, а образуемых лишь системой отдельно стоящих опор в виде колонн.
В этом случае ребра, между которыми устраивается плита, опираются не на степы, а'на систему монолитно образованных балок, называемых (по аналогии со сказанным выше) главными, тогда как балки, служащие опорой для плиты, носят название второстепенных. Как это будет видно из курса железобетонных конструкций, второстепенные (равно как и главные) балки имеют тогда у опор увеличенную высоту, образуемую за счет наклонного участка ппжней грани; этот наклонный участок носит название «вут'> (черт. 294. 0).
Поэтому главные балки имеют, как правило, более значительную высоту, чем второстепенные.
Толщина плиты ребристых монолитных железобетонных перекрытий принимается 6, 7 или 8 слг.
Для ориентировочного суждения о необходимых размерах ребер (балок) минолитых ребристых железобетонный перекрытий может служить табл. 11, в которой указана при различных пролетах и нагрузках примерная высота (включая толщину плиты) ребер второстепенных и главных балок. Ширина сечения ребра второстепенных балок принимается равной Vs—Via расстояния между осями второстепенных балок, а ширина ребра главных балок на 25—Зоре больше ширины ребра второстепенных балок таким образом, чтобы отношение ширины ребер г; их высоте составляло около 1 : Р/5. Здесь уместно отметить, что с точки зрения экономичности железобетонных балок последние тем выгоднее, чем больше отношение высоты балок к ширине, однако в отношении многоэтажных зданий приходится рассматривать этот вопрос комплексно, так как увеличение высоты балок вызывает увеличение толщины перекрытия и увеличение общей кубатуры здания. что в многоэтажных (особенно жилых) зданиях является существенным.
Из рассмотрения вышеупомянутой табл. 11 видно, что высота сечения второстепенных балок составляет Vie—V12 пролета (против V21 для деревянных балок и 11зл для стальных балок), а высота сечения главных балок превышает, как уже указывалось, высоту сечения второстепенных балок на 8—1(> см.
Кроме ребристых монолитных железобетонных перекрытий на практике встречаются также монолитные безбалочные железобетонные перекрытия. Этот вид перекрытия состоит из сплошной железобетонной плиты толщиной 15—24 см (против (>—s см в ребристых перекрытиях), непосредственно опирающейся на железобетонные колонны, увенчанные грибовидной капителью (черт. 295). Безбалочные перекрытия пригодны преимущественно для случаев. когда расстояния между колоннами в обоих направлениях одинаковы и находятся в пределах от 5 X 5 до (> X 6 м.
Одно из существенных преимуществ безбалочных железобетонных перекрытий состоит в том. что при них получается гладкая, без выступающих элементов, поверхность потолка, благоприятная в отношении лучшего светорасссивания и в отношении архитектурного оформлений кроме того ХУ)
Таблица 11
Пролет главной балки в м Пролет второстепенных балок В -V Расстояние в осях между второстепенными балками в м Полезная нагрузка (без собственного веса) в кг/м2 1
400 600 800 1ООО '
h ^2 1'1 *1 /ь Л, /ь
4,0 6,75 2,0 40 52 45 58 50 64 55 । 69
7,50 45 57 50 64 55 70 62 I 76 1
4,5 6,75 2,25 40 52 45 58 50 64 55 69
7,50 45 57 50 64 55 70 62 76 ।
5.0 6,75 2,5 40 52 45 58 50 64 55 69 '
7,50 45 57 50 64 55 70 62 76 .
4,5 0,75 1,5 40 52 45 58 46 60 55 69 !
7,50 45 58 50 64 55 70 62 76
5,0 6.75 1,67 44 56 45 58 50 64 55 69 '
7,50 50 63 59 64 55 70 62 76 '
5,5 1 6,0 1,<S3 ' 35 49 40 52 45 58 50 62
6,75 39 52 45 58 50 64 55 69 ;
7,50 44 57 50 64 55 70 62 76
6,0 ' 6,0 2,0 35 47 40 52 45 58 50 62
i 6,75 40 54 45 58 50 64 55 69
। 7,50 । 1 45 58 50 64 55 70 62 76
6,75 6,0 2.25 35 47 40 52 45 59 50 64
6,75 40 52 45 58 50 65 57 71
7.50 45 57 50 64 56 71 64 78
< «и 6,0 ьз bl 1 38 50 40 52 45 59 50 64
6,75 1 42 54 45 58 51 65 57 71
7,50 j 46 58 50 64 56 71 64 78
1 0.0 6,0 1,5 38 49 40 54 45 59 65 68
6,75 42 53 45 59 51 65 60 75
7,50 46 57 50 65 56 71 65 81
7,0 6,0 1,75 38 49 40 55 52 66 55 77
6,75 42 53 45 60 58 72 60 85
7,50 46 57 52 65 62 79 65 92
Л,- - обозначает высоту ребра второстепенных балок в см
Л2- „ „ главных балок в см
Черт. 295. Железобетонное безбалочное п<?рек;ытие
гладкая поверхность потолка имеет ряд конструктивных достоинств при креплении термоизоляции, организации воздухообмена в помещении и т. и.
Несмотря на это, безбалочные железобетонные перекрытия применяются вследствие ряда экономических и конструктивных причин относительно редко, и наиболее часто на практике встречаются перекрытия ребристые.
Гладкая же поверхность потолка может быть при ягелезобетонных ребристых перекрытиях получена одним из нижеследующих способов.
1. Подвесной потолок типа Рабитц. Из ребер и плиты перекрытия во время бетонирования выпускаются вниз концы толстой проволоки (диаметром 4 мм) или тонкого полосового железа (2,5 X 20 зыг). К этим концам через каждые 50—60 см подвешиваются стержни круглого железа диаметром 16—20 мм (черт. 296), поперек к ним подвешиваются через
Черт. 296. Укрепление сетки к нижней поверхности ребристого железобетонного перекрытия
каждые 50—60 см прутья круглого железа диаметром 10—12 .и.и. К образованной таким путем сетке из круглого железа (с квадратными ячейками 50—60 см в стороне) снизу подвешивается тонкая проволочная сетка (толщина 0,75 мм с ячейками 20 лг.и) и по ней делается штукатурный намет толщиной около 30 мм. Часть раствора проходит сквозь отверстия сетки и. окружая ее, образует с верхней стороны шероховатую поверхность, изображенную на черт. 297. Снизу намет гладко затирается и получается ровная поверхность потолка. Описанная конструкция в виде подвесной железобетонной плитки является очень.трудоемкой и дорогой и поэтому применяется редко.
2. Деревянные блоки. Во время бетонирования перекрытия на опалубку (в этом случае опалубка может быть уложена только в виде доски под ребро перекрытия, на которую и опирается блок) укладываются деревянные ящик и-б л о к и, имеющие некоторое уширение кверху, сколоченные из тонких нестроганых досок (черт. 298, а) и заполненные рыхлым легким материалом (например очень легкие гранулированные шлаки объемным весом 350—400 кг/м3, шлаковая вата и т. п.). После бетонирования перекрытия деревянные блоки прочно держатся в несущей железа-552
Зегипной конструкции; по нижней поверхности блоков производится штукатурка (по драни или по сетке). Такая конструкция может быть также выполнена с нижней бетонируемой до укладки блоков железобетонной плитой, как показано па черт. 298. б. Деревянные блоки повышают термическое перекрытия, но включение в ков-сгораемых и подверженных загнп-
сопротивление и звуконепроницаемость етрукцию железобетонного перекрытия ваппю деревянных элементов не может быть признано целесообразным, тем более что в местах примыкания деревянных блоков к ребрам перекрытия могут при усыхании древесины образовываться трещины, которые портят вид оштукатуренного потолка.
Также нецелесообразной следует '•читать конструкцию, когда к нижпей грани ребер перекрытия во время бетонирования укрепляются бруски толщиной 6 см, к которым прибивается оштукатуриваемая затем подшивка. При этом решении помимо всех иных недостатков добавляется еще потеря по высоте примерно в 8 см. а кроме того деревянная подшивка с расположенными между нею и железобетонной конструкцией пустотами представляет собой более значительную пожарную опасность, чем заполненные не возгорающимися материалами дере-
Черт. 297. Общий вид дамота по сетке винные ящики-блоки.
,3. Минеральные блоки. Наилучшим решением следует считать замену описанных выше деревянных блоков минеральными (шлакобетонными. пепобетонпымп, пемзобетоинымп, керамическими), которые предста
б)
Пустотелые деревянные ящики
о)
Жел.-бет. плита Засыпка легким материалом Жел-беттлита
Штукатурка [деревянные Ящики запал-11 'Затирка 'Нижняя жел.-бет. плита
минные или пустотелые
Черт. 298. Пустотелое железобетонное перекрытие с деревянными Едоками
вляют собой пустотелые легкие камни, укладываемые на горизонтальной поверхности опалубки (черт. 299).
В промежутках между отдельными рядами блоков закладывается арматура и после бетонирования перекрытия получается без выступов смешанная монолитная конструкция, состоящая из верхней железобетонной плиты, из указанных блоков с нижней стороны и из ребер, расположенных между блоками и прочно связанных с последней. Для лучшего сцепления со штукатуркой нижние грани блоков делаются возможно шероховатыми.
Ввиду того что блоки в целях более удобного обращения с ними имеют относительно небольшие размеры (от 20 X 40 до 50 X 50 см), расстояние между ребрами получается очень незначительным (25—75 см) и поэтому такие перекрытия носят название часторебристых. Из сказанного
видно, насколько работа по устройству перекрытий с блоками проще, чем в варианте с подвесным потолком типа Рабитц или с деревянными ящиками. Перекрытия с минеральными блоками не получили достаточно широкого внедрения в нашу строительную практику.
Черт. 299. Пустотелые керамические блоки для железобетонных
перекрытий с глатким потолком
Черт. 300. Железобетонное ребристое перекрытие е ребрами, обращенными вверх
4. Перекрытия с ребрами, обращенными вверх. Гладкий потолок может быть получен, если обычное ребристое железобетонное перекрытие перевернуть на 180° (черт. 300).
Как будет видно из изучения курса железобетонных конструкций, расположенная в верхней части перекрытия плита активно участвует в работе ребер на изгиб (плита воспринимает на себя сжимающие усилия), тогда как плита в нижней части ребра не является для последнего рабочим элементом и ребро работает, как балка прямоугольного сечения.
Поэтому железобетонное перекрытие с обращенными вверх ребрами является принципиально нецелесообразным и неэкономичным, однако расположенную внизу плиту можно сделать не 7, а только 5 гдь и экономия на плите до некоторой степени компенсирует перерасход материала в ребрах. Кроме того необходимо иметь в виду, что в тех случаях, когда железобетонные балки перекрывают несколько пролетов, они являются неразрезными, и вследствие этого на опорах появляются значительные отрицательные, изгибающие моменты, при которых ребро с илитон вверху все равно работает как прямоугольное сечение.
Железобетонные перекрытия с повернутыми вверх ребрами особенно невыгодны при однопролетных балках, но к подобной конструкции приходится все же иногда прибегать.
В частности железобетонные перекрытия с обращенными вверх ребрами вполне уместны в тех случаях, когда такое перекрытие устраивается например над открытым и вообще холодным помещением, Tai; как между ребрами удобно располагается теплоизоляция в виде рыхлого или плитного материала.
Поверх железобетонных перекрытии в гражданском строительстве чаще всего устраивается деревянный пол; в этом случае он настилается ио лагам, уложенным поверх ребер: можно однако па ребра положить сборные железобетонные плитки и по ним сделать минеральный пол (черт. зоо. б и в).
Из сказанного видно, что в отношении потери в толщппе конструкции перекрытия с перевернутыми вверх ребрами также неэкономичны, и эго обстоятельство в еще большей мере подчеркивает важность внедрения в пашу строительную практику минеральных пустотелых блоков.
Сборные железобетонные перекрытия
Сборные железобетонные перекрытия, как уже показывает их название, представляют собой в отличие от бетонируемых на месте постройки монолитных перекрытий конструкцию, которая собирается из элементов, заранее заготовленных на строительном дворе или на специальном заводе.
Наиболее простым видом сборных железобетонных перекрытий является перекрытие однопролетпое, т. е. перекрытие, в котором главные балки отсутствуют и опорами для второстепенных балок служат две параллельные несущие стены.
Конструкция сборного железобетонного перекрытия состоит из балок прямоугольного сечения (черт. 301, б) и настила.
Для устройства настила применяются обычно нижеследующие элементы:
а) корытообразные балки типа ГНС, состоящие из трех стенок, соединенных между собой в концах и в пролете поперечными диафрагмами жесткости; эти балки укладываются открытой стороной корыта вниз, а клинообразные зазоры между смежными балками заливаются цементным раствором (черт. 301, в), причем иногда в этот зазор укладывается прут железной арматуры;
б) пустотелые прямоугольные балки замкнутого сечения (так называемые балки Грубера); зазоры между смежными балками также заливаются цементным раствором (черт. 301, г);
в) балки двутаврового сечения, называемые иногда «рельсом» Стафилев-ского; эти балки укладываются плотно друг к другу и почти не образугот между собой зазоров (черт. 301, б).
Кроме того в последнее время начинается индустриально!' изготовление коробчатого настила «Драней» и полуциркульного центрофугироваппого настила, между элементами которого при укладке на место располагаются особые плитки (черт. 302).
Длина всех упомянутых видов балок для образования настила перекрытия колеблется от 4,0 до 0,0 и по своей конструктивной форме они совме-
-цают в себе, собственно говоря, и плиту и ребра второстепенных балок. Таким образом поперечные балкп, па которые опирается настил, приобретают характер скорее главных балок, чем второстепенных.
Эти поперечные балки прямоугольного сечения имеют относительно большие размеры и полностью выступают на нижней поверхности перекрытия образованного балками настила, уложенных параллельно степам.
Чистый пол.
Нет пластинки
Настил Гис
Анкера
ДереЗ. блуски Оля подшивки
Подшивка 'Штукатурка
Разрез2-2-
Черт. 301. Железобетонные сборные перекрытия е настилом ГИС, Грубер и „Рельс*
Сравнивая между собой упомянутые выше типы балок настила, нетрудно заметить, что балки Грубера и «Рельс» образовывают гладкую поверхность потолка, но изготовление их более сложно, и вследствие того, что такие балки не вырабатывались в массовом масштабе, они применялись на практике редко.
При применении к о р ы т о о б р а ;; н ы х балок (ГИС, «Драней», «Полуциркульный») гладкий потолок может быть устроен помощью дощатой (оштукатуриваемой) подшивки, прибиваемой к деревянным брускам, которые закрепляются помощью проволоки при укладке настила (тип ГИС — черт. 301, в), пли уже в процессе изготовления элементов настила (тип «Драней» — черт. 302). При полуциркульном настиле бруски укрепляются болтиками во время укладки пастила (черт. 302. внизу). Сочетание железо-
ЦенгпрофурироЬанный полуциркульный настил
Черт. 302. Железобетонный сборный) настил „Драней* н полуциркульный для перекрытий
бетонного настила с деревянной подшивкой не может быть признано, как уже говорилось, достаточно целесообразным.
Вместо деревянной подшивки можно применить упоминавшуюся выше штукатурку по сетке «Рабитц». которой однако и в данном случае будут присущи отмеченные уже ранее недостатки.
Как деревянная подшивка со штукатуркой, так и штукатурка по сетке Рабитц нарушают сборность перекрытия.
22 Зак 091. Проф Л А. Спок
337
Междуэтажное перекрытие , Чаретт 'Асфальт
Шла ко-вс то к
—ПрямоугС'Ль чел цент poop илла- ‘ ровен н< д балка
U ементный рил-твор
тукатурка
Асфальт или цемечг реет бор
Паркет или петлею кие плитки
тукатурка
'Шлско-веток
• Засыпка шлаком
Ж б цвет ас ул плитки
'И
Паркет или у&ттлление плитн^
^ОМЁ К: /'
?5 —
~25 ^Штукатурка
Шлаке - веток* с < •: блок
Пр ям ? еО из нт. v Руси г бе >Пф во. О
Черт. ЗСЗ. Железобетонные центрофугиротннные сборные настилы для междуэтажных перекрытий, принятые в строительстве Моссовета на 1938 г. к индустриально изготовляемые нт заводе
Одновременно необходимо указать, что в жилищном строительстве, в кото] юм преимущественно ••••тречаются перекрытия по деревянным балкам, сборные железобетонные перекрытия находят широкое применение в местах сасиоложенпя мокрых Помещении.
В течение последних ме-< яцев налаживается заводское изготовление сборного трубчатого настила, вырабатываемого при помощи центрифугирования (в вращающихся с большой скоростью формах), причем применяется так называемая предварительно напряженная арматура (по способу, разра-<-отавному Закавказским нтститутом сооружений).
Элементы такого настила имеют или круглое трубчатое сечение, или сечение прямоугольное с цилиндри-•--КИМ отверстием (черт. .103). В зависимости от требуемой прочности перекрытия элементы настила могут укладываться вплотную стык к стыку (черт. 303," а и бд или с промежутками, которые заполняются"особыми фасонными плитками и шлакобетоном (черт. 303, вс или шлакобетонными блоками (черт. 303, г).
Г Л А В А Щ
КРЫШИ /
§ Ы. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ
Обобщая все ранее сказанное о крышах, можно отметить, что термин ♦крыша» представляет собой понятие, характеризующее в широком смысле слова верхнее внешнее ограждение здания, защищающее последнее от различных атмосферных факторов. В понятие «крыша?, как правило, включается совокупность конструктивных элементов, образующих упомянутое ограждение здания.
По своей конструктивной схеме крыши бывают различных видов, а именно:
1. Надчердачные покрытия, которые устраиваются над чердачным пространством, или, как говорят, над чердаком. Признаком таких 338
покрытий, как уже показывает самое их название, является наличие чердака (как правило, холодного). Простейшие виды подобных покрытий были гже рассмотрены при изложении ранее описанных видов зданий (§ 27 И 31).
2. Бесчердачные покрытия, которые устраиваются непосредственно над основным помещением здания и совмещают в себе чердачное перекрытие и крышу.
Бесчердачные покрытия большей частью бывают отепленными, т. е. к ним предъявляются известные теплозащитные требования. Если по температурному режиму здания отепления покрытий не требуется, последние являются холодными и по своей конструкции ничем не отличаются от надчердачных (например бесчердачное покрытие сарая—§ 9 и 10).
3. К р ы ш и-т е р р а с ы, которые не только выполняют роль ограждения, но и служат площадкой, которая может быть использована для пребывания людей.
По своей конструктивной схеме крыши-террасы могут быть как бес-чердачными, так и надчердачными, но чаще они устраиваются бесчердач-ными.
Каждое покрытие (в том числе и крыша-терраса) состоит с конструктивной точки зрения из: 1) несущих элементов — стропила, фермы, балки в т. п.. 2) ограждающих элементов пли, как говорят, ограждения, в состав которого входят настил, утепление, обрешетка, кровля и т. и., — словом все. что лежит на несущих элементах.
В некоторых видах покрытий, как это будет впдно из дальнейшего, несущие и ограждающие элементы совмещаются в одной конструкции.
§ 82. НАДЧЕРДАЧНЫЕ ПОКРЫТИЯ
В гражданском строительстве крыша в громадном большинство случаев устраивается в виде надчердачного покрытия.
С точки зрения основной принципиальной схемы встречающиеся в строительной практике крыши не отличаются от рассмотренных ранее простейших исходных форм односкатной, двухскатной и четырехскатной крыш, однако при более сложном плане, отличающемся от правильного прямоугольника, наличие значительного числа выступов или впадин и при более сложном сочетании объемов, которые нередко имеют различные высоты, пересечения скатов получаются более сложными; появляется большее число ребер и ендов.
Уклон крыши выбирается обычно в зависимости от применяемого (в каждом отдельном случае) кровельного материала. Поэтому вполне логично всем скатам крыши, перекрываемой однородным материалом, придавать одинаковый уклон.
При проектировании любого здания следует, как правило, стремиться к тому, чтобы очертание плана имело возможно простую форму (по возможности форму правильного прямоугольника). При этом кроме ряда технических и экономических преимуществ в общей композиции получится также наиболее простое решение крыши. Несмотря на сказанное, на практике все же встречаются здания, имеющие сложное очертание в плане и сложное объемное решение. Примеры крыши над такими зданиями приведены на черт. 304 и 305.
Если здание имеет однообразную высоту, т. е. если карниз по всему периметру здания располагается на одном уровне, то пересечение скатов крыши может быть построено или, как говорят, план крыши может быть спроектирован на базе одного только очертания сдания в плане (черт. 304), причем техника построения заключается в том (черт. 304, а), что сначала план разбивается на целый ряд прямоугольников и затем из всех выступающих и входящих углов проводятся биссектрисы (в данном случае линии под углом 45°); далее по точкам пересечения биссектрис (черт. 304, а) намечаются линии конька отдельных участков (линии, параллельные сторонам периметра). После этого части биссектрис, не разделяющие двух различных скатов и лежащие в плоскости одного и того же ската, стираются (черт. 304, б). Аналогично ведется построение для крыш, изображенных на
Черт. 304. Построение и’пересечение скатов сложных крыш,‘имеющих карниз на одном уровне
Черт. 3)5. Построение пересечения скатоз сложных] крыш, имеющих карниз на различных уровнях
черт. 304, в. г, д, причем крыша при том же периметре здания может получить в отдель-Hi.ix случаях различное решение. Так например, па черт. 304, гид изображены два плана крыши над зданием совершенно идентичного очертания. На этих планах скаты крыш запроектированы различно. То или иное решение крыши обусловливается иногда архитектурной композицией проекта, предусматривающего тот или иной с и л у э т сооружения. С утилитарной точки зрения следует отдать предпочтение варианту, показанному на черт. 304. г. так как пересечение скатов здесь проще. На втором плане (черт. 304, д) имеются пересекающиеся по горизонтальной линии скаты 1, 2, 3, 4, и в этих местах приходится устраивать так называемые разъендовки и 6. которые в эксплоатационном отношении являются нежелательными, так как скаты разъендовок имеют обычно очень малые уклоны и в этих местах чаще всего появляется течь в крыше.
Показанные на черт. 304 планы крыш относятся к любому уклону скатов, если только уклон всех скатов является одинаковым. Фактически принятый уклон скатов определяется разрезом или фасадом здания. Для большей наглядности чертежа и в целях облегчения при построении сложных пересечений целесообразнее скаты штриховать, причем штриховка применяется или параллельно коньку (черт. 304, б) или параллельно скату, т. е. по направлению стока воды вдоль ската (черт. 304. в).
Если здание имеет разновысотные объемы, и карнизы отдельных объемов расположены на различных уровнях, то для построения плана крыши необходимо кроме плана
уклон крыши
Черт. 306. Габариты чердаков
здания иметь по крайней мере два фасада (черт. 305), причем в зависимости от решения последних крыша может получить различное очертание. Так например, на черт. 304, о, б. в изображено три плана, имеющих совершенно идентичное очертание в горизонтальной проекции, однако сообразно различному объемному решению фасадов крыши имеют различную форму. Принципы построения пересечений скатов остаются такими же, как описано выше. Обращается внимание на то, что верхний ряд фасадов изображен в зеркальной проекции.
Высота чердака в первую очередь определяется уклоном крыши, однако независимо от этого должны быть соблюдены некоторые минимальные высоты, необходимые для осмотра конструкций и для пользования чердаком. На черт. 306 показаны минимальные требуемые нормами высоты чердаков при более крутых и при более пологих скатах, причем в наиболее высоких участках свободная высота должна быть равна 1.90 м.
Такую высоту чердачного пространства следует считать минимальной по следующим причинам: во-первых, необходимо на случай возникновения пожара (а пожары очень часто начинаются именно на чердаке) дать возможность пожарной команде более или менее свободно оперировать во время тушения; во-вторых, во многих зданиях устраивается центральное отопление и механическая вентиляция, и в связи с этим в чердачном помещении обычно располагаются разводящие трубопроводы, вентиляционные каналы и камеры. Для возможности осуществления этих устройств и для возможности удобного ухода за ними также требуется некоторая минимально необходимая свободная высота около 2.0 м.
При применении рулонных материалов, требующих малых уклонов, чердачное пространство у наружных стен получается более высоким, чем при больших уклонах крыши (черт. 306, б и г).
§ S3. СЛУХОВЫЕ ОКНА Ц РЕШЕТКИ НА КРЫШЕ
В целях освещения чердачного пространства дневным светом, а также в целях его проветривания, особенно при железных кровлях (для предупреждения ржавления железа снизу вследствие образования капели), необходимо устраивать на крыше надлежащее число слуховых окон (см. черт. 53. 54. 110. 111).
й) б)
Черт. 307. Слуховые окна и железная решетка при железной кровле
При значительном уклоне крыши (например под черепичную кровлю) и при относительно малой высоте свободно стоящего здания, например в дачном и поселковом строительстве, слуховые окна, равно как и общий силуэт видимой с поверхности земли крыши, могут служить некоторым элементом архитектурной композиции внешнего оформления здания. Поэтому следует считать целесообразным слуховые окна показывать на проектируемых фасадах уже в стадии первоначальных набросков. При односкатной крыше (черт. 306, г) вместо слуховых окон можно устроить окна в парапетной стене.
Для того чтобы обеспечить достаточно удобный выход на крышу при производстве ремонтных работ, одно или два слуховых окна (преимущественно со стороны второстепенных фасадов) должны иметь приспособленные для этого размеры и створные части (черт. 307, а), причем от этих окон необходимо при кровлях, не допускающих ходьбу по ним, как-то: черепица, этернит, шифер, предусмотреть упоминавшиеся ранее стремянки (черт. 106), а со стороны чердака к этим слуховым окнам должны быть устроены лестницы (черт. 306, в).
Для повышения степени безопасности производства работ по ремонту и по очистке снега вдоль периметра наружных стен при зданиях, имеющих более двух этажей, устанавливаются железные перила. Способ их укрепления на железной кровле показан на черт. 307, б, причем для избежания течи и загнивания деревянных частей конструкции крыши необходимо обратить особое внимание на плотность сопряжения стоек с кровлей. Для этой цели стойки с удерживающим их подкосом укрепляются к обрешетке глухарями с прокладкой резины между кровлей и лапкой стойки или подкосов и с покрытием их замазкой. При черепичной и шиферной кровле в местах установки стоек и откосов одна-две черепицы заменяются подложенным листом железа, и способ укрепления перил остается тот же, как для железной кровли.
Черт. 308. Железна/г решетка на крыше с рулонной кровлей
При рубероидной кровле вместо замазки применяется клебемасса, а лапки закрываются наклеиваемыми кусками толя, или же перила устанавливаются на специальных деревянных ходовых щитах (черт. 308).
§ Ъ4. КРЫШИ-ТЕРРАСЫ
Крытые и открытые террасы нередко устраиваются над отдельными частями зданий и таким образом заменяют собой в этих частях крышу.
Подобный архитектурно-композиционный прием относительно редко встречается в деревянных зданиях, так как дерево в силу своих физических свойств является материалом, малопригодным для устройства частей здания, подверженных непосредственному воздействию атмосферных осадков и исполняющих водоизоляционные функции (как например пол открытой террасы, расположенный над нижележащим помещением здания). Наоборот, в зданиях каменных террасы, преимущественно открытые, часто устраиваются для целей отдыха или физкультурных занятий, а также для лечебных или практическп-утилитарных целей, не только над отдельными частями зданий, но и над целыми зданиями. В последнем случае терраса обыкновенно называется плоской крыше й, так как поверхность ее пола близка к горизонтальной поверхности, а в целом она заменяет собой крышу. Правильнее вместо «плоская крыша» применять термин «крыша-терраса».
Конструктивно задача устройства в каменном здании крыши-террасы сводится главным образом к созданию водонепроницаемого слоя (полового настила) поверх перекрытия.
В своих основных элементах это перекрытие может по существу быть и деревянным,лно надежнее в смысле долговечности его конструкции и водонепроницаемости покрывающего слоя оказывается перекрытие железо-, бетонное или бетонное по железным балкам.
Устраиваемый поверх перекрытия водоизоляционный слой состоит из четырех-пяти слоев пергамина, рубероида или особого вида плотной гудронированной бумаги «Джиант», наклеенных на верхнюю плоскость перекрытия и склеенных между собой клебемассой. Полученный таким образом ковер является непроницаемым для попадающей на него атмосферной воды, но он не обладает достаточной механической прочностью для того, чтобы служить полом террасы, и достаточной устойчивостью против воз-
действия солнца и атмосферных агентов на битуминозные вещества, входящие в его состав.
Поэтому поверх водоизоляционного ковра необходимо устроить защитный слой, который обычно состоит из слоя песка толщиной G— ч см и уложенных на него бетонных плит (черт. .309).
Бетонные плиты образуют прочную ровную поверхность, которая и служит собственно полом террасы, песчаный же слой с одной стороны является как бы тюфяком, распределяющим давление и обеспечивающим плотное прилегание плит, а с другой стороны, защищает водоизоляционный ковер от влияния температурных деформаций, испытываемых охлаждаемыми и нагреваемыми бетонными плитами. Наконец песок служит филь-
трующим слоем, отводящим прони-Черт. 309. Одежда крыши-террасы и примы- кающую В него ВОДУ
каине ее к парапету Устройство многослойного водо-
изоляционного ковра производится применительно к способам, указанным при описании двухслойной рубероидной кровли.
Значительная часть выпадающих на пол осадков стекает по поверхности плит, остальная же часть просачивается сквозь швы между плитами (плиты укладывают по песчаному слою насухо), проникает в песчаный слой, затем медленно достигает водоизоляционного ковра и стекает вдоль последнего. Для образования стока полу террасы и водоизоляционному ковру придается уклон около 2% (‘До). Более значительный уклон был бы неудобен для пользования террасой, а кроме того большие скорости стока в песчаном слое могли бы привести к вымыванию зерен песка. Собирающаяся на террасе вода отводится помощью так называемого внутреннего водостока, состоящего из чугунной тонкостенной трубы, располагаемой в помещении вдоль внутренних' поверхностей наружных стен пли по внутренним стенам. Из сказанного выше вытекает, что этот внутренний водосток должен принимать в себя как воду с поверхности бетонных плит, так и с поверхности водоизоляционного ковра. Поэтому на верхний конец водосточного стояка сначала надевается воронка, заканчивающаяся в уровне водоизоляционного ковра, а поверх нее устанавливается чугунный кол
пак с прорезами, проходящими через всю толщу защитного слоя (черт. 310). Колпак этот выступает несколько сверх бетонных плит и для предупреждения засорения трубы покрывается чугунной крышкой.
Для водонепроницаемого сопряжения воронки с водоизоляционным ковром она заканчивается железным листом, помещаемым между двумя слоями ковра.
Очень существенным является также сопряжение ковра со стенами и перилами, окружающими террасу. Для того чтобы предупредить течь покрытия в этих местах, ковер необходимо загибать вдоль стен и нерил кверху, помещая края его в соответствующие выдры и закрывая специальными фасонными плитками (черт. 309) таким образом, чтобы поверх перекрытия водоизоляционный ковер образовывал плотную неразрывную..
Чарт. 310. Примыкание одежды крыши-террасы к выходу на нее из помещения
вполне водонепроницаемую «ванну», собирающую все выпадающие атмосферные воды и отводящую ее к водостокам.
Аналогично тому, как это было указано при описании деревянных балконов, пол крыши-террасы должен быть расположен на 10—12 см ниже пола прилегающего помещения (в целях предупреждения затекания воды в помещения). Если терраса представляет собой как бы выделенную часть здания, выполнение этого требования не вызывает затруднений, так как перекрытие под террасой является независимой частью и может быть расположено несколько ниже, чем в остальной части здания. Иногда однако пол помещения и терраса устраиваются на одном и том же перекрытии (черт. 310), и соблюдение этого требования становится затруднительным, тем более что защитный слой террасы обычно уже сам по себе имеет более значительную конструктивную толщину, чем одежда пола помещения; сверх того обычно еще добавляется толщина термоизоляции, которая состоит из уложенного поверх перекрытия термоизолирующего слоя (пенобетон, шлак и т. п.) п уложенной поверх последней цементной корочки толщиной 3—4 см (состав цементного раствора 1:3 до 1:4). Таким образом пол террасы фактически оказывается расположенным выше пола помеще-
Чзрт. 311. Конструкция крыши-террасы с каменной одеждой
ния и защиту последнего от подтекания воды со стороны террасы приходится осуществлять помощью порога в стене, вызывающего необходимость устройства одной-двух ступеней в помещении (черт. 310). Такие ступени представляют собой несомненное неудобство, и это обстоятельство заставляет обратить внимание на нецелесообразность использования одного и того же перекрытия как под пол помещения, так и под террасу.
Каменный пол террасы в виде бетонных плит (черт. 311) не всегда является желательным и удобным вследствие своей холодной и твердой поверхности. Поэтому бетонные плиты иногда заменяются узкими деревянными рейками, пришитыми с небольшими зазорами к брускам, утопленным в песчаный слой (черт. 312). Такой пол, конструктивно приближающийся к полу деревянных террас и несколько напоминающий собой пароходную палубу, очень удобен для пользования, но с его поверхности стекает лишь незначительная часть воды, большая же часть через проворы попадает в песчаный слой и уже по поверхности ковра" стекает к водостоку. Это обстоятельство заставляет обратить повышенное внимание, во-первых, на водоизолирующие свойства водонепроницаемого ковра, а во-вторых, на фильтрующую способность песчаного слоя, так как последний при деревянном настиле больше засоряется попадающей в зазо-< ры пылью и грязью, между тем песчаный слой должен настолько хорошо пропускать сквозь себя воду, чтобы всегда оставаться не насыщенным водой и не служить источником расстройства пола под воздействием мороза.
На черт. 309 и 310 перила террасы (парапет) показаны глухими (в виде глухой кирпичной стенки). Такое решение не является безусловно необходимым. Перила могут быть осуществлены и в виде ажурной решетки (черт. 312 и 313). В этом случае необходимость внутреннего водостока отпадает и атмосферные воды, стекая под решеткой, могут быть собраны обычными внешними водосточными трубами, но подобный водоотвод окажется для местностей с холодным климатом достаточно приемлемым лишь при небольшой ширине террасы, когда количество стекающей с нее воды невелико, так как в противном случае во время осенних заморозков и весенних оттепелей по краю террасы будут образовываться ледяные пороги, нарушающие бесперебойность стока и ведущие к затоплению террасы во-
Черт. 312. Конструкция крыши-террасы с деревянной половой решеткой
Черт. 313. Общий вид крыши-террасы, огражденной железными перилами
Черт. 314. Конструкция крыши-террасы с карнизом
дой. Эти недостатки отпадают, если при наличии сквозной решетки сток воды направлен от нее и водосбор осуществляется внутренним водостоком, расположенным у внутренних стен здания.
Обобщая сказанное о плоских крышах, следует отметить, что последние не получили широкого применения в средней полосе СССР, где климатические условия и атмосферные осадки усложняют конструкцию плоской крыши, создавая экономически довольно невыгодное покрытие, не оправдываемое функциональными и утилитарными потребностями. Поэтому плоские крыши могут быть рекомендованы только в исключительных случаях при монументальном строительстве.
Гольццементный ковер
До недавнего времени устройство крыш с очень малыми уклонами всегда связывалось с применением гольццементного ковра. <»
Гольццементная кровля в своей основе состоит из слоев битуминозной массы, носящей название гольццемента (древесного цемента) и изготовляемой из каменноугольной смолы и искусственного гудрона (каменноугольного пека) с добавкой некоторого количества серы.
Многас/'оиный бороизоляционный кобор
В свое время для изготовления гольццемента применялась древесная смола, и отсюда появилось ее название. С момента применения для ее изготовления каменноугольной смолы л каменноугольного пека название гольццемент потеряло свои характерные признаки.
Ввиду того что гольццементная кровля в период своего появления на рынке устраивается преимущественно по деревянному основанию, т. е. по дощатому настилу, для получения кровли в собственном смысле этого слова оказывалось необходимым создать водонепроницаемый слой в виде сплошного ковра, состоящего, с одной стороны, из водонепроницаемой массы, а с другой стороны, из волокнистой основы, осуществляющей внутреннюю связанность отдельных частиц текучей смолистой массы и образовывающей материал, способный воспринимать известные растягивающие усилия (при короблении и усыхании досок опалубки, при наличии неровностей и трещин в ней т. п.). В качестве этой основы может служить прочная, непроклеенная и впитывающая в себя массу бумага.
В соответствии с этим гольццементная кровля в своем первоначальном виде устраивается нижеследующим образом: по деревянному настилу укладывается насухо серый картон (так называемый шведский), причем отдельные полотнища несколько нахлестываются друг на друга и прибиваются толевыми гвоздями (через каждые 10—15 см по длине шва) к настилу. Поверхность картона смазывается гольццементом и на него накладывается слой серой бумаги (так называемой гольццементной), далее идет опять слой гольццемента и т. д., причем полотна бумаги укладываются, во-первых, внахлестку
(10—12 ел), а во-вторых, вперекрышку (например на полширины полотнища, т. е. "25—30 см) по отношению нижележащих полотнищ. Число слоев бумаги должно быть не менее трех, но в зависимости от требуемой долговечности и надежности кровли число слоев бумаги доходит до восьми.
После окраски верхнего слоя бумаги гольццементом последний посыпается тонким слоем песка средней крупности.
Таким образом получается плотный эластичный водонепроницаемым ковер. Несмотря на наличие бумаги, гольццемент все же сохраняет свою текучесть, в особенности в летнее время, когда он под влиянием солнечных лучей расплавляется и становится жидким. Кроме того описанный выше ковер является недостаточно устойчивым против атмосферных факторов и недостаточно прочным против механических повреждений.
Вследствие этого уклон крыши должен быть очень незначительным — около 2—3% (т. е. таким, чтобы гольццемент не мог стекать), а поверх гольццементного ковра должен быть уложен защитный слой (черт. 315). В качестве последнего может быть применен песок (слой толщины 4—5 см), но песок сдувается ветром, поэтому поверх песка следует укладывать слоя гравия (толщиной G—7 см).
Для создания неподвижной верхней одежды поверх нижнего слоя песка нередко укладывался слой дерна или слой растительной земли, засеваемой травой, образующей газон. Такой защитный слой более прочен, чем гравий, но впоследствии корни травы проникают через песчаный слой и, доходя до гольццементного ковра, разрушают его. Кроме того прорастание песка уменьшает его фильтрующие свойства, а между тем верхняя часть защитного слоя представляет собой как бы губку, вбирающую в себя воду и медленно отдающую ее песчаному слою, через который вода медленно стекает к желобу крыши.
Гольццементная кровля ввиду значительного веса защитного слоя требует довольно солидной конструкции деревянного покрытия, но вместе с тем защитней слой предохраняет помещение от нагревания в летние знойные дни и от ох лаж дения зимой, чему еще в значительной мере способствует лежащий на ней снежный покров.
За время, истекшее с момента появления описанной конструкции плоской крыши, промышленность выпустила целый ряд новых строительных материалов, в значительной степени повлиявших на постепенную эволюцию способов устройства водонепроницаемого к'шрз и защиты его от атмосферных влияний.
Т-ак из пример, выработка рубероида, улучшение качества точя, выпуск более устойчивых и более тугоплавких нефтяных битумных клебемасс дает возможность при помощи описанного в начале этого параграфа многослойного рубероидного ковра достигнуть достаточно водонепроницаемой кровли даже при очень малых уклонах крыши, 1>ричем такая кровля не нуждается в особой защите от солнечных лучей. Появление и широкое внедрение в практику строительства термоизоляционных материалов незначительного веса (пробка, соломит, камышит, торфолеум, целотекс и т. д.) сделали нецелесообразным применение для защиты помещений от холода и жары тяжелого защитного слоя из песка, гравия, дерна и т. п.
Таким образом верхний защитный слой мог бы найти свое оправдание только с точки зрения предупреждения механических повреждений кровли, ни и эта задача дешевле разрешается путем применения деревянных решеток, или бетонных плиток.
В соответствии со сказанным гольццементный ковер потерял в настоящее время практическое значение и его, как правило, применять не следует.
ГЛАВА 22
АРХИТЕКТУРНО-КОНСТРУКТИВНЫЕ [ЭЛЕМЕНТЫ НАРУЖНЫХ СТЕН
§ 85. БАЛКОНЫ, ЭРКЕРЫ И ЛОДЖИИ
В каменных зданиях основная несущая конструкция балконов состоит обычно из железобетонной или бетонной по железным балкам плиты, одной своей стороной заделанной в кладку стены и работающей таким образом как консоль. При относительно большой толщине каменных стен (и прц выносе балкона до 1,5—1,6 лг) заделка плиты в стену оказывается настолько прочной, что устройства подкосов или кронштейнов не требуется, тем более что и по условиям прочности самой плиты последние являются ненужными. Если междуэтажные перекрытия в здании .исполнены железобетонными или вообще по железным балкам, то плита балкона служит продолжением конструкции перекрытия и является лишь выступающей, свешивающейся частью последнего (черт. 316 и 317). Если междуэтажные перекрытия в здании устроены по деревянным балкам, то железобетонная консольная плита заделывается непосредственно в кирпичную кладку или связывается с обвязочной балкой (черт. 318. 6). При металлической несущей конструкции балкона и при перекрытиях по деревянным балкам пред
варительно устраивается рама из двутавровых или коробчатых профилей (черт. 319, з); эта рама заделывается в стену здания и между элементами рамы располагается бетонная или железобетоная плита, причем эта плита может быть размещена или поверх элементов рамы (черт. 319, <)) или "между ними (черт. 319, е и ж).
Для образования чистого пола балкона бетонная или железобетонная плита может быть покрыта цементным слоем или асфальтам (черт. 317.
Черт. 316. Железобетонные балконы о глухим железобетонным ограждением
318, 319, д, е, ж), однако для того чтобы обеспечить полную водонепроницаемость и предупредить образование мокрых пятен на нижней поверхности плиты балкона, надежнее применить для устройства чистого пола конструкцию, аналогичную защитному слою крыш-террас и состоящую из водоизоляционного ковра, песчаного прослойка и уложенных поверх его плиток (черт. 319 и 320). Ограждение балкона проще всего достигается путем установки железной решетки (черт. 316, а и черт. 319), стойки кото-
рой заделываются в плиту или укрепляются к железной раме (черт. 319, а'): нередко по соображениям архитектурного оформления оказывается желательным ограждение сделать глухим в виде тонкой (6 см) глухой железобетонной (или типа Рабитц) стенки. В этом случае возникает вопрос об отводе атмосферной влаги, выпадающей на поверхность балкона. Для решения этой задачи может быть предложено три варианта (черт. 316, б и в, 317. а и 318). Между глухим ограждением и плитой устраивается просвет в вертикальной плоскости и стенка устанавливается на коротких (длиною 10—12 см в свету) железных (или железобетонных) стоечках (черт. 316, б и черт. 31 Si или же просвет устраивается (шириной 6—7 см) в горизонтальной плоскости на коротких, выпускаемых из плиты железобетонных консолях (черт. 316, в).
Черт. 317. Аксонометрический разрез железобетонного балкона с глухим ограждением и детали его элементов
Сравнивая основные два варианта (черт. 316, б и в), нетрудно заметить, что в конструктивном отношении они почти равноценны, но при горизонтальном просвете возможность падения с балкона вниз какого-либо предмета больше. Кроме того подход к барьеру менее удобен, чем в первых двух примерах. В архитектурном отношении последний вид решетки придает балкону несколько более тяжелый вид, чем при установке стенки на стоечках (черт. 316, б), но зато отстоящая от плиты в сторону стенка в большей степени предохранена от образования некрасивых пятен при стоке дождевой воды с плиты балкона.
При таянии снега вода с балкона нередко попадает на проходящих внизу людей; чтобы избежать этого, по краям плиты балкона подвешиваются небольшие желоба из кровельного железа или устраиваются лотки, подобно указанному на черт. 320, е, присоединяемые к водосточным трубам (если последние имеются на фасаде) или заканчивающиеся носиками,
направляющими струи воды за пределы тротуара на проезжую часть улицы, но эти приспособления значительно портят вид балкона и лишают его в большой мере декоративности в общем оформлении здания.
Глухое ограждение балкона можно сделать не только монолитным, но и сборным (черт. 317, в). Наконец при более богатой отделке фасада здания ограждение балкона может быть в соответствии с общим архитектурным оформлением осуществлено в виде баллюстрады (черт. 320), собираемой из готовых бетонных элементов, но такая конструкция является относительно трудоемкой.
Черт. 31S. Порог в балконных дверях
К элементам здания, конструктивно приближающимся в известной степени к балконам, следует отнести также и эркер ы. Эркером называется выступающая за линию фасада конструкция, которая представляет собой неотделенную от пего часть помещения и внешне ограждена остекленной в той или иной степени стеной (черт.' 321). В плане эркеры могут быть прямоугольными, многоугольными и закругленными.
Эркеры устраиваются в целях увеличения площади пола помещения или в целях увеличения угла видимости из помещения (благодаря вы-352
ступу) прилегающей местности, но кроме того эркеры являются также и декоративными элементами как по отношению к помещению, так и по отношению к внешнему оформлению здания.
Эркеры могут начинаться или на поверхности земли или свешиваться над нею на некоторой высоте (черт. 321, а, б, в, 322 и 323). В последнем случае основным несущим элементом эркера являются консоли, аналогичные устраиваемым для балконов, но несущая часть консоли всегда связы-
Черт. 319. Балкон с железной несущей конструкцией и с железной решеткой
вается с балками междуэтажных перекрытий и является неразрывным продолжением их.
На черт. 322 показано основание для эркера, состоящее из системы железных балок с заполнением бетонной плитой между ними (аналогичное основание может быть сделано также железобетонным). Такая система балок осуществляется в каждом этаже здания, и по периметру образованных как бы балконов производится устройство вертикальных ограждающих конструкций эркера. В целях облегчения поддерживающих эти огражде-
23 Зак. 691. Проф. Л. А. Очри. 353
ния элементов чрезвычайно важно стремиться к возможному уменьшению собственного веса ограждающих стен. Поэтому вполне логично (с этой точки зрения) в стенах эркеров применять большие площади остекления и легковесные стеновые материалы (пустотелый, пористый, трепельный кирпич, шлакобетонные и пемзобетонные камни и т. п.).
Нижнее свешивающееся основание эркера должно иметь повышенную термическую изоляцию, показанную на черт. 323 и состоящую из двух слоев торфолеума. Остальные же перекрытия, поэтажно разделяющие эркеры, могут иметь конструкцию, нормальную для междуэтажных перекрытий остальной части здания. Пол в эркерах устраивается такой же, как в прилегающем помещении.
Черт. 320. Балкон с железной несущей конструкцией и с решеткой в виде бал-люстрады
В отличие от эркеров и балконов в строительстве находят применение еще так называемые лоджии, которые представляют собой не выступ, а впадину на фасаде здания (черт. 324). Назначение лоджий то же, что и балконов, т. е. дать возможность пребывания на свежем воздухе без необходимости выхода из дома. Лоджии имеют широкое распространение в городском жилищном строительстве. Западной Европы и предпочитаются, там балконам вследствие того, что лоджия лучше защищена от ветра и атмосферных осадков, а кроме того создает ощущение большей надежности, чем пребывание на свешивающемся, иногда на большой высоте лад поверхностью земли балконе, но лоджия значительно больше затемняет лежащие за ней помещения, чем балкон (черт. 325).
Ограждение лоджий может быть сквозным (например в виде железной решетки) или глухим, причем это ограждение может располагаться заподлицо с фасадной стеной здания (черт. 325, а справа) или несколько выступать за нее (черт. 325, а слева); наконец лоджии могут иметь балкон (черт. 325, слева). На черт. 325 показан пример устройства лоджий в четырехэтажном здании; из помещенных планов видно, как устройство лоджии влияет на форму помещений и на их затемнение.
Черт. 321. Примеры эркеров
В конструктивном отношении ограждающие элементы лоджий имеют много общего со сказанным выше о балконах и эркерах. Для стен следует применять возможно легкие малотеплопроводные материалы, как в эркерах; полы устраиваются как на балконах (черт. 326), но перекрытия, лежащие над или под помещениями, приходится отеплять. Перекрытие лоджии, расположенной под помещением (в примере, показанном на черт. 325, перекрытие под помещениями четвертого зала) аналогично нижнему перекрытию свешивающегося эркера (черт. 326). Перекрытие лоджии над первым этажом отличается от последнего тем, что пол его должен быть водонепроницаемым, т. е. иметь гидроизоляционный ковер, слой песка и плитки (черт. 326).
Для того чтобы достигнуть полной водонепроницаемости перекрытий... расположенных над помещениями здания, требуется значительная тщательность производства гидроизоляционных работ и продуманная конструкция перекрытий. Иначе при эксплоатации выстроенных зданий с лоджиями обнаруживаются дефекты. Вследствие относительной дороговизны конструкций лоджий их не следует рекомендовать к широкому применению.
Черт. 322. Железная несущая конструкция эркеров
§ 86. ВХОДЫ И ЗОНТЫ НАД НИМИ
В отношении устройства входных дверей как таковых (т. е. дверных полотнищ) были даны необходимые указания уже раньше (§ 29), здесь же вопрос рассматривается с точки зрения композиции входной части здания.
При наружных входах в здание обычно устраивается тамбур (или шлюз) с двумя или тремя дверями. Для зданий, в которых может происходить массовое скопление людей (как например здания клубов, театров, кино, фабрик, заводов и т. п.), существует официально установленное правило, согласно которому на случай возникновения паники все двери должны открываться наружу.
Железобетонная стенка
Черт. 323. Железобетонная несущая конструкция эркеров.
Черт. 324. Общий вид здания с лоджиями
Черт. 325. Фасад и планы здания с лоджиями
Железобетонная обвязочная балка
tt!ппипНdrrvrujиrta L/nni/rr
4-
4~
Гидроизоляционный слой
3^ этаж
Паокет
Штукатурка
Железобетонная плита 80 л м
Метлахские плитки
Цементный раствор
Торфолеум оЬщей толщиною кйлл
Z^ этаж =============в=а=з
350
Накат
410
Гчдроизоляционный слой
(4 слоя перганина по клебенассе)
петлахские плитки
цементный раствор Г-4
Черт. 326. Конструктивные детали элементов лоджий
В отношении зданий, в которых одновременное массовое скопление значительных людских масс не предусматривается, это правило не является обязательным и в таких зданиях чаще всего встречаются тамбуры с двумя дверями, причем большею частью наружная дверь открывается наружу, а внутренняя — внутрь. Такое устройство дверей имеет несомненное преимущество в том, что возникающие при открывании или закрывании одной из дверей воздушные толчки (импульсы, волны) не стремятся привести в движение вторую дверь. Кроме того при открывании обеих дверей в разные стороны расстояние между ними (глубина тамбура) может быть меньше. Так или иначе, но во всех случаях обычно приходится считаться с тем, что наружные двери открываются наружу, и это обстоятельство приобретает существенное значение, если выход ведет например к тротуару, прилегающему к зданию и к этому выходу. С точки зрения удобства и общих основ благоустройства представляется вполне логичным выходы из зданий проектировать таким образом, чтобы открываемые полотнища двери не выходили за линию фасада здания.
Черт. 3’_7. Входы в жилое и общественное здание
Из этих соображений входные двери на помещенном раньше проекте проходного пункта (черт. 260) помещены как бы в лоджии (в глубокой нише), благодаря этому двери защищены от атмосферных осадков и открываемые полотнища не мешают продольному движению по тротуару вдоль здания.
На черт. 327 показано два входа. Левое фото изображает вход в жилой дом поселкового типа. Ввиду того что пользование входом происходит редко и он не прилегает непосредственно к тротуару, ниша при входе не предусмотрена, тем более что двери такого входа могут открываться внутрь. Черт. 328 иллюстрирует пример устройства аналогичного входа, который не предназначен для интенсивного пользования и в котором открывание полотнищ двери не может мешать движению пешеходов. На черт. 327 (правое фото) приведен пример входа массового пользования, прилегающего к тротуару; дверь расположена в нише, хотя и имеющей относительно небольшую глубину. Наконец на черт. 329, а изображен вход с более глубокой нишей.
Целесообразность размещения входной двери в нише подкрепляется еще тем, что в этом случае становится излишним устройство над входом зонта, 360
Черт. 328. Входная дверь в здание с остеклением ее рубчатым или арми-
w
который к тому же обладает тем недостатком, что стекающая с него дождевая вода попадает на прохожих.
Если ниша при входе не предусматривается, устройство над входом подвесного зонта является желательным.
В каменных зданиях конструкция зонта проще всего осуществляется в виде тонкой же- * лезобетонной пластинки, одной своей стороной заделываемой в кладку стены и образующей со- < бою консоль (черт. 329, б). Если • зонту придаются большие размеры, то пластинка может быть по- I мощью железных тяжей (или цепей) подвешена к стене, а для того чтобы избежать стекания воды на тротуар, на верхней плоскости железобетонного зонта предусматриваются соответствую- . щие уклоны с отводом воды по небольшим водосточным трубам (черт. 329).
Наконец вместо железобетонной пластинки может быть применена легкая железная конструкция рованным стеклом (черт. 330).
Черт. 329. Железобетонный
зонт над входной дверью
j.-----------1400
Черт. 330. Железный остекленный зонт над входной дверью
ГЛАВА 23
ЛЕСТНИЦЫ
§ 87. РАЗМЕРЫ ЭЛЕМЕНТОВ ЛЕСТНИЦЫ /
При описании конструкции деревянных лестниц в двухэтажных деревянных зданиях (§ 37) были уже приведены некоторые часто встречающиеся размеры элементов лестничных маршей.
В каменных зданиях, имеющих нередко более значительное число этажей, вопросы удобства пользования лестницей и вопросы затраты энергии при этом приобретают существенно большее значение, и поэтому здесь необходимо остановиться более подробно на факторах, определяющих правильный выбор размеров ступеней лестницы.
Одним из условий минимальной затраты энергии при ходьбе является регулярное повторение единообразных соразмерных движений тела или, как говорят, соблюдение при движении ритма. Вследствие этого человек инстинктивно делает при ходьбе в каждый промежуток времени определенное число шагов определенной величины, причем число и величина шагов зависят, с одной стороны, от желаемой скорости передвижения, а с другой — от роста человека и возраста.
Особенно ярко ритмичность движения выявляется при организованной ходьбе, например в строю.
У каждого человека в определенные периоды его жизни (детство, зрелый возраст, старость) вырабатывается некоторый нормальный для него ритм передвижения, являющийся для него наиболее удобным, но вместе с тем и для значительных групп людей (например для взрослых людей молодого и среднего возраста, составляющих громадное большинство населения) существует некоторая средняя величина шага и средняя скорость пере-
величина шага становится меньше и горизон-
Чер. 331. Схема движения по лестнице
движения (число шагов в определенный промежуток времени), которые могут быть приняты в качестве нормальных, так как всякий организм обладает свойством приспособляемости и привычки.
За такой нормальный шаг принимается обычно на основании фактических наблюдений величина 63 с.м, причем эта величина относится к случаю наиболее часто встречающегося передвижения по горизонтальной плоскости, под шагом же понимается расстояние S между двумя последовательными положениями ног при ходьбе (черт. 331, а).
Если человек передвигается по наклонной плоскости, то при сохранении того же нормального ритма тальная проекция его равна примерно (черт/331, б):
x = S — 2у — S : (1 + 2 tg а), причем принимается, что при подъеме в вертикальном направлении человек затрачивает энергии в 2 раза больше, чем при передвижении по горизонтальной плоскости.
Передвижение по лестнице может быть приблизительно приравнено передвижению по наклонной плоскости и, исходя из этого, для устройства удобной с точки зрения соблюдения нормальной ритмичности лестницы должны быть соблюдены нижеследующие условия: а) все ступени должны иметь одинаковые размеры, так как в противном
случае при ходьбе не может быть соблюден ритм движения: неоднородность ступеней не только ведет к неудобствам при ходьбе, но связана с некоторой опасностью падения, так как человек может передвигаться достаточно уверенно и надежно только в том случае, если он при ходьбе соблюдает не только привычную для него размеренную периодичность движений, но и единообразие самых движений, т. е. ритм;
б) шаг при передвижении по лестнице должен быть эквивалентным шагу на горизонтальной плоскости.
Если вышеприведенное равенство применить для определения размеров лестничных ступеней, то в нем будут два неизвестных: высота подступенка а и ширина проступи Ь; это равенство допускает любое число решений; однако для того, чтобы ступня могла удобно стать на проступи, и для того, чтобы при ходьбе не приходилось слишком высоко поднимать ногу для перемещения со ступени на ступень, следует считать в качестве минимальной ширины проступи 24 см, а в качестве максимальной высоты подступенка 20 см.
Эти пределы ограничивают число возможных решений для вышеприведенного равенства, но все же число их остается еще достаточно велико, если не задан уклон марша.
Подъем по более пологой лестнице будет для человека легче, чем по крутой лестнице, тем более, что при большой высоте подступенка человек затрачивает больше мускульной энергии, чем при низком подступенке.
Вследствие этого для удобства передвижения по лестнице очень большое значение имеет пологость лестницы (угол наклона маршей к горизонту), но при более пологих лестницах число ступеней, а следовательно и проступей увеличивается, а кроме того увеличивается и ширина проступей; вследствие этого путь при более пологих лестницах становится длиннее и длина марша больше. Отсюда следует, что более пологие лестницы занимают больше места и требуют больших размеров лестничных клеток, которые вызывают дополнительные денежные затраты.
Заслуживающее внимание экспериментальное исследование произведено несколько лет назад инженерами Делл и Леман в Дортмундском физиологическом институте. Эти исследователи построили опытный лестничный марш, которому можно было придавать любой уклон и на котором можно было устанавливать ступени с любым соотношением размеров проступи и подступенка. Из сопоставления анализов поступившего в организм при вдохе количества кислорода и выброшенного при выдохе количества углекислоты они определили количество затраченных организмом калорий при передвижении по лестнице на 1 м подъема. Таким образом было проделано несколько тысяч экспериментов, и на основании этих результатов определено, что количество калорий на 1 м подъема по лестнице с различными измерениями элементов маршей колеблется от 10 до 12,5, причем были построены соответствующие эквивалентные кривые Ч .
На основании произведенных экспериментальных исследований, охвативших людей различного роста и телосложения, Делл и Леман пришли к нижеследующему выводу.
1. При заданном или выбранном уклоне маршей размеры ступеней, соответствующие равенству 2а + Ъ = 63 см, удовлетворяют требованию минимальной затраты энергии при подъеме по лестнице данного уклона (равенство 2а + b = 63 см рекомендуется для определения размеров ступеней большинством советских и иностранных руководств по строительному делу).
2. Оптимальный уклон маршей соответствует условию b—а =12 см, т. е. случаю, когда разность измерений проступи и подступенка остается постоянной и равна 12 см.
Отсюда Делл и Леман делают заключение, что в оптимальной с точки зрения у д о б-ст^а и затраты энергии лестнице ступени должны иметь размеры 17X29 см, так как эти размеры удовлетворяют обоим приведенным условиям.
В практике строительства СССР значительное распространение имеют стандартизованные размеры ступеней, при которых сумма измерений проступи и подступенка является постоянной и равна 45 см, т. е. а + b = 45 см (табл, в § 37).
Ниже помещается таблица (табл. 12), в которой для различных величин подступенка определены остальные показатели элементов лестниц, удовлетворяющие равен-ствам:
1) 2а + b = 63 см
2) Ь — а = 12 »
3) а + b = 45 »
В этой таблице указано для каждого случая: соответствующая ширина проступи Ъ в см (графа I), уклон марша г (графа II) и количество калорий q, затрачиваемых человеком при подъеме по лестнице на 1 м высоты согласно данным Делла и Лемана (графа III).
Таблица 12
a в см 2a 4- Ъ = 63 см b — a = 12 cm a Ъ — 45 см
Ъ i 0. Ъ i Q. b i Q.
14 35 1:2,5 10 26 1:1,86 10,1 31 1:2,2 10
15 33 1:2,2 10 27 1:1,80 10 30 1:2,0 10
16 31 1:1,94 10 28 1:1,75 10 29 1:1,8 10
17 29 1:1,7 10 29 1:1,7 10 28 1:1,65 10,1
18 27 1:1,5 10,25 30 1:1,67 10,05 27 1:1,5 10,25
19 25 1:1,32 10 5 31 1:1,63 10,2 26 1:1,37 10,45
20 23 1:115 10,75 32 1:16 10,25 25 1:125 10,6
22 19 1:0,86 12,5 34 1:1,55 10,6 23 1:1,05 11,25
24 15 1:0,62 12,5 36 1:1,5 11,2 21 1:0,87 12,5
26 11 1:0,42 12,5 38 1:1,36 12,1 19 1:0,73 12,5
1 Lehmann und Engelmann, Arbeitsphysiologie, Band 6, S. 271, 1933. Springer.
Из рассмотрения табл. 12 можно сделать следующие выводы:
1. При наиболее часто встречающейся на практике высоте подступенка от 15 до 18 см затрата энергии во всех трех случаях получается почти одинаковой, но по формуле Делла и Лемана лестница получается более крутой и занимает тем самым меньше места.
2. По формуле 2а 4- b = 63 см при малой высоте подступенка получаются излишне пологие марши и, наоборот, при большой высоте подступенка (например в палубных лестницах и в лестницах для редкого пользования) марш получается очень крутым при незначительной ширине проступи.
3. По формуле Делла и Лемана марши с уклоном 1 : 1,5 имеют размеры ступеней 24 X 36 см и требуют затраты энергии 11,2 кал/м, тогда как по другим рассматриваемым формулам этому уклону соответствуют размеры ступеней 18 X 27 см с затратой энергии 10,25 кал/м. Последним размерам надо отдать несомненное предпочтение также с точки зрения удобства пользования лестницей, так как подступенок высотою 24 см явно неудобен, марши же во всех трех случаях требуют одинаковой величины лестничной клетки; поэтому формула Делла и Лемана не может быть признана удачной.
Анализируя все три приведенные формулы для определения размеров ступеней, приходится констатировать, что формула а + b = 45 см дает наиболее удовлетворительные результаты для практики, и поэтому впредь до постановки обстоятельных экспериментальных исследований следует рекомендовать пользование именно ею, тем более что она отвечает стандартным ступеням СССР и очень проста.
Число ступеней в марше не должно превышать 18, но при уклоне 1:1,5 подъем по маршу, имеющему 18 ступеней, является очень утомительным и в среднем следует для практических целей считать предельное число ступеней в одном марше:
при уклоне 1:2 ... 18 ступеней
„ 1:1,75 ... 15
„ 1:1,5 ... 12
Эти соображения дают еще одно дополнительное условие, которое следует учитывать при проектировании лестниц.
Если принять высоту подступенка
при уклоне 1:2 . . . 15 см
„ „ 1:1,75 . . . 16.5 „
„ „ 1: 1,5 ... 18,0 „
то отсюда получается предельно рациональная высота подъема одним маршем: 18 • 15 = 2,70 М; 16,5 • 15 = 2,47 м; 1,80 • 12 = 2,16 М, В среднем 2,50 М. Однако чем меньше будет длина марша (до известного предела) или чем меньше будет высота подъема одним маршем, тем лестница будет удобнее и легче для ходьбы, так как при этом увеличивается число площадок, служащих для отдыха, но увеличение числа площадок повышает стоимость устройства лестниц.
В марше не должно быть меньше 5 ступеней. Эта норма установлена из соображений, что очень короткие марши, при которых уровни площадок находятся на очень малом расстоянии по высоте, нередко служат по имеющимся наблюдениям причиною падения при спускании по лестнице, так как при недостаточно интенсивном или при недостаточно целесообразном освещении лестниц спускающийся человек не различает в должной мере разности уровней площадок и теряет ощущение наличия между ними ступеней; особенно это имеет место при быстром опускании по лестницам.
Этот наинизший предел числа ступеней не должен однако приниматься как целесообразный, так как лестница с короткими маршами также недостаточно удобна вследствие очень частых переходов с одного марша на другой, удлиняющих общую протяженность проходимого пути. Нормально для практических целей следует минимальное число ступеней в марше принимать равным 8—12 или, иными словами, считать минимальную высоту подъема одним маршем 1,50 м, допуская более короткие марши (но с числом ступеней не менее 5) лишь в виде исключения в качестве второстепенного элемента лестницы.
Ширина маршей лестницы определяется, с одной стороны, из условий требуемой пропускной способности при загрузке или эвакуации здания, а с другой стороны, по размерам тех предметов, которые приходится случайно транспортировать по лестнице. О необходимом числе лестниц в здании и о необходимой в каждом отдельном случае ширине маршей будет более подробно сказано в III томе. Наиболее часто встречающаяся в массовом гражданском строительстве ширина маршей проверена в § 37; там же указан способ «разбивки» лестницы и определения небходимых размеров лестничной клетки.
§ 88. ВИДЫ ЛЕСТНИЦ
Наиболее простой формой лестницы является двух маршевая. Она характеризуется, как правило, тем, что в пределах каждого этажа располагается по два марша с одной промежуточной площадкой (черт. 332 и 333).
Черт. 332. Схема двухмаршевых лестниц
О точки зрения единообразия конструкции лестницы и маршей желательно, чтобы все марши имели одинаковую длину, т. е. состояли из одинакового числа ступеней; это возможно однако лишь при одинаковой высоте всех этажей здания и при четном числе подступенков на один этаж.
Площадки лестниц имеют обыкновенно в плане прямоугольное очертание с прямыми или закругленными углами, как показано на черт. 332, пи б. Здесь же следует указать на то, что в целях ясности чертежа на плане лестниц следует всегда обозначать, который из маршей в отношении данной площадки является восходящим и который нисходящим. Проще всего это обозначается при помощи стрелки, причем движение по стрелке всегда 366
обозначает подъем (черт. 332, а и б). Так например, при направлении стрелки, принятом на черт. 332, б, правый марш (правый по направлению движения) является по отношению к нижней (промежуточной) площадке восходящим, а к другой — нисходящим.
На черт. 334 иллюстрируется общий вид двухмаршевых лестниц.
При ранее указанном предельном подъеме одним маршем на 2,5 м двухмаршевая лестница является пригодной лишь при высоте этажа до 5,0 л (черт. 332, в).
При более значительной высоте этажа (преимущественно более 6 л) целесообразно высоту этажа разбить на две равные части и для каждой части запроектировать двухмаршевую лестницу (черт. 335); тогда на каждый этаж придется не два, а четыре марша. Такую лестницу можно назвать двойной двухмаршевой лестницей. Если число подступенков на один этаж обозначить через N—-H: а, то число ступеней в обычной одинар-
Черт. 333. Общий вид маршей лестницы
ной двухмаршевой лестнице (при четном N) составит -----1J -2 =
= N — 2, а при двойной двухмаршевой лестнице (~ — 1) • 4 = =N— 4, т. е. при двойной двухмаршевой лестнице требуется на две ступени меньше, но зато в ней увеличивается число площадок (на две), а следовательно и число фризовых ступеней.
С этой точки зрения двойная двухмаршевая лестница стоит дороже, чем обычная, но зато сокращается длина лестничной клетки и лестница оказывается при более коротких маршах менее утомительной для пользования.
Если высота этажа составляет 6,0 м, то при двойной лестнице каждый марш как раз соответствует высоте подъема 1,50 м, что соответствует ранее упоминавшемуся нижнему пределу.
Двойные двухмаршевые лестницы можно применять и при высоте этажей меньшей 6,0 м, при этом подъем одним маршем будет несколько меньше 1,5, по самое главное заключается в том, что для свободного прохода по лестнице 0,5 Н должно быть настолько велико, чтобы человек, стоящий на последней ступени марша, не мог ушибиться головой о площадочную балку. Если принять предельный рост человека 1,80 м, высоту
ступени 0,18 м, конструктивную высоту площадки (включая площадочную балку) около 0,40 м, то 0,5 Н должно быть не менее 2,40 лг, округленно,
Черт. 334. Фото лестницы
2,5 м. Таким образом минимальная высота этажа, при которой возможно применение (например при необходимости максимального сокращения площади, занимаемой лестничной клеткой) двойной двухмаршевой лестницы, составляет около 4,80—5,0 м.
Промежуточным решением между обычной (одинарной) и двойной двухмаршевой лестницей является полуторная двухмаршевая лестница (черт. 336), при которой на один этаж приходится три марша.
Если принять, что высота подъема одним маршем колеблется от 1,5 до 2,5 ju, то такая полуторная лестница является пригодной для этажей высотой от 4,5 до 7,5 м.
В отношении удорожания (увеличение числа площадок) и удешевления (уменьшение размеров лестничной клетки) такая лестница занимает среднее место между одинарной и двойной двухмаршевой лестницей, но имеет однако ту особенность, что площадки, соответствую
щие уровням двух смежных по высоте этажей, лежат по вертикали не друг над другом (см. двери на черт. 336). Вследствие этого и. входы с лестницы в помещение получаются на плане двух смежных этажей не в одном и
том же месте (см. план на черт. 336, е, в котором правая и левая площадки, а также двери, ведущие с них, лежат в различных уровнях полов двух смежных этажей). В иных случаях это обстоятельство не имеет никакого значения для планировки помещений, в других же случаях представляет собою существенное неудобство.
Если по каким-либо условиям целесообразности оказывается необходимым расположить в пределах одного этажа тримаршаи вместе с тем иметь возможность устройства входов в помещения всех этажей в одном и том же месте по вертикали, то можно применить так называемую трехмаршевую лестницу, показанную в плане, разрезе и фото на черт. 337 и 338; при этом однако площадь, занимаемая лестничной клеткой, значительно возрастает.
Вследствие этого подобный прием встре
Черт. 335. Схема двойной лестницы
чается в строительстве. довольно редко и
находит применение преимущественно в зданиях общественного и админи-
стративно-управленческого характера, когда лестнице стремятся придать парадный или открытый, привлекающий к себе внимание вид.
Черт. 336. Схема полуторной лестницы
Разрез по а ~о
445
Черт. 337. Трехмаршевая лестница
24 Заек. W1. Проф. Л. А. Орк.
369
Кроме того лестничная клетка подобного вида с большим просветом в середине может найти оправдание в том случае, если этот просвет используется для установки в нем пассажирского лифта, как показано на черт. 337, причем шахту лифта желательно несколько сдвинуть с линии площадки так, чтобы открытые двери лифта не уменьшали (черт. 339, а) ширины последней. Согласно действующим нормам установка в лестничной клетке грузовых лифтов запрещается, так как в момент возникновения паники
погрузка или выгрузка и оставленный
может как раз производиться
Черт. 388. Фото трехмаршевой лестницы
под влиянием паники на площадке груз может послужить препятствием для спасающихся по лестнице людей.
При одинаковом числе ступеней во всех трех маршах лестничная клетка получает в плане квадратную форму (с прямыми или закругленными углами), но третий марш (третий по отношению к двухмаршевой лестнице) вдоль наружной стены (согласно черт. 339, а) может иметь или большее или меньшее число ступеней, чем остальные два, и тогда лестничная клетка получит в плане форму прямоугольника, вытянутого вдоль внешней стены или перпендикулярно к ней.
Необходимо обратить внимание на то, что ширина площадки в этом случае также должна быть несколько больше, чем полезная ширина марша (черт. 337) для того, чтобы сделать более удобным крутой поворот для людей, идущих вдоль поручня.
Среди прочих видов лестниц, имеющих хотя бы некоторое значение для возможного практического применения, можно еще указать на лестницы,
располагаемые в клетках круглого или многоугольного очертания.
Круг, как известно, имеет при той же площади наименьший периметр и в этом отношении представляет собой известный экономический интерес.
На черт. 339, д показана двухмаршевая лестница в круглой клетке, встречающаяся довольно часто в строительстве за границей. В этой лестнице все ступени являются косыми, т. е. имеют различную ширину проступи по длине ступени (по ширине марша). Это обстоятельство делает ее не особенно удобной для движения массовых людских потоков, но благодаря наличию в различных местах марша различного уклона (а следовательно и различного ритма) она является вполне удобной при малоинтенсивном движении по ней: дети, имеющию малую величину шага, охотно пользуются частью, прилегающей к поручню (который для детей обычно бывает более необходимым, чем для взрослых); взрослые идут в средней зоне, а лица, которым вследствие преклонности возраста или болезненного состояния требуется возможно пологая лестница, передвигаются по пристенной зоне (вдоль стены может быть также укреплен поручень).
На удобство пользования такой лестницей очень существенное влияние оказывает правильное начертание лестницы в плане, а именно: ступени должны быть расположены веерообразно, причем в самом узком
месте проступь должна иметь ширину не менее 23—25 см, а в самом широком месте (около стены) не более 32—36 см. Расстояние М от стены до точки, в которой пересекаются все линии, очерчивающие ступени в плане, определяется следующим образом: пусть ширина марша равна А, ширина проступи у поручня — 24 см, у стены — 34 см, тогда из подобия треугольников получается (черт. 339, в):
А : 0,5 (34 — 24) = М : 0,5 • 34;
И = —‘— = 3,4 м.
5
Лестница, показанная на черт. 339, г, помещается в многоугольной клетке и состоит из маршей, в которых имеется по пять ступеней (по четыре
Черт. 339. Различные виды лестничных клеток в плане
проступи и по пяти подъемов, т. е. подступенков). Подобная лестница также не может иметь широкого распространения и предназначается например для устройства в какой-либо башне (например водонапорной). Следует обратить внимание на то, чтобы острые углы сходящихся к центру площадок были притуплены для возможности поместить в этой части ступню ноги.
Ступени в этом виде лестницы являются также косыми, и в отношении их остается в силе все сказанное о лестнице в круглой клетке.
Последние два вида лестниц по своему оформлению приближаются к винтовой плоскости, которая теоретически является принципиально наиболее логичной схемой для передвижения в вертикальном направлении, но приведенные два примера показывают, что практическое осуществление этой теоретической схемы встречает ряд затруднений, исключающих широкое применение ее для устройства лестниц, призванных обслуживать массовые людские потоки.
§ 89. ВЫХОДЫ ИЗ ЛЕСТНИЧНОЙ КЛЕТКИ Наружный выход
Каждая лестница в громадном большинстве случаев ведет к наружному
выходу. Так как лестницы, как правило, располагаются в лестничных клет-
ках, наиболее простым решением является устройство выхода непосредственно из лестничной клетки (об этом уже говорилось при описании двухэтажных деревянных зданий —S 37).
Чаще всего лестничные клетки располагаются в здании перпендикулярно к продольным стенам (черт. 340), причем промежуточные площадки б прилегают к наружным стенам, а этажные площадки а обращены к внутренней стороне здания (черт. 340).
В этом случае дверь наружного входа размещается под первой промежуточной площадкой б (черт. 341 и 342). Минимальную высоту дверного проема следует принять ht = 2,05 м; конструктивная толщина дверной перемычки и площадки составляет h2 = 0,35—0,40 и. Таким образом минималь-
а Этажная площадка б- Промежуточная
Ч >рт. 340. Расположение лестничной клетки в здании
нал высота этажа Н, которая допускает — при равных маршах — устройство наружного выхода под первой промежуточной площадкой, должна быть равна' 4,70— 4,80 м (черт. 341, а). При меньшей высоте
этажа такое решение возможно только при не равных маршах, причем должно быть соблюдено условие, чтобы h - 2,35—2,40 м (черт. 341, б).
Черт. 341. Схемы устройства наружного входа в лестничную клетку
Более значительная длина, первого марша влечет за собою удлинение —• против необходимого минимума — лестничной клетки, а кроме того усложняет примыкание к промежуточной или к этажной площадке второго более короткого марша (черт. 341, б).
Таким образом этот пример является еще лишней иллюстрацией того, что с точки зрения оптимальных размеров лестничной клетки и с точки зрения стандартности элементов лестничной клетки равные марши дают наиболее целесообразное решение.
Если пол первого этажа возвышается над поверхностью земли, то наруж
ный выход из лестничной клетки при равных основных маршах и при
меныпей (чем 4,7—4,8 м) высоте этажа может быть устроен при соблюдении условия (черт. 341, Ь), что:
0,5 Н Jis h.
Так как возвышение пола первого этажа hi измеряется обычно от уровня земли и так как пол лестничной клетки обычно возвышается над поверхностью земли на = 0,15—0,20 м, можно указанное выше условие формулировать нижеследующим уравнением:
hi = h3 + Л5 - h — 0.5 Н.
В жилых зданиях очень употребительной является высота этажа Я = 3,5 м, а в общественных зданиях—Я = 4,0 отсюда (черт. 341, в и а):
h4 =s= h — 0,5 Я = (2,35 — 2,40) —
— 0,5 • 3,5 = 0,60—0,65 М,
и для общественных зданий:
Черт. 342. Фото лестницы с наружным выходом под площадкой
hi ' (2,35 — 2,40) — 0,5 • 4,00 =
= 0,35—0,40 М.
Таким образом для нормального решения лестничной клетки и для нормального устройства наружного выхода из нее пол первого этажа жилых зданий должен возвышаться над поверхностью земли на 0,6—0,7 м, причем между уровнем пола лестничной клетки и уровнем пола первого этажа получается короткий марш.
На этот короткий марш не распространяется указанное в предыдущем параграфе требование о минимальном числе ступеней в марше и он может иметь менее 5 ступеней. Все сказанное ранее относится к наиболее часто встречающимся двухмаршевым лестницам.
При трехмаршевых лестницах и при расположении выхода не по оси лестничной клетки вышеприведенные зависимости не являются обязательными, и сохраняется только требование о необходимости соблюдения под площадкой А свободной высоты минимум 2,05 м с учетом конструктивной толщины марша и площадки, т. е. необходимо первым и вторым маршами приподняться на высоту Jh = 2,35—2,40 л, а площадка А будет расположена от уровня земли на высоту 2,50—2,65 м (черт. 343, а, б).
Наконец необходимо указать на то, что все ограничения в отношении высоты этажей и в отношении схемы лестницы (в отношении равенства маршей) отпадают, если наружный выход устраивается не в самой лестничной клетке, а через промежуточное помещение (например вестибюль), ведущее обычно на противоположную фасадную сторону здания (черт. 343, а, в). Такое промежуточное помещение требует дополнительной площади, однако оно лучше защищает лестничную клетку от охлаждения. Поэтому непосредственный наружный выход из лестничной клетки устраивается тогда, когда он не предназначен для массового пользования, например из второстепенной или служебной лестницы, или когда он является запасным на случай срочной вынужденной эвакуации здания.
Черт. 343. Примыкание лестничной клетки к вестибюлю
Выходы из подвала
Иногда в зданиях для хозяйственных целей устраиваются подвальные или полуподвальные (цокольные) этажи, причем средством сообщения между этими этажами и поверхностью земли или другими этажами здания служит та же лестничная клетка. В этом случае в схеме лестницы добавляется еще марш, ведущий в подвальный этаж (черт. 344).
Этот марш должен быть изолирован огнестойкой стенкой от других маршей лестницы (черт. 344). Кроме того в подвальном или полуподвальном этаже должно быть предусмотрено прилегающее к лестничной клетке помещение с оконным или дверным отверстием в наружной стене (для выхода дыма на случай пожара). Входы в помещения подвального или полуподвального этажа могут устраиваться только из этого промежуточного помещения, которое должно иметь сообщение с лестничной клеткой через шлюз, имеющий две двери (черт. 344, а).
Ввиду того что высота подвального этажа очень часто бывает меньше, чем остальных этажей, и ввиду того, что лестница, ведущая в подвальный этаж, может быть более крутой, обычно удается спуститься в него одним маршем, но устройство такого марша усложняет конструкцию лестницы и нередко затесняет входную часть лестничной клетки, затрудняя устройство тамбура для размещения в наружном входе необходимых с точки зрения теплоизоляции двух дверей.
Поэтому выходы из подвального этажа очень часто устраиваются независимо от лестничной клетки, тем более что независимые выходы иногда диктуются противопожарными соображениями. В частности самостоятельные, не связанные с общей лестничной клеткой выходы из подвальных и полуподвальных этажей должны устраиваться тогда, когда эти выходы ведут из котельной центрального отопления, из складочных помещений, из мастерских, прачечных и т. п. Описание устройства подобных выходов будет дано несколько ниже.
Черт. 344. Выход из подвального этажа через лестничную клетку
Выход на чердак
Согласно действующим в СССР нормам все устраиваемые в зданиях лестницы должны быть доведены до чердака. Это требование не относится только к парадным лестницам общественных зданий, если в здании имеются другие доведенные до чердака лестницы.
Выход через лестничную клетку на чердак необходим прежде всего для возможности доступа к нему на случай пожара и в случае обслуживания
обычно располагаемых на чердаке вентиляционных устройств, разводящих магистралей отопления и др.
Черт. 345. Лестница на чердак
Черт. 346. Выход на чердак через люк
Лестница, ведущая на чердак, может быть более крутой (так как использование ее происходит редко) и может иметь уклон 1 :1,25, хотя, вообще говоря, наличие более крутых (чем остальные) маршей нарушает стандартность лестничной конструкции и требует применения другого типа ступеней. Поэтому с экономической точки зрения более значи-376
тельная крутизна чердачной лестницы не дает при индустриализированном строительстве существенного эффекта.
Выход из лестничной клетки на чердак должен быть расположен в том месте, где чердак имеет достаточно большую высоту.
Ввиду того что соблюдение требования о нормальной высоте двери (2,0 м) вызывает на практике нередко затруднения, в отношении выхода на чердак допускаются некоторые отступления, а именно (черт. 345):
1) свободная высота над верхней площадкой может быть уменьшена до 1,90 м (эта высота соответствует среднему росту человека в пожарной каске);
2) дверной проем на чердак может имет высоту 1,60 м;
3) между порогом этого дверного проема и верхней площадкой лестницы могут быть устроены 2—3 ступени, т. е. верхняя лестничная площадка может располагаться на 30—50 см ниже пола чердака.
Устройство выхода на чердак через люк по приставной лестнице (черт. 346) в многоэтажных зданиях не разрешается. Такой выход может применяться только в двухэтажных зданиях, а также в зданиях одноэтажных, т. е. в которых отсутствуют лестничные клетки.
Перекрытие над каменными лестничными клетками должно быть сделано из невозгорающихся материалов, например в виде железобетонной плиты или в виде бетонных сводиков по железным балкам. Поверх перекрытия предусматривается отепление, например из шлака.
§ 90. КОНСТРУКЦИЯ КАМЕННЫХ ЛЕСТНИЦ
Каменной называется лестница, имеющая каменные или бетонные ступени.
Несущей конструкцией лестницы являются площадочные балки и так называемые косоуры, которые заменяют тетивы деревянных лестниц и несут на себе нагрузку от ступеней марша.
Черт. 347. Конструктивные схемы каменных лестничных маршей
Площадочные балки и косоуры осуществляются из железных двутавровых профилей или из железобетона.
Основная схема лестницы заключается в следующем: поперек лестничной клетки, в уровне междуэтажных перекрытий и в уровне промежуточных площадок укладываются площадочные балки; между площадочными балками соответственно уклону маршей устанавливаются ‘ косоуры; поверх
косоуров укладываются ступени, а между площадочными балками и стенами лестничной клети устраиваются площадки (черт. 347).
Каменные ступени (обычно из гранита, аморфных известковых пород или мрамора) выпиливаются обычно из каменных массивов и подвергаются дальнейшей обработке на особых строгальных или шлифовальных станках. Достоинство хорошего качества каменных ступеней составляют их долговечность, малая стираемость и сохранение в течение длительного промежутка времени гладкой, но нескользкой поверхности. Но месторождения годного для изготовления ступеней камня имеются далеко не повсеместно, перевозка же его на далекие расстояния обходится дорого; вследствие этого
каменные ступени имеют лишь местное применение (или для сооружений с высококачественной отделкой).
Бетонные ступени в большинстве случаев обходятся дешевле каменных и обычно изготовляются на заводе бетонных изделий. При тщательной работе поверхности ступеней получаются достаточно прочными, но от ходьбы поверхности проступей становятся скользкими; этот недостаток частично устраняется, если в раствор, образующий проступь, добавить мраморной крошки (мелкие кусочки мрамора) и после частичного затвердения раствора для того, чтобы устранить неровности, образуемые неправильной формой крошки мрамора, отшлифовать поверхность проступи.
Стоимость мраморной крошки сама по себе ложится небольшим расходом на изготовление таких ступеней, но шлифовочная работа стоит относительно дорого и вследствие этого ступени «с крошкой» стоят значительно дороже, но зато они более красивы, прочнее обычных бетонных, а главное, как уже упоминалось, являются менее скользкими.
На черт. 348 показано несколько типов бетонных ступеней. Простейшим видом следует считать ступень массивную (черт. 348, ё), которая имеет примерно треугольное сечение и образует гладкую нижнюю поверхность 373
маршей (черт. 333, лев.). В целях экономии бетона и уменьшения веса ступеней иногда применяются ступени, которые имеют в поперечном сечении форму уголка (черт. 348, а, б, в, г, д) с соответствующими треугольными выступами в торцах. При укладке таких ступеней нижняя поверхность марша приобретает уступчатый характер (черт. 333, прав.).
Иногда в целях защиты валика ступени от повреждения в нее заделывается железный угольник (черт. 349) или металлическая (железная или
Черт. 349. Отделка деревом бетонных ступеней и маршей
Черт. 350. Отделка деревом железобетонных ступеней
медная) фасонная полоса, причем поверхность проступи для уменьшения скользкости покрывается линолеумом; наконец иногда поверхности ступеней облицовываются деревом твердой породы, например дубом (черт. 350).
При укладке ступеней последние одним своим концом ложатся на косоур, а другим могут быть заделаны в стены, но при заделке концов в стены ступени приходится укладывать одновременно с возведением стены, так как предусмотреть гнезда при возведении стены можно только частично вследствие того, что совокупность гнезд для целого марша представляет
'собой сплошную борозду глубиною 15—20 см, которая слишком сильно ослабляет сечение стены (черт. 351, в).
Поэтому нередко вместо одного косоура укладывается два—-по краям марша (черт. 351, г, 352); в этом случае ступень опирается на два косоура, и необходимость в заделке их в стену отпадает; двухкосоурные марши на-
Черт. 351. Конструктивные схемы маршей ходят свое применение также в тех случаях, когда заделка концов ступеней в стену является по конструктивным соображениям невозможной. Ступени уголкового сечения опираются на косоуры имеющимися у них с нижней стороны выступами (черт. 348, а, в, г, д, е).
Железобетонные (а частично также и бетонные и каменные) ступени можно кроме того настолько прочно заделать одним концом в стену, что они будут работать как консоли, и в этом случае косоуры являются излишними. Марши, составленные из таких ступеней, называются бескосоур-ными, консольными или висячими (черт. 351, е и ж).
Осуществление подобных маршей возможно только в том случае, если стены, окружающие лестничную клетку, имеют толщину не менее 38 ел»; ступени укладываются одновременно с ведением кладки стен (на время постройки марши в этих условиях должны быть тщательно защищены настилом от случайных почти неизбежных повреждений).
Длину маршей лестницы, а равным образом и число ступеней в них следует, как уже говорилось, по возможности делать одинаковыми, однако при нечетном числе ступеней на этаж это условие оказывается неосуществимым и поэтому в одних маршах будет на одну ступень больше, чем в других (черт. 353).
Черт. 352. Общий вид лестницы с двухкосоур-ными маршами
Для примыкания неравных по длине маршей к площадкам может быть несколько решений. Так например, на черт. 353, а правые марши имеют по 12 ступеней, а левые — по 11 ступеней. В этом случае примыкание маршей в уровне второго этажа является нормальным, так как крайние подступенки примыкающих восходящего и нисходящего маршей располагаются на одной вертикали, на промежуточных же площадках подступенки крайних ступеней сдвинуты по отношению друг к другу на ширину одной проступи. Если маршипо11и12 ступеней сгруппировать так, как изображено на черт. 353, б, то примыкание косоуров к площадке будет во всех случаях нормальным, но ширина некоторых площадок будет больше, чем остальных.
Ступени, лежащие в уровне площадок и представляющие собой как бы переходные элементы между площадкой и маршами, называются Фризовыми. По отношению к нисходящему от площадки маршу фризовая ступень входит по существу в состав этого марша; по отношению к вос-
ходящему от площадки маршу фризовые ступени входят скорее в состав площадки.
Нормальное примыкание маршей к площадке может быть осуществлено трояким способом:
1) способ 1 (черт. 354): верхняя фризовая ступень имеет нормальное сечение, но в нижних фризовых ступенях промежуточных площадок должны быть сделаны вырезы, через которые проходят косоуры восходящего марша, или должны быть применены фасонные нижние фризовые ступени; оба косоура прямые;
2) способ 2 (черт. 355): косоуры также прямые, но требующие для верхних и нижних фризовых ступеней специального профиля;
Черт. 353. Схема лестницы при нечетном числе ступеней на этаж
3) способ 3 (черт. 356): фризовые ступени имеют сечение нормальных ступеней и отличаются от последних только увеличенной длиной, но без валика; косоур восходящего марша — гнутый (см. также черт. 353, внизу).
Вследствие этого способ 3 особенно пригоден для ступеней из естественного камня; при бетонных ступенях предпочтительнее способ 1.
При применении ступеней стандартных размеров нередко оказывается затруднительным добиться того, чтобы при заданной высоте этажа стандартный размер подступенка уложился точно целое число раз в этой высоте. В этих случаях допускается так называемая «разгонка», т. е. укладка ступеней на подмазке толщиной 2—3 мм, осуществляемой сложным или цементным раствором и регулирующей (увеличивающей) высоту подступенка таким образом, чтобы она составляла некоторую целую часть высоты этажа.
Верхняя плоскость площадок в зависимости от отделки покрывается цементным раствором, асфальтом или метлахскими или цементными плитками.
Что же касается конструкции площадок в лестницах описанного вида, то наиболее простым решением является устройство бетонного сводика или
Черт. 354. Детали лестницы по железным косоурам
Черт. 355. Детали лестницы по железным косоурам железобетонной плиты, опирающихся одной стороной на площадочную балку, а другой на противоположную площадочной балке стену лестничной клетки. Поверх сводика или плиты нередко устраивается в целях выравнивания уровня под чистый пол небольшой толщины бетонная подготовка (черт. 355 и 356).
Перила каменных лестниц (лестничная решетка) делаются чаще всего железными и состоят в простейшем случае из заливаемых серой в оставляемые в ступенях отверстия вертикальных стоек, соединяемых несколькими наклонными (параллельными уклону маршей) прутьями или полосами железа (черт. 357 и 35S). Поверх перил обыкновенно привертываются деревянные поручни, которым может быть придано различное сечение
План
Черт. 356. Детали лестницы по железным косоурам
(черт. 358). Наиболее сложной и кропотливой столярной работой является устройство деревянных поручней на перилах в той части, где последние переходят с одного марша на другой, т. е. у поворотов перил на площадках (черт. 358, б). Прямые бруски поручня могут быть выделываемы машинным способом, переходы же, которые представляют собою вставки, очерченные по плавным сложным кривым, склеиваются на месте из отдельных необработанных кусков и обрабатываются вручную стамеской, рашпилем и шкуркой, пока не будет образована соответствующая плавная форма.
Довольно ответственной работой является также создание плавного перевода от решетки нисходящего марша к решетке восходящего марша {черт. 359). Иногда в месте перехода решетки с одного марша к другому допускается перелом (черт. 334); такой переход проще в работе, Йо. менее красив.
Черт. 357. Рисунки лестничных перил
В целях лучшего использования объема лестничной клетки расстояние (просвет) между маршами в плане следует сделать возможно малым (около 10 см), но при малой ширине просвета тем труднее осуществить главный переход перил; то же относится к случаю, когда просвет очень велик. Наиболее целесообразной шириной просвета для плавного перехода железных перил и деревянного поручня следует считать 15—20 см.
Для определения профиля железных двутавровых балок для косоуров и площадочных балок двухмаршевых лестниц с небольшим просветом между
15. Зак. Л1. Проф. Л. А. Ое|рк. 385
маршами может служить табл. 13 (в графе А указан номер профиля для косоура, а в графе В — номер профиля для площадных балок).
Черт. 358. Деревянные поручни лестничных перил
Таблица 13
Размеры ступеней 170X290 мм
Высота этажа в м 3,0 4,0 4,5 5,0
Число ступеней в марше 11—12 12 13—14 15
А в А в А в А В
Каменные и бетонные ступени длиной м: 1,30 1,50 1,70 1,90 Железобетонные ступени длиной м: 1,50 1,70 1,90 2,20 14 18 14 18 16 20 18 20
14 20 14 20 16 20 18 20
16 22 16 22 16 22 18 22
16 24 16 24 18 24 20 26
14 18 14 18 16 20 18 20
14 20 14 20 16 22 18 22
14 22 14 22 16 24 18 24
16 26 ’j 16 26 16 26 18 26
Примыкание косоуров к площадочным балкам, изображено на черт. 360.
Если в лестнице имеются марши, длина которых существенно меньше остальных, то устройство косоуров усложняется. Это усложнение вызы-
Черт. 359. Плавный переход поручня и перил с восходящего на нисходящий ма^ ши
вается тем, что в укороченных маршах между площадочными балками кроме собственно маршей (ступеней) располагаются
Черт. 860. Деталь сопряжения косоура с площадочной балкой
еще горизонтальные участки (площадки), имеющие ширину, равную ширине марша (черт. 361). Для устройства таких укороченных маршей и промежу-
Черт. 361. Гнутые косоуры при неравных маршах
25*
387
точных площадок приходится применять гнутые косоуры, т. е. косоуры, состоящие из горизонтального и наклонного участков (черт. 361).
При небольшой длине марша и при небольших профилях двутавровых ба’лок такой гнутый косоур можно непосредственно выгнуть (с нагреванием двутавровой балки на горне); при более значительном профиле балок прихо-
а)
нои клетки
Эта ж ноя пло' тадка
Стена лестничной клетки
1- Главная площадочная валка
I- Площадочная вставка
3- гнутыи косоур
4- Прямой косоур
5 - второстепенная площадочная балка
Черт. 362. Косоуры трехмаршевой лестницы
дится косоур склепать или сварить из двух кусков помощью двухсторонних накладок.
Горизонтальный участок марша* (площадка) может быть осуществлен двояким способом:
1. Между косоурами устраивается (как на основных площадках) бетонный сводик или бетонная плита и поверх их по соответствующей подгж-388
товке (или без нее) устраивается чистый слой — такой же, как на всех площадках (черт. 361, а).
2. Поверх косоуров укладываются непосредственно бетонные- или каменные плиты, аналогичные ступеням, но прямоугольного сечения (черт. 361, а, б).
Гнутые косоуры приходится применять также при трехмаршевых и четырехмаршевых лестницах. На черт. 362 изображена схема косоуров трехмаршевой лестницы в двух вариантах. В первом варианте (черт. 362, а) гнутые косоуры применены для крайних маршей и между этими гнутыми косоурами вставлены прямые косоуры среднего марша. Во втором варианте (черт. 362, б) гнутые косоуры предусмотрены под средний марш, а для боковых маршей косоуры являются прямыми и опираются одним концом на площадочную балку, а другим на гнутый косоур.
§ 91. НАРУЖНЫЕ ПОЖАРНЫЕ ЛЕСТНИЦЫ
При описании выходов на чердак упоминалось, что доходящие до чердака лестницы служат между прочим для доступа к нему пожарной команды во время пожара. Из чердака устраивается выход на крышу, через
Черт. 363. Наружная пожарная лестница
слуховое окно, и таким образом пожарная команда, ремонтные рабочие и ». п. имеют возможность попасть на крышу по одной из лестниц здания; однако лестничная клетка может оказаться во время пожара задымленной 'и пользование лестницей может стать затруднительным.
Кроме того во время пожара оказывается нередко необходимым подать на крышу пожарный шланг; тащить шланг через лестничную клетку на чердак и на крышу очень неудобно.
Поэтому при каждом здании устраивается стационарная железная лестница типа приставной (черт. 363).
Для того чтобы лестницу максимально защищать от вырывающегося из окон пламени, ее необходимо располагать у глухих участков стен или у наиболее широких простенков между окнами, возможно малых размеров, выходящими из наименее опасных в пожарном отношении помещений. Конструктивные детали таких лестниц видны из черт. 363.
Подъем тяжелого пожарного шланга по поставленной почти отвесно пожарной лестнице затруднителен, особенно при большой высоте здания.
Черт. 364. Пожарная лестница с трубой для присоединения пожарного шланга
Поэтому нередко к лестнице укрепляется железная труба, к верхнему и нижнему концам которой присоединяется во время тушения пожара пеньковый шланг (черт. 364), или же вверху предусматривается блок, через который перекинут трос; тогда подъем шланга осуществляется снизу помощью этого троса.
ГЛАВА 24
ПОЛЫ
§ 92. ПАРКЕТНЫЕ ПОЛЫ
Щитовой паркет
Одним из видов паркетного пола является так называемый щитовой; он составляется из отдельных щитов размером 1,4 X 1,4 м, заготавливаемых на деревообделочных заводах и» образуемых дубовой клепкой, наклеенной на щитовое основание.
Последнее вяжется на клею из брусков сечением примерно 6 X 10 или 5 X Ю см и состоит из обвязки и двух перекрестных средников (черт. 365); промежутки между брусками заполняются входящими в пазы дощечками толщиною 2,5 см, располагаемых в двух взаимно перпендикулярных направлениях (для более равномерного распределения деформаций при усушке).
Наклеиваемая поверх описанного щита клепка состоит из дубовых (иногда из ясеневых) дощечек толщиною от 12 до 20 мм, имеющих в плане форму квадрата или вытянутого прямоугольника. Рисунок, образуемый квадратной клепкой, обычно называется «косая к о р-390
зинка» (черт. 365), а образуемый прямоугольной клепкой — «в е л к у». Клепка наклеивается на щиты таким образом, чтобы вдоль периметра их оставались незаполненными некоторые площади, которые можно • было бы при смыкании укладываемых на перекрытие щитов заполнить клепкой нормального размера и тем самым создать непрерывный рисунок паркета, скрывающий места сопряжения щитов.
Необходимость наклейки на месте устройства полов довольно большого количества клепки является с точки зрения индустриализации и внедрения стахановских приемов довольно существенным недостатком щитового паркета; кроме того эту наклейку почти никогда не удается осуществить так тщательно, как в специальной мастерской, и поэтому эти «связующие»
F"-1 л ' 1
Ц® -Ш--Д»
В pajnlti/
В елку
Черт. 365. Щитовой паркет
клепки легче отстают под влиянием случайной сырости, чем клепки «о с н о в н ы е».
Дальнейшим недостатком щитового паркета следует признать его относительно большую конструктивную толщину, вызываемую необходимостью поверх балок перекрытия устраивать обрешетку для создания опоры под основания щитов. Расстояния между балками перекрытия, определяемые на основе целого ряда конструктивных соображений, далеко не всегда соответствуют размерам щитов, и поэтому под последние приходится укладывать особую обрешетку из досок толщиною от 4 до 6 см (в зависимости от расстояния между балками), причем обрешетка может быть сделана двояким способом (черт. 366): поперек балок укладываются доски (лаги) через 1,4 м ж в них через такое же расстояние врубаются поперечины; в этих условиях щит опирается на обрешетку своим периметром. При втором способе поверх балок укладываются лаги через 0,7 м только в одной направлении, и тогда каждый щит опирается на обрешетку двумя брусками обвязки ж одним средником. Этот последний способ является, вообще говоря, более я^остым и вследствие этого более целесообразным. Скрепление щитов
с обрешеткой производится гвоздями, вбиваемыми в незаклеенные клепкой места.
После заклейки этих мест клепкой, которая обычно несколько выступает над клепкой, приклеенной на заводе, поверхность паркетного' пола простро-гивается и верхний загрязненный или случайно поврежденный царапинами, слой клепки счищается стальной пластинкой, называемой циклей.
Черт. 366. Основание под щитовой паркет Типы рисунков щитового паркета
Черт. 67. Рисунки сложного щитового паркета
Время от времени поверхность паркетного пола необходимо натирать воском. Прд таком уходе он в течение долгого времени сохраняет свой правильный гладкий вид и не требует мытья водою, способствующей расстройству клееных соединений. Запущенный, загрязненный или неудовлетворительно подобранный по цвету клепки паркет для придания ему однообразного цвета часто натирается мастикой, которая по 392
существу должна состоять из воска, скипидара и растительной краски.. Такая мастика не является вредной для паркета, но очень часто она заменяется низкосортными суррогатами, состоящими преимущественно из охры, разведенной на воде, и в таком виде она ведет лишь к образованию пыли (и к отставанию приклеенной клепки. На черт. 367 приведено несколько более сложных рисунков щитового паркета.
Сборный паркет
Встречаясь также под наименованием «массивны й» или «с п е-ц и а л», сборный паркет составляется из отдельных клепок, имеющих толщину около 20—25 мм и снабженных по четырем своим граням пазами; эти
Черт. 368. Сборный паркет
клепки (или, как иногда говорят, паркетины) укладываются поштучно на обрешетку и соединяются между собою узкими рейками, входящими в пазы смежных клепок (черт. 368). Обрешетка устраивается из досок шириной 20 см, прибиваемых к балкам перекрытия через каждые 20 см; таким образом между досками-остаются промежутки 20 см; толщина досок колеблется в зависимости от расстояния между балками от 3,5 до 4,5 см. Обрешетка под сборный паркет делается иногда сплошной или с зазорами между досками 5—10 см.
Клепки сборного паркета имеют обычно форму удлиненного прямоугольника при ширине 8—12 см и при длине 20—40 см; каждая клепка пришивается к обрешетке двумя-тремя тонкими гвоздями, забиваемыми в стенку пазов таким образом, чтобы гвозди не мешали закладке соединительных реек в пазы. Чаще всего клепки сборного паркета укладываются «в елку», но встречается также рисунок в виде параллельных полос.
Поверхность сборного паркета обрабатывается острожкой и циклеванием, как и щитового. От последнего сборный паркет отличается тем, что устройство его осуществляется без применения клея, и поэтому он не подвергается значительному повреждению при мытье полов водою, однако для того, чтобы предупредить впитывание воды деревом и его разбухание, поверхность сборного паркетного пола тщательно прокрашивается горячей олифой или парафином.
Сборный паркетный пол следует мыть только в исключительных случаях; поверхность его должна натираться воском, как щитового.
Возможность производить настилку клепки без применения клея является несомненно достоинством сборного паркета по сравнению со щитовым, но зато укрепление на гвоздях менее прочно, чем на клею, и вследствие этого сборный паркет при значительной усушке клепки или обрешетки скрипит под ногами во время ходьбы. Во избежание этого поверх обрешетки под паркетный набор прокладывается слой картона, а кроме того необходимо обращать должное внимание на сухость материала клепки и обрешетки, не говоря о том, что настилка пола должна производиться уже в достаточно просохших помещениях здания; но последнее относится также и к щитовому паркету.
Вообще же на практике щитовой пол производит обычно вследствие большой плотности стыков между клепками более красивое впечатление, чем сборный.
Паркет по асфальту
Описанные две разновидности паркетных полов
по своей конструкции
предназначены преимущественно для устройства на перекрытиях с деревянными балками. При перекрытиях железобетонных или бетонных по железным балкам также могут быть применены эти конструк-
ции, но в этом случае необходимо было бы принять особые меры для создания прочной связи между конструкцией перекрытия и с устраиваемой поверх его обрешеткой (например путем укрепления досок последней помощью болтов).
Проще однако задача разрешается, если паркетный набор (настил) прочно уложить непосредственно на имеющуюся бетонную поверхность перекрытия. Для этой цели применяется также сборный в и д п о л а, но он отли-
чается от предыдущего тем, что Черт. 369. Паркет по асфальту клепки помощью асфальта
наклеиваются без применения гвоздей и обрешетки к бетонной поверхности перекрытия или к бетонной подготовке, устроенной поверх последнего (черт. 369).
Для того чтобы асфальт в швах не выступал на поверхность пола и не портил вид его, а также и для увеличения прочности сцепления клепок с асфальтом, они снабжаются особыми треугольными четвертями, образующими ласточкины хвосты и заполняющимися асфальтом при вдавливании клепки в размягченный слой последнего, тогда как на внешней поверхности пола грани клепок плотно прилегают друг к другу (черт. 369). .
Паркет по асфальту не расстраивается под действием воды и не скрипит под ногами; кроме того он имеет меньшую конструктивную высоту, чем описанные выше конструкции. Ввиду этого на его стороне имеются крупные преимущества, делающие его особенно пригодным для помещений общественного значения. Иногда для укладки паркета вместо асфальта применяется так называемый «асфальтин», напоминающий собою битумную клебемассу, помощью которой клепки паркета приклеиваются к бетонному основанию пола.
§ 93. ДРЕВЕСНО-МАГНЕЗИАЛЬНЫЕ ПОЛЫ
Древесно-магнезиальные полы, называемые также иногда магнолито-выми, представляют собою слой затвердевшей д р е в е с н о-м а г н е-зиальной массы, уложенный поверх некоторого, преимущественно бетонного основания. Основными материалами для изготовления таких полов служат:
1. Каустический магнезит — порошок, получаемый в результате тонкого помола равномерно обожженного естественного магнезитового камня. Во избежание порчи магнезит следует хранить в сухом месте в герметически закрытых железных барабанах, в которых он доставляется с заводов. Из примесей, встречающихся в магнезите, наиболее вредной является серная кислота.
2. Хлористый магний — камневидная масса, получаемая путем выпаривания рапы (рассола) озера Саки в Крыму. Доставляется также в плотных железных барабанах, так как иначе он отсыревает и образует рассол. Среди примесей в нем не должно быть хлористого кальция. Кроме того хлористый магний должен быть нейтрален и не содержать следов соляной кислоты в свободном виде.
Кристаллический хлористый магний может быть заменен соляной кислотой, предварительно нейтрализованной магнезитом; замена соляной кислотой улучшает качество древесно-магнезиальных полов, но несколько повышает их стоимость.
3. Древесные опилки — преимущественно хвойных пород или березовые. Крупность опилок колеблется обычно от 1 до 3 жж, но частично находят также применение более мелкие опилки (древесная мука).
Магнезит и хлористый магний являются вяжущими веществами (так называемый цемент-сореля), а опилки образуют собою наполнитель раствора.
В качестве наполнителя может служить также короткое асбестовое волокно, которое действует на массу связующе и увеличивает прочность полов (но замедляет процесс твердения раствора). Асбест обычно применяется только в виде примеси к древесной муке, да и то преимущественно в местах, расположенных близ месторождений асбеста (на Урале ввиду дешевизны его как местного материала). Полы, в которых к древесно-магне-зиальной массе добавляется асбест, носят иногда название асболитовых.
Добавка в качестве наполнителя мелкого чистого кварцевого песка придает массе более камневидный характер и большую твердость, но такие полы легко растрескиваются.
Для получения более плотной массы очень часто к раствору добавляется некоторое количество талька; наконец для придания поверхности пола ровного и приятного на-вид цвета к раствору добавляется какая-либо минерального происхождения краска, отличающаяся большим содержанием окислов железа и достаточной стойкостью против действия кислот (железный сурик, мумия, охра и т. п.). Вследствие этого древесно-магнезиальные полы обычно имеют красный, красновато-коричневый, красновато-желтый цвет.
Во время затвердевания магнезиального раствора он увеличивается в объеме и обладает вследствие этого тенденцией вспучивания; добавка к раствору древесных опилок, представляющих собою эластичный, сжимающийся материал, способствует сохранению постоянства объема раствора; чем больше к раствору добавляется опилок, тем больше раствор теряет тенденцию к вспучиванию, но тем больше он теряет свою механическую прочность. Поэтому чрезвычайно важной является достаточно прочная связь магнезиальной массы с основанием, на которое она укладывается, так как этой связью поглощаются усилия, поднимающие уложенный слой массы вверх.
Основанием, с которым хорошо связывается древесно-магнезиальная масса и которое является в должной мере прочным, чтобы противостоять ее
вспучивающим усилиям, в первую очередь является бетонная плита или слой бетонной подготовки состава не ниже 1:4: 5—1: 4 : 6, хорошо про-трамбованной и не имеющей на своей поверхности никаких легко отслаивающихся пленок и затирок; кроме того поверхность бетона должна быть достаточно шероховатой.
Далее основанием для древесно-магнезиальных полов может служить нестроганый деревянный дощатый настил, также представляющий собою достаточно прочную шероховатую поверхность.
Независимо однако от требований, предъявляемых к основанию с точки зрения прочной связи с древесно-магнезиальной массой, прочность и долговечность древесно-магнезиальных полов могут быть обеспечены лишь в том случае, если будет предупреждено образование в полах трещин.
Чем эластичнее древесно-магнезиальная масса и чем больше в ней волокнистых составляющих, тем лучше она противостоит образованию трещин, и наоборот, чем она тверже, тем легче в ней появляются трещины. Это обстоятельство необходимо учитывать при выборе конструкции пола и состава массы, его образующей.
Как правило, древесно-магнезиальный пол следует делать в два слоя..
Нижний подготовительный слой толщиною 10—12 мм должен состоять из тощей массы (см. ниже) с довольно крупными опилками (до 3—4 .«л). Этот слой явится компенсатором против появления трещин, так как, с одной стороны, он достаточно прочно связывается с основанием и с верхним слоем, а с другой стороны, не обладая достаточной механической прочностью, он отличается значительной эластичностью, которая в сильной степени смягчает все разрывающие и ломающие усилия, возникающие как в основании, так и в слое массы.
Если древесно-магнезиальный пол устраивается по деревянному основанию, хорошо высушенному и выстоявшемуся (например старые полы в существующих зданиях), то в деревянный пол необходимо забить на расстояниях 15—20 см оцинкованные (например толевые) гвозди и переплести их оцинкованной проволокой, образовав тем самым сетку, работающую как арматура в железобетонных конструкциях. Оцинковка гвоздей и проволоки необходима для защиты их от разрушения серной кислотой и хлористым магнием.
В качестве состава древесно-магнезиальной массы можно указать нижеследующую рецептуру: на 1 л<3 древесно-магнезиальной массы (раствора) требуется:
Тощий состав для подготовительного слоя в ле3
Древесные опилки..................... 0,90
Магнезит............................. 0,20
К'аска................................... —
Тальк.................................... —
Раствор хлористого магния 22° Боме 0,64
Средний состав для верхнего слоя (или однослойного пола)в л3
0,90
0,52
0,03
0,09 0,75
Для получения раствора хлористого магния крепостью 22° Боме необходимо к 1 кг плавленого хлористого магния добавит!. 1,475 л воды, это даст 2,10 л раствора; в 1 л крепостью 22° Боме содержится 0,476 кг плавленого хлористого магния.
Приведенная выше рецептура носит ориентировочный характер и в зависимости от качества материалов и требований, предъявляемых к полу, может подвергаться существенным изменениям на основании практического опыта; окончательный выбор рецептуры должен производиться опытными специалистами, хорошо знающими технйку устройства магнезиальных полов (литературу по этому вопросу см. библ, указатель; на русском языке большинство работ в этой области принадлежит П. В. Лапшину).
Все сказанное выше по поводу магнезиальных полов относится только к их механическим свойствам и к влиянию механических свойств основа-356
ния на прочность наносимого слоя, но следует еще иметь в.виду, что магнезиальная масса и основание оказывают также и взаимное химическое воздействие друг на друга.
Если в магнезите или в хлористом магнии имеются растворимые примеси, вредные для бетона (например серная и соляная кислота), то при этом происходит нарушение прочности бетона вследствие воздействия этих кислот на углекислый кальций бетона (поэтому для основания нельзя применять известково-цементных бетонов); с другой стороны при наличии в бетоне основания сернистых соединений (например вследствие применения для бетона котельных шлаков) последние при наличии известных количеств влаги вступают в реакцию с хлористым магнием и тем самым ослабляют прочность соединения древесно-магнезиальной массы с поверхностью бетона (шлакобетона), это вызывает отставание нанесенного магнезиального слоя и ведет к вспучиванию и появлению трещин в полах. Проникание через эти трещины воды или даже влажного воздуха способствует гидролизу хлористого магния, чем еще больше ускоряется нарушение связи и вспучивание пола.
Поэтому для основания не следует применять пористого бетона и в частности шлакобетона (особенно если применяемые шлаки содержат значительное количество серы); далее древесно-магнезиальные полы не следует устраивать в сырых помещениях и помещениях с мокрыми производствами, при которых на пол попадает значительное количество воды (в особенности сказанное относится к случаям недостаточной надежности основания, вызывающей опасение появления трещин в полах), но самое главное — необходимо обращать внимание при производстве работ на то. чтобы в массе не было избыточного содержания хлористого магния, так как последнее может быть причиной хрупкости и растрескивания полов в сухих помещениях, и, наоборот, недостаточной твердости в сырых помещениях; при значительной влажности воздуха в помещении полы потеют и покрываются нередко пятнами в виде белых налетов. Не менее вредно, чем на бетон и на магнезиальную массу, избыточный раствор хлористого магния действует также на железо (на арматуру железобетонных конструкций, на заделанные в бетон железные части, болты и трубы).
При погружении железа в раствор хлористого магния разрушения его не происходит, но при переменном смачивании и высыхании обнаруживается значительное ржавление (аналогия с гниением дерева) поверхности железа. В соответствии с этим ржавление железа в бетоне может иметь место только при доступе к железу воздуха (через поры или трещины).
Неудачи при применении древесно-магнезиальных полов с полной ясностью выявляют те мероприятия, которые являются основными для обеспечения прочности и долговечности устраиваемых магнезиальных полов и их оснований, а именно:
а) достаточно плотная, жирная, но шероховатая поверхность бетонного основания (шлакобетон, теплобетон и т. и. не годятся);
б) строгое наблюдение за дозировкой, исключающей избыточность раствора хлористого магния;
в) достаточная защита железной арматуры, железных балок и пр. от проникания к ним раствора хлористого магния; последнее частично" достигается покрытием их достаточно толстым (3—4 елг) слоем плотного бетона (п. а), частично же конструктивными мероприятиями, устраняющими или уменьшающими опасность по'явления трещин в бетоне.
В заключение остается еще сказать об отделке поверхности полов. Ввиду того что в состав массы входят довольно крупные частицы в виде опилок, нанесенный и сглаженный лопаткой слой имеет несколько шероховатую поверхность. При желании получить гладкую и равномерную поверхность пола последняя очищается циклей и производится затирка пор магнезиальным молоком. Для увеличения срока службы полов, их эластичности и сопротивляемости изнашиванию поверхность магнезиального пола следует
после полной просущки (не ранее чем через месяц после изготовления) покрывать растительными маслами (например льняное или конопляное масло или продукты, их заменяющие) и повторять эту операцию один раз в год.
Вместо протирки маслом можно в целях увеличения прочности и плотности полов прибегнуть также к флюатированию их поверхности; при покрытии полов растворенными солями флюатов (соли кремне-фтористо-водо-родной кислоты) последние действуют на магнезит и образуют нерастворимые в воде и в слабых кислотах соединения, заполняющие поры на поверхности пола.
Для получения блестящей поверхности очищенный циклей пол натирается воском.
Все эти мероприятия (пропитка маслом, флюатирование и натирка воском) в значительной степени понижают также влагопроницаемость древесно-магнезиальных полов, однако этих мероприятий все же оказывается недостаточно для того, чтобы древесно-магнезиальные полы сделать вполне надежными для сырых и мокрых помещений.
§ 94. КЕРАМИЧЕСКИЕ ПОЛЫ
Раньше были уже приведены основные сведения об устройстве полов из метлахских (или цементных) плиток (§ 71). В настоящем параграфе эти сведения остается лишь несколько дополнить указанием на то, что нередко
Плитки
Цементн раствор
Тоший бетон
Гидроизоляция - 2 слоя пергамина по клебемассе
Штукатурка,
Железобетон, плита
Плитки
цемента, раствор
Асфальт 2 см
Тощий бетон
Штукатурка^
Железобетон, плита
Черт. 370. Плиточный водонепроницаемый пол
к подобным полам предъявляются требования водонепроницаемости (так например в душевых помещениях, банях, прачечных, а также в некоторых мокрых цехах).
При вполне правильной форме плиток и при вполне плотной укладке их (без сколько-нибудь заметных швов между ними) по цементному раствору пол должен был бы теоретически получиться вполне водонепрони-398
цаемым, однако на практике оказывается, что при сколько-нибудь значительных количествах попадающей на пол воды, последняя все же просачивается сквозь швы между плитками и, проходя сквозь перекрытие, попадает в нижележащее помещение.
Поэтому при необходимости обеспечить водонепроницаемость пола иа метлахских, плиток следует поверх основания устроить предварительно водонепроницаемый слой (черт. 370), например из асфальта толщиной 20 мм или из двух слоев пергамина, наклеенных по клебемассе. Вместо этого возможно также укладку плиток производить не по цементному раствору, а по гудрону, но при светлых тонах плиток укладка по цементному раствору дает более чистую и красивую поверхность пола. Наконец в целях водонепроницаемости можно для укладки плиток применить цементный раствор с добавкою церезита, однако достаточных опытных наблюдений над подобной конструкцией не имеется; во всяком случае ее следует признать менее надежной, чем по битуминозному водоизоляционному слою, так как случайные усадочные или температурные трещины в цементном растворе нарушают водонепроницаемость пола.
§ 95. ЛИНОЛЕУМОВЫЕ, ПРОБКОВЫЕ И РЕЗИНОВЫЕ ПОЛЫ
Линолеумовые полы
Линолеум представляет собою плотный материал, несколько напоминающий собою по внешнему виду кожу.
В качестве основной составной части в линолеум входит так называемый линоксин, добываемый из льняного масла путем окисления его кислородом.
Черт. 371. Рисунки сквозного линолеума
Линоксин плавится с растительными смолами (каури, канифоль) и в результате получается линолеумовый цемент, смешиваемый с пробковой и древесной мукой, а также с минеральными маслами. Эта масса накладывается на прочную пеньковую ткань и пропускается через мощные горячие вальцы, из которых выходят длинные ленты шириной в 2,0 м с плотной, гладкой и эластичной поверхностью. Пройдя через соответствующую сушильную камеру, линолеум выходит готовым для укладки. Задняя сторона этой ленты (со стороны пеньковой ткани) окрашивается масляной краской.
. Кроме гладкого одноцветного линолеума вырабатывается также линолеум с рисунком. Этот рисунок может быть образован при помощи печатания его на поверхности линолеума эмалевой краской. Эта окраска при
.пользовании в процессе эксплоатации здания постепенно стирается, а самый рисунок, обычно имитирующий деревянные паркетные полы и состоящий из правильных геометрических сочетаний, очень часто производит неприятное ложное впечатление. Поэтому с поверхностным, печатаным эмалевой краской рисунком в настоящее время вырабатываются только дешевые сорта тонкого линолеума. Более прочные, правда и более дорогие •сорта линолеума имеют сквозной рисунок, т. е. рисунок, проходящий через всю толщу линолеумовой массы. В последнем случае различного цвета масса наносится на пеньковую ткань через специальные шаблоны, причем в этих сортах линолеума преобладают рисунки мраморовидные, рисунки с жилками и т. п., словом рисунки, не содержащие правильных геометрических фигур (черт. 371). Нередко линолеум вырабатывается однотонным •без рисунка. Наиболее часто встречающиеся тона: темнозеленый, коричневый, серый, темноголубовато-зеленоватый и т. п. При стирании линолеума Он сохраняет свой прежний вид.
Линолеум с печатаным рисунком вырабатывается толщиной 1,5—2,0 м, линолеум со сквозным рисунком имеет толщину з—4 и до 6 мм. Вследствие своей хрупкости (ломается при сгибании) линолеум должен укладываться на возможно ровные поверхности.
’ Линолеум представлят собою пол плотный, бесшумный с очень гладкой поверхностью. Эта поверхность может быть легко очищена мокрой^тряпкой, но отнюдь нельзя линолеумовый пол мыть с применением большого количества воды, так как под ее действием линолеум вздувается пузырями и разрушается клей, которым линолуем приклеен к основанию.
Вследствие своей мягкости и относительно малой прочности по отношению к механическим повреждениям линолеумовый пол особенно пригоден .для конторских помещений, для лабораторий, для жилых помещений и т. п.
При укладке по деревянному основанию линолеум наклеивается при помощи терпен-тинного клейстера следующего состава: 3—3,5 кг ржаной муки, 0,25 кг венецианского терпентина (скипидара) и несколько капель обычной, имеющейся в продаже карболовой кислоты (для устранения плесневения клейстера). Для наклейки линолеума по минеральному основанию или железу служит копаловый линолеумовый клей, состоящий из растительных смол (каури, канифоль), разведенных в спирте; расход его около 250 г/м2. Полотна линолеума рекомендуется укладывать так, чтобы швы между полотнищами были расположены вдоль падающих лучей света (т. е. нормально к стене, в которой имеются окна), так как при таком расположении швы на полу менее заметны.
Для того чтобы получить чистый аккуратный шов, линолеумовые полотна сначала проклеиваются только средней своей частью, края же, прилегающие к шву, шириной 10—15 см оставляются неиаклеенными, причем полотна укладываются внахлестку на *0,5—1,0 см. На следующий день, когда основная часть полотнищ уже прочно приклеилась к основанию, нижележащий слой обрезается острым ножом по краю верхнего1 нахлестнутого полотнища; после этого края несколько приподнимаются, намазываются клеем и приклеиваются к основанию, причем линолеум вдоль швов прижимается до затвердения кирпичами, железными плитами и т. п. Следует обращать внимание на то, чтобы клей не выходил из швов на поверхность линолеума; случайно выступившие на поверхность частицы клея смываются чистым керосином.
Необходимо следить за тем, чтобы под линолеумом не оставалось пузырей воздуха; до наклейки лучше всего полотно линолеума разложить по основанию накануне насухо, причем температура воздуха в помещении на все время работы должна поддерживаться около + 20°.
В качестве основания под линолеумовые полы лучше всего применять слой гидравлического гипса или асфальта.
Гипсовый слой толщиной з—5 см, состава 1 : 2 и до 1:3 целесообразно укладывать по слою сухого песка 2,5—3,0 см толщины. Штукатурный гипс для устройства подобного ‘основания непригоден, так как раствор из него недостаточно прочен и быстро разрушается и вдавливается под ножками мебели.
Асфальтовый слой еще лучше, так как он быстро твердеет и не впитывает влаги, тогда хак слой гидравлического гипсового раствора требует для своего затвердения не ^енее 14—15 дней и должен тщательно охраняться от попадания на него влаги. Асфальтовый слой делается толщиной 2,0—2,5 см по бетонному и в виде исключения по деревянному основанию.
В тех случаях, когда от пола требуется особая бесшумность и когда необходимо изолировать от шума нижележащие помещения многоэтажных зданий, под линолеум укладываются пробковые плиты (см. пробковый пол).
При укладке линолеума по деревянному основанию под него нередко' укладывается слой картона для того, чтобы предупредить образование трещин в линолеуме в местах стыка досок полового настила, но подкладка картона исключает возможность наклейки линолеума и в этом случае края полотнищ прибиваются, тонкими гвоздиками. Ввиду того что линолеум при отсутствии наклейки лежит менее плотно и менее ровно, к прокладке в картона следует прибегать только как исключение при наличии недостаточно ровного до-’ щатого основания.
Пробковый пол
Сильно спрессованные плиты, состоящие из пробковой крупы, сцементированной нерастворимым в воде составом, служат прочным, бесшумным, эластичным материалом для устройства полов.
Такой пол является особенно пригодным в тех случаях, когда требуется усиленная звуковая изоляция помещения, а также когда пол должен отличаться эластичностью (например физкультурные залы).
В Западной Европе пробковые полы устраиваются из небольших плит, при толщине от 6 до 12 мм, причем более тонкие плиты изготовляются из более мелкой пробковой крупы и могут быть окрашиваемы в различные цвета; более толстые плиты состоят из более крупной пробковой крупы и встречаются только естественного цвета. Один миллиметр толщины плит весит около 0,45 кг)м2.
Пробковые плиты наклеиваются по цементному или магнолитовюму основанию; нельзя их укладывать по асфальтовому и гипсовому основанию. Поверхность пробковых полов можно натирать воском или олифить; очистка производится влажной тряпкой, как линолеумовых полов. Кроме плит, служащих непосредственно полом, в Западной Европе изготавливаются также пробковые плиты, употребляемые в качестве подкладки под линолеум. Эти плиты также наклеиваются на основание, а линолеум наклеивается на них. Подкладка из пробковых плит увеличивает эластичность полов и уменьшает звуконепроницаемость. Эти плитки имеют размер 500 X 500 мм при толщине 2, 3, 4, 5, 6, 8 и 10 мм. Один миллиметр толщины весит 0,27 кг/см2, т. е. эти плиты спрессованы гораздо меньше, чем плиты, применяемые для устройства пробковых полов.
Резиновые полы
За последние годы в Западной Европе и Америке получает распространение резиновый пол, состоящий из резиновых полотнищ или плиток, наклеиваемых преимущественно на
минеральное основание. Резиновый пол очень прочен, эластичен, бесшумен и никогда не становится скользким; однако относительно высокая стоимость такого пола ограничивает широкое его применение. Особенно пригодным он является для вестибюлей, пандусов в административных зданиях и т. п.; кроме того вследствие высокой электроизоляционной способности целесообразен для выстилки помещений электрических распределительных устройств.
Резина для устройства полов выделывается или в виде полотнищ различных цветов шириною 1,2 м и длиною от 5 до 20 м или в виде плиток 10 X 10, 15 X 15; 20 X 20; 25 X 25; 50 Х50 см. Толщина — 3, 4, 5 ММ.
При укладке плитками представляется возможность получить красивый шахматный рисунок (черт. 372). В основании можно применять цементный слой, древесно-магнезиальный, гипсовый (гидравлический гипс) и т. п. Если основание недостаточно просохло, то необходима предварительная окраска особым асфальтовым лаком.
Для наклейки употребляется копаловый лак, к которому в целях ускорения твердения можно добавить некоторое количество мела; получившаяся кашеобразная масса наносится шпателем как на основание, так и на резину.
После наклейки необходимо резиновое полотнище или плитки прижать, например помощью железных плит. Случайные неровности при сопряжении стыков мож-
Черт. 372. Общий вид резинового пола в вестибюле
но счистить мелкой шкуркой. Выступивший в швах клей (вследствие не вполне тщательной работы) можно смыть бензином или бензолом. Если укладка ведется отдельными плит-
ками, то целесообразно в целях получения правильного рисунка укладку вести от середины помещения, взяв за начало пересечение основных осей площади пола. В остальном' резиновый пол в смысле устройства и ухода имеет много общего с линолеумовым полом.
ГЛАВА 25
ДЫМОХОДЫ И ПЕЧИ
§ 96. КАНАЛЫ В СТЕНАХ
Встречающиеся в зданиях каналы (преимущественно вертикальные) могут быть разделены на две категории: горячие и холодные. Пер-вые, именуемые дымоходами, предназначаются, как уже указывалось ранее, для отвода горячих газов или продуктов горения от отопительных приборов, вторые же имеют целью отводить из помещений извлекаемый иг
г-64-
Наружная стена
Внутренняя стена
Помещение /у
ф в о 'вз ’□□’ д- m.Fp £ е □ » □ «53 о f'-....
Помещение
Внутренняя стена
Лестничная клетка
Помещение
Черт. 373. Расположение дымоходов в кирпичных стенах
них воздух или подводить в помещение подогретый или неподогретый свежий воздух. Такие каналы называются вентиляционными.
Каналы, работающие под действием естественной тяги (самотяги), т. е. за счет разности температур более горячих газов или более теплого извлекаемого из помещений воздуха и более холодного внешнего воздуха, нецелесообразно располагать во внешних стенах, так как под влиянием охлаждения стенок каналов в зимнее время условия работы последних значительно ухудшаются; во всяком случае стенки дымоходов должны отстоять от внешней поверхности наружных стен по крайней мере на 50 см.
Дымоходы в каменных зданиях высотой до двух этажей могут быть-устраиваемы так же, как в деревянных, т. е. в виде отдельно стоящих 402
коренных труб, однако во всех случаях, где это оказывается возможным, целесообразнее для устройства дымоходов использовать внутренние капитальные стены. При зданиях с числом этажей более двух последнее решение следует считать единственно возможным. С другой стороны, при современных методах строительства и проектирования в каменных зданиях внутренние капитальные стены, за исключением стен, окружающих лестничные клетки, почти совершенно отсутствуют. Далее с увеличением числа этажей в здании применение печного отопления становится все менее целесообразным, и вследствие этого многоэтажные здания оборудуются, как правило, центральным отоплением и централизованной вентиляцией. Таким образом не-обходимость устройства дымоходов от печей в зданиях с большим числом этажей теряет постепенно свою актуальность, если не считать жилых зданий, в которых дымоходы всегда устраиваются в кухнях, а вытяжки устраиваются из кухни, уборной, ванной и т. п.
Черт. 374. Дымоходы из фасонных камней
В жилых зданиях, в которых очаги отапливаются газом, вместо дымоходов необходимо устраивать каналы для отвода продуктов горения. Наконец каналы (вытяжки) в целях естественного вентилирования необходимы очень часто и в зданиях нежилого назначения, и в результате сказанного устройство дымоходов и вытяжных каналов оказывается неизбежным в любом каменном здании.
Поскольку устройство каналов в стенах дешевле и надежнее, чем в отдельно стоящих коренных трубах, и поскольку внутренними капитальными стенами в современных зданиях являются, как уже упомянуто выше, стены лестничных- клеток, поперечные стены между отдельными квартирами в жилых домах и т. п., постольку всю основную массу дымоходов, вытяжек и прочих вентиляционных каналов целесообразно сосредоточить именно в этих стенах.
Дымоходы и вытяжки целесообразно располагать смежно, так чтобы за счет тепла отходящих продуктов горения согревать стенки вытяжных каналов и тем самым способствовать работе вытяжки.
Способы устройства каналов и дымоходов показаны на черт. 373.
Размер каналов для дымоходов в плане обычно равен 14 X 27 см, что соответствует величине положенного плашмя кирпича плюс толщина швов. Такой размер каналов вытекает отнюдь не из условий выбора оптимального сечения (таким оптимальным сечением был бы круг), а в значительной мере из соображения удобства и простоты кладки.
Толщина внешних, а также промежуточных стенок каналов прини-
мается в полкирпича; учитывая, что толщина стен лестничной клетки обычно равна 1 или iy2 кирпича, каналы в стене образуют на последней соответствующий выступ, тем более, что толщину стенок каналов приходится в сторону лестничной клетки увеличивать до 1 кирпича (черт. 373). Иногда кладка каналов ведется из особых фасонных блоков, объединяющих группу каналов, но такие блоки в массовом масштабе в СССР не вырабатываются (черт. 374). В редких случаях каналы образуются особыми гончарными трубами, закладываемыми в кирпичную кладку.
Черт. 375. Разделение дымоходов
Черт. 376. Расположение дымоходов в стенах многоэтажных зданий
При стенах из сплошных или пустотелых шлакобетонных или каких-либо безобжиговых камней каналы, как дымоходные, так и вытяжные устраиваются из особых камней наподобие упоминавшихся ранее для кладки коренных труб (черт. 374), но иногда при стенах из таких камней все каналы складываются из кирпича. Это относится также и к стенам из естественного камня, а также и ко всем прочим, рассматривавшимся выше стеновым материалам.
При примыкании к стенам каналов сгораемых частей, в частности деревянных междуэтажных перекрытий, между каналами и сгораемыми частями устраивается такая же разделка, как при коренных трубах (черт. 375). По существу разделка нужна только около горячих каналов, однако надежнее ее делать при всех каналах, учитывая, что при эксплоа-тации здания возможны случаи, когда вытяжки обращаются в дымоходы, 404
и тогда отсутствие разделки может послужить причиной пожара в здании. При большом числе каналов (например в многоэтажных зданиях), сосредоточенных в одном месте, их приходится располагать в стене не в один ряд, а в два (черт. 373).
В этом случае важно обратить внимание на то, чтобы один ряд параллельных каналов был использован для нижних этажей, а второй — для вышележащих этажей, для того, чтобы обеспечить стройную систему присоединения каналов к очагам и помещениям. С этой целью целесообразно в нижних этажах заложить только один ряд каналов, а второй добавить только в одном из вышележащих этажей.
Далее необходимо иметь в виду, что в многоэтажных, особенно жилых, зданиях планы всех этажей бывают одинаковыми, т. е. одноименные помещения (кухня, уборные) имеют одинаковые размеры, одинаковую пляни-ровку, одинаковое оборудование и лежат друг над другом.
Это условие вызывает необходимость присоединения в каждом этаже приборов к дымоходам и расположения вытяжек в одном и том же месте. Для соблюдения этого требования отдельные участки каналов приходится вести не вертикально, а несколько наклонно (черт. 376). Кладка наклонных ходов немного сложнее, но зато становится более удобным и простым использование дымоходов и вытяжек.
§ 97. УСТАНОВКА ПЕЧЕЙ
Печи располагаются, как правило, около капитальных стен, в которых предусмотрены соответствующие дымоходы. При наличии в здании несго-
раемых междуэтажных перекрытий — железобетонных или по железным балкам — печи могут устанавливаться (при достаточной прочности конструкции перекрытия) непосредственно на перекрытия.
Если перекрытия в каменном здании устроены по деревянным балкам, то печи устанавливаются на железные балкп, консольно заделанные в кладку стен (черт. 377), по аналогии с тем, как в деревянных зданиях (§ 36). При пересечении двух капитальных стен основание под печь может быть устроено на железной балке, перекинутой под углом со стены на стену (черт. 377, е). Между железными балками устраивается бетонная плита и на нее устанавливается печь (черт. 377, в). Иногда вместо бетонной плиты поверх балок устраивается деревянный настил, покрываемый вымоченным в жидкой глине войлоком и кровельным железом, затем выкладываются 2—3 ряда кирпича с шанцами (с пустотами), и на этом основании устанавливается печь. Такое решение менее надежно в пожарном отношении и не может быть поэтому рекомендовано. По аналогии с этим следует при перекрытиях по железным балкам со сгораемым заполнением заменять такое заполнение в местах установки печей несгораемым (например бетонным, черт. 377, г).
Черт. 378. Перекидной боров
• Если печь располагается не около капитальной стены (черт. 377, г), то при наличии достаточно прочных несгораемых перекрытий, печь устанавливается непосредственно на перекрытии, при перекрытиях же по деревянным балкам печи верхних этажей устанавливаются на железном каркасе применительно к решению, применяемому в деревянных зданиях (§ 36), однако такое решение может быть допущено лишь в двухэтажных зданиях и в крайнем случае для установки печей второго и третьего этажей.
Присоединение таких печей к дымоходам производится помощью так называемых перекидных боровов, располагаемых под потолком помещения, на расстоянии 20—30 см от поверхности последнего для того, чтобы предотвратить опасность его возгорания. Перекидной боров состоит из кирпичного канала, уложенного по двум железным угольникам в кожухе из кровельного железа (черт. 378).
Применение перекидных боровов и расположение печей не у капитальных стен следует допускать в отношении печей, топка которых производится относительно редко (например водогрейные колонки при ваннах). В отношении иных печей такое решение допустимо лишь как исключение.
ГЛАВА 20
ПОДВАЛЬНЫЕ ЭТАЖП
§ 98. ОГРАЖДАЮЩИЕ ЭЛЕМЕНТЫ ПОДВАЛЬНЫХ ЭТАЖЕЙ
Ввиду того что в подвальных, а равно и в полуподвальных и цокольных этажах уровень пола находится ниже поверхности земли, внешними вертикальными ограждениями последних, хотя бы в некоторой их части, служат фундаменты внешних стен, которые в этом случае с внутренней стороны, т. е. со стороны подвального помещения, имеют гладкие верти
кальные поверхности, бетонные или бутовые, обычно облицовываемые кирпичом (черт. 379).
Когда пол цокольного или полуподвального этажа заглублен в землю незначительно (не более 1,0—1,2 л), то окна во внешних стенах устраиваются так же, как в обычных этажах. При более значительном углублении пола приходится перед окнами подвального этажа устраивать особые световые приямки, которые ограждают окна от прилегающего грунта и пропускают к ним лучи света. Приямки бывают индивидуальные против каждого окна (черт. 379, а) или сквозные (ленточные). Стенкам приямков обычно придается или прямолинейное очертание или выпуклое
Черт. 379. Стены Подвального этажа
о световыми приямками у оконных проемов
в сторону грунта с тем, чтобы эта стенка воспринимала давление грунта, как арка (черт. 380). В случае, если требуется более усиленная освещенность помещений подвального этажа, приямкам приходится придавать более значительные размеры, и при большой ширине оконных проемов представляется целесообразным делать их непрерывными (черт. 381, а и б) вдоль всей фасадной стены здания. Материалом для стенок могут служить кирпич, бетон или железобетон, причем в зависимости от величины приямка стенки могут быть основываемы или на консолях (черт. 379, а и 381, а) или на особых фундаментах, связанных или не. связанных с фундаментами здания (черт. 382, б). При устройстве под стенки приямков особых фундаментов глубина заложения их от пола приямка должна быть настолько велика, чтобы было предупреждено пучение подошвы при замерзании грунта. Непрерывные приямки большой протяженности имеют несомненное преимущество в том отношении, что из них проще устроить отвод дождевых и снеговых вод.
Сравнительно простой, часто применяемый в строительстве прием освещения помещений подвальных этажей изображен на черт. 382, а; он состоит в том, что стенки приямков заменяются земляным одернованным откосом, а дно приямка—-одернованной же бермой вдоль стен. Такой прием обходится дешевле обычного приямка и в лучшей степени обеспечивает освещение подвала, но в то же время устройство откоса требует на территории, окружающей здание, довольно много места, во всяком случае больше места, чем приямки с вертикальными стенками.
Черт. 380. Подпорные стенки подвального этажа
Значительного протяжения приямки (световые колодцы) как с вертикальными стенками, так и с откосами затрудняют доступ к зданию и не могут быть устраиваемы например у 'зданий, стоящих вдоль улиц по линии застройки; кроме того в зимнее время в приямках накапливается снег, который из них приходится выгребать.
Во избежание этого приямки иногда покрываются стеклом, и в этом случае целесообразно внешние стенки здания в пределах подвального-этажа основать на столбах, чтобы свет падал в помещение через проемы
3,40
Черт. 381. Световые
приямки для освещения подвального этажа
Черт. 382. Траншея с откосом для освещения подвального этажа
между столбами (черт. 383). Остекление приямков имеет тот недостаток, что находящиеся близ поверхности земли стекла легко подвергаются бою; поэтому для подобного остекления следует применять армированное стекло. При остекленных приямках проветривание подвальных помещений более затруднительно, чем при наличии окон, выходящих в приямки, открытые сверху. Устройство приямка, изображенного на черт. 381 и выступающего за фасадную линию, требует, как и другие виды указанных выше приямков, наличия свободной площади вдоль здания и поэтому также не всегда
Черт. 383. Световые (приямки с иллюминатором
Черт. 384.^Световые приямки, перекрытые железной решеткой
осуществимо. Вследствие этого при сооружении зданий вдоль улиц приямки приходится перекрывать в уровне тротуаров иллюминаторами (черт. 383), но при загрязнении стекол последних подвальные помещения оказываются освещенными очень слабо. Вместо применения иллюминаторов иногда устраиваются приямки тина, изображенного на черт. 384, и перекрываются в уровне тротуара железными решетками, через просветы которых в приямки проникают лучи света. Этот прием страдает тем недостатком, что сквозь просветы решетки в приямок попадает много грязи, которую приходится выгребать из них, и кроме того часто очищать от грязи и стекла выходящих в приямок окон. Помимо всего сказанного через решетки проникает сравнительно мало света. Наиболее удовлетворительное решение 410
вопроса освещения подвального этажа в здании, имеющем на фасаде достаточно мощные выступающие столбы, изображено на черт. 382, б. Наличие столбов дает возможность легко устроить подпорную стенку в виде арок и через широкие проемы достаточно хорошо осветить подвальные помещения. Вообще же следует указать, что в условиях городской застройки хорошее освещение подвальных помещений с фасадной стороны, прилегающей к тротуару, почти неосуществимо за исключением редких, обусловленных особыми благоприятными об
Черт, 385. Общий вид открытого входа подвальный этаж
стоятельствами случаев.
Стены подвальных и полуподвальных этажей почти всегда воспринимают с внешней своей стороны боковое давление, вызываемое как собственным весом прилегающего грунта, так и той временной нагрузкой, которую несет этот грунт (например вес складываемых у стен предметов, вес проезжающих подвод и автомобилей, вес передвигаемых по рельсовым путям вагонеток с топливом, товарами и т. п.).
Стены, испытывающие боковое давление земли или других сыпучих материалов, от собственного веса их и от расположенных на них нагрузок, называются подпорными.
§ 99. НАРУЖНЫЕ ВХОДЫ В ПОД-. БАЛЬНЫЙ ЭТАЖ
Раньше (§ 89) были указаны случаи, когда из подвальных и полуподвальных этажей должны быть предусмотрены самостоятельные не связанные с лестничной клеткой выходы наружу.
Такие выходы, как правило, устраиваются в виде открытых наружных одномаршевых лестниц, помещаемых
в особых приямках, примыкающих к внешним стенам здания и окруженных подпорными стенками (черт. 385).
Для защиты от атмосферных вод и снега эти приямки покрываются легкой крышей, основанной на стойках (навесом), или целой пристройкой, состоящей не только из крыши, но из легких ограждающих стенок (черт. 386), и только в южных бесснежных местностях удается обойтись без навеса и пристройки, заменив их трапом для стока дождевой воды на нижней площадке лестницы (черт. 385 и 386).
Навесы, а тем более пристройки над входами в подвал могут затемнять собою окна первого этажа здания, если последние расположены на небольшой высоте от поверхности земли. В подобных случаях следует стремиться к тому, чтобы подвальные входы примыкали к глухим участкам стен (черт. 387).
Вообще же говоря, помимо возможного затемнения помещений первого
Черт. 386. Огражденные входы в подвальный этаж
Черт. 387. Расположение входа в подвал поперекк фасадной стене.
этажа самостоятельные наружные входы в подвальный этаж обходятся довольно дорого и, выступая за линию фасада в уровне земли, занимают лишнее место и вынуждают обход их тротуаром. Ввиду этого их следует располагать со стороны фасадов, вдоль которых не имеется интенсивного пешеходного движения, или же предусматриваемый вдоль здания тротуар относить на линию выступа. Если вход предназначается для транспортирования грузов, то его следует располагать по направлению движения последних; в этом случае лестница располагается не вдоль стены здания, а нормально к ней (черт. 387). Для более удобного перемещения грузов ступени очень часто заменяются на всю ширину их или частично наклонной плоскостью, и тогда такие входы называются спусками (так как груз, например ящики или бочки,, спускается путем скольжения или качения по наклонной плоскости).
Такие входы и спуски с точки зрения образования на фасаде выступа еще более неблагоприятны, чем входы продольные, но в отдельных частных случаях, когда в общей композиции плана имеются уступы (черт. 387), то спуск или вход может быть запроектирован достаточно целесообразно с устранением всех тех неудобств, о которых шла речь выше.
ГЛАВА 27
КОНСТРУКТИВНАЯ СХЕМА МНОГОЭТАЖНЫХ КАМЕННЫХ ГРАЖДАНСКИХ ЗДАНИЙ
§ 100. ОСНОВНЫЕ НЕСУЩИЕ ЭЛЕМЕНТЫ
Из предыдущего изложения уже известно, что в каменных зданиях очень часто нагрузка от прогонов, несущих междуэтажные перекрытия, с одной стороны, передается на внутренние промежуточные столбы, а с другой стороны, на стены, но не на всем их протяжении, а только в отдельных точках, соответствующих местам опирания на стены прогонов.
Ввиду того что расположение прогонов, как правило, одинаково на планах всех этажей, настенные опоры прогонов лежат всегда на одной вертикали и вследствие этого из тела стены представляется возможным хотя бы мысленно выделить отдельные конструктивные элементы в виде столбов, аналогичных столбам внутренним, остальная же часть стены будет служить только заполнением между столбами и исполнять роль теплоизоляционной оболочки.
В тех случаях, когда стена оказывается нагруженной более или менее равномерно по всей своей длине, отсутствует необходимость применения каркасной схемы конструкции стен, и последние могут быть при числе этажей до 4—6 выполнены сплошными.
Если нагрузка от перекрытий передается на стены в виде сосредоточенных грузов, то тогда в местах опирания прогонов в стенах необходимо предусмотреть утолщения, повышающие прочность стен в наиболее сильно нагруженных точках.
На черт. 388 показана такая стена; пусть для основных плоскостей стены выбрана конструкция например из шлакобетонных камней или из эффективного кирпича (толщиной 38—40 см) на холодном или теплом растворе. В местах опирания прогонов стена утолщается в сторону помещений в третьем и втором этажах до 51 еда (2 кирпича), в первом этаже до 64 см (2% кирпича) и в подвальном этаже до 90 еда'.
Если например стеновой материал или теплый раствор, выбранные для кладки стен, являются недостаточно прочными, чтобы воспринять нагрузки от прогонов, то в местах утолщения можно образовать как бы столбы шириною по фасаду стены 51 еда, сложенные из более прочного кирпича и на •более прочном растворе. В конструкцию вводится принцип каркасности,
Черт. 388. Изометрический разрез трехэтажного каменного здания с подвальным этажом
причем вся стена состоит из материалов различной прочности, но имеющих одинаковые физические свойства. •
При незначительной высоте здания (2—& этажа) внутренние столбы можно также сложить из кирпича, увеличивая сечение столбов в нижних этажах по мере роста передаваемой на них нагрузки. Так например, в двух 414
Черт. 389. Разрез трехэтажного здания с подвальным этажом
верхних этажах принято сечение столбов 2X2 кирпича (51 X 51 ел), в первом этаже 2% X 2% кирпича (64 X 64 см), а в подвальном этаже 2% X! X 3% кирпича (64 X 90 см).
Как видно из черт. 388, утолщение столбов сделано в сторону помеще-
ний, со стороны же коридора грани столбов находятся в одной плоскости. Сделано это по следующим соображениям:
а) основная (кроме собственного веса) нагрузка, воспринимаемая столбами, передается им прогонами, перекрывающими помещение; следовательно для более равномерного распределения нагрузки в сечении столба (й это при кирпичных столбах особенно важно) целесообразно утолщение делать в сторону опирания прогонов (это относится и к утолщениям в наружных стенах);
б) коридоры обычно имеют в зданиях одинаковую ширину во всех этажах; устройство выступающих столбов в продольных стенах коридора, предназначенного для продольного движения людей, нецелесообразно, тем более, что выступающие столбы создают местные сужения коридора; следовательно грани столбов должны во всех этажах лежать со стороны коридора в одной плоскости.
В подвальном этаже утолщение столбов сделано в направлении продольной оси здания для того, чтобы не уменьшать чрезмерно полезную ширину помещений.
Ввиду того что столбы имеют в отдельных этажах различное сечение, возникает вопрос, как увязать расположение столбов в плане с сеткой основных осей (черт. 388 и 389). Обычно принимается, что с точкой пересечения основных осей совпадает центр тяжести сечения столбов первого этажа; это относится и к столбам наружных стен, хотя возможно также принимать, что основная ось совпадает с серединой толщины стенового заполнения, иными словами связь основных осей с конструктивными элементами здания является в достаточной мере условной. Однако, исходя из соображений процесса разбивки сооружений в натуре, логичнее «центрировать>> элементы по основным осям в нижележащих этажах, так как элементы последних больше связаны с разбивочными осями, чем элементы верхних этажей.
При возведении сооружения в натуре главное значение основных осей заключается в том, что все основные измерения производятся от этих осей, так как неточности измерения при этом меньше; из дальнейшего увидим, что привязка основных осей к тому или иному сечению конструктивных элементов оказывает очень существенное влияние на возможность стандартизации элементов строительства. Поэтому во II томе этому вопросу будет еще уделено особое внимание.
Перевязка в кладке кирпичных столбов осуществляется обычно по способу, предложенному проф. Л. И. Онищик. При этом способе перевязки некоторые швы перекрываются через два или три ряда. Примеры перевязки для столбов 2У2Х2У2, 2X2 и 1У2 X 1У2 кирпича приведены на черт. 390, а, б, в.
При зданиях высотою более 3 этажей, а также в зданиях, имеющих железобетонные или по железным балкам перекрытия, кирпичные столбы становятся нецелесообразными. В этих случаях столбы должны быть сделаны железобетонными, железо-кирпичными, стальными, чугунными.
Железобетонные столбы состоят, как уже упоминалось ранее, из бетонной конструкции, армированной идущими вдоль столба круглыми железными стержнями, охваченными хомутами из круглого железа диаметром 6 мм. Вертикальное расстояние между хомутами равно примерно измерению сечения столба (например стороне квадрата при квадратном сечении). Такая колонна бетонируется на месте в деревянной форме.
Кроме того столб можно сложить из особых бетонных камней (например системы инж. Смирнова), имеющих отверстия, в которые вставляется вертикальная арматура, заливаемая раствором (черт. 390, д и ж). Хомуты закладываются в горизонтальных швах мёжду отдельными камнями.
Под укладываемые на колонны прогоны и балки (например железные) предусматривается особая опорная плита, причем балки и прогоны должны быть уложены таким образом, чтобы можно было арматуру колонны ниже-416
л) у
f^u ряд
Столбы 2 fa 2 гр кирпича
?°~йряд З^ряд
' Столбы / */2 *f f/2 кирпича 4Ч-ирж1 1 чу ряд 2 °-ряд
Зи-°ряд 4^ ряд
Столбы 2*2 кирпича
1ыйряд 2 °-0 ряд Зи~й ряд- 4ЬУ! ряд
Черт. 390. Конструкция столбов и колонн многоэтажных зданий
27 Зак. 691. Проф. Л. А. Сефк.
417
лежащего этажа связать с арматурой колонны вышележащего этажа (черт. 390, ж).
За последнее время начато индустриальное изготовление центрофугированных железобетонных колонн круглого или квадратного сечения (черт. 390, з и и). Такие колонны представляют собой стержни заданной длины и таким образом колонна состоит из одного сборного элемента; такая конструкция является еще менее трудоемкой и еще в большей степени под
дается механизированному монтажу, чем колонна, сложенная из отдельных камней. Опирание прогонов и балок на такие колонны осуществляется помощью особых опорных плит,
Черт. ЗЭ1. Общий вид стальных колонн
аналогичных применяемым при колоннах, сложенных из отдельных камней (черт. 390, ж).
Железо-кирпичные или, как их иногда называют, армо-камен-ные (армированные каменные или кирпичные) столбы устраиваются двояким способом. В первом случае арматура состоит из сетки стержней, укладываемых в горизонтальные швы кладки через 2 ряда (черт. 390, г). Концы стержней выпускаются несколько из кладки, и к этим концам укрепляются так называемые обводные хомуты, по которым натягивается диагональная сетка из более тонкой проволоки. По сетке производится штукатурка колонны цементным раствором.
Во втором случае кирпичный столб армируется вертикальными стержнями, располагаемыми по внешней поверхности столба (черт. 390, е). Стержни соединяются между собой хомутами, закладываемыми в горизонтальные швы кладки. Столб штукатурится цементным раствором, как при первом способе.
На черт. 391 приведен пример стальных колонн из широкопо-
лочных двутавровых профилей.
Стальные и чугунные колонны применяются преимущественно в промыш
ленном строительстве и сообразно с этим более подробно о них будет сказано во II томе, вообще же говоря, методы конструирования железобетонных, армокаменных, стальных и чугунных колонн, а равно способы сопря-
жения их с другими несущими элементами здания излагаются в специальных курсах «Строительные конструкции».
§ 101. ПРИМЕР 6. ЗДАНИЕ ЛАБ ОРАТОРИИ
Исходные данные
Каменные многоэтажные знания при достаточно высокой степени огнестойкости их внутренних конструкций принципиально не подвергаются в отношении размеров никаким ограничениям, тем не менее в строительной практике громадное большинство каменных зданий имеет число этажей от 3 до 6.
В целях освещения основных конструктивных приемов, встречающихся при проект®*
розании каменных зданий, в качестве примера здесь рассматривается проект здания небольшой трехэтажной лаборатории (черт. 392—100).
Этот проект отнюдь не следует рассматривать как образцовую или типовую архитектурную композицию, разрешающую проблему рационального проектирования зданий названного назначения. Проект выбран по соображению наглядного изложения на его основе
Черт. 393. План подвального этажа здания лаборатории
а
целого ряда архитектурно-конструктивных приемов, связанных с проектированием многоэтажных каменных зданий, причем некоторая сложность композиции объясняется стремлением сочетать в одном примере возможно большее число различных элементов и осветить способы осуществления встречающихся в современных сооружениях характерных решений.
Всякой архитектурно-композиционной работе всегда предшествует разработка иро-граммы проектного здания, в которой определяется экономическая целесообразность данного
строительства, устанавливается количество необходимых помещений, их площадь и высота, функциональная связь между отдельными помещениями и т. и. При разработке проектного задания заранее определяется п число этажей будущего здания, или же указывается для отдельных помещений желательность или необходимость по условиям пользования или ио экономическим соображениям расположения их в том или ином этаже.
Черт. 595. План третьего зтажа здания лаборатории
Факторами, влияющими на выбор этажности здания, являются:
а) размер участка, находящегося в распоряжении для данного объекта;
б) материал, из которого предполагается воздвигнуть здание (каменное или деревянное);
в) экономические соображения;
г) наиболее удобное функциональное расположение помещения в здании в соответствии с процессом, протекающем в нем;
д) архитектурное решение как самого здания, так и ближайшего ансамбля.
Удобство функционального расположения определяется в зданиях массового пользования прежде всего потоками движения людей. Это значит, что помещения должны быть расположены таким образом, чтобы они обусловливали прям оточи ость движения и сообщение по кратчайшим расстояниям.
Оборудование лабораторий требует обычно подводки к нему воды, газа и т. п.; из этого условия вытекает логическое требование располагать помещения лабораторий в целях экономичного устройства этого оборудования смежно в плане в пределах одного этажа или ио высоте (т. е. друг над другом в различных этажах). То же относится к уборным.
Наконец для четкости разделения персонала, обслуживающего различные по назначению звенья организма здания и исполняющего различные функции, часто бывает целесообразно группировать однородные по характеру помещения в различных этажах.
Из сказанного вытекает, что на основании разработанного проектного задания пли же г,о время разработки его проектирующий должен тщательно изучить и вникнуть в существо функциональной организации намечаемого к возведению сооружения, отчетливо представляя
Черт. ЗЭГ). Главный фасад здания лаборатории
Черт. 397. Боковой фасад здания лаборатории
себе движение людей, работу, которая будет исполняться в отдельных помещениях, необходимые условия для производства этой работы, специальные устройства, которыми будут оборудованы помещения, и т. д.
Все эти данные уже сами по себе выявляют основные положения композиции как в отношении общего начертания плана, так и этажности здания.
Описание архитектурного проекта
В рассматриваемом проекте лаборатории принято трехэтажное здание с подвальным этажом.
В первом этаже (черт. 392) располагаются главный вход в здание и гардеробная при нем; далее идут помещения не производственного, а административно-хозяйственного и обслуживающего характера: кабинет заведующего, комната для сотрудников, ведущих научную работу, музей, буфет и канцелярия с архивом при ней.
В конце корпуса располагаются уборные, небольшая мастерская для ремонта лабораторного1 оборудования и вторая лестница служебного характера; эта лестница, сообщающаяся с хозяйственным двором и подвальным этажом, удобно обслуживает прилегающий к нему буфет и мастерскую.
Ввиду того что в здании лаборатории, как правило, не может происходить массового скопления публики, вестибюль при главном входе не устраивается, но зато предусмотрена уширенная, освещаемая непосредственным дневным светом часть коридора, которая в плане подчеркивает площадь, связанную с основной лестницей, сообщающей между собою все этажи.
Из приведенного перечня помещений первого этажа видно, что в нем расположены те помещения, которые больше всего связаны с внешним миром или обслуживают хозяйственные нужды здания.
В находящемся под первым этажом полуподвальном этаже располагаются помещения вспомогательного и служебного характера, не требующие интенсивного дневного освещения.
Как видно из черт. 393, основная площадь подвального этажа занята, с одной стороны, оборудованием, необходимым для отопления и вентиляции здания, а с другой стороны, специальными установками, обслуживающими лабораторию (аккумуляторы, компрессоры для получения сжатого воздуха, электрические распределительные устройства, небольшие трансформаторы и т. п.).
Второй этаж (черт. 394) в основном содержит чисто рабочие помещения, т. е. лаборатории с необходимыми для работы комнатами и библиотекой. Последняя занимает центральное место по отношению к помещениям лаборатории, расположенным в трех этажах, и сообразно с этим прилегает к главной лестнице.
Помещение библиотеки имеет ширину (глубину), превышающую ширину помещений, расположенных под нею в первом этаже; вследствие этого второй этаж нависает над первым, и наружная стена его поддерживается на фасаде шестью столбами, за которыми образуется крытый проход, ведущий к главному входу в здание.
Третий этаж (черт. 395) также содержит рабочие помещения, аналогичные расположенным во втором этаже; кроме того здесь же предусмотрена аудитория, служащая в тоже время залом заседаний и собраний.
Черт. 398. Дворовый фасад лаборатории
Черт. 399. Дворовый фасад лаборатории
Основы композиции и состав проектных материалов
Совершенно бесспорным является положение, что архитектура любого здания должна быть правдива и реальна, т. е. должна вытекать из функционально-производственных потребностей и быть непосредственно связанной с конструктивной схемой здания — нс содержать излишних чисто декоративных, удорожающих строительство элементов, и вместе с тем создавать благоприятное зрительное впечатление.
Несмотря на то, что архитектуре отведено в социалистическом строительстве СССР исключительно почетное место, не следует никоим образом ради достижения архитектурных эффектов игнорировать факторы экономики. С полной четкостью и определенностью сказано об этом в Постановлении СНК СССР от 26 февраля 1938 г. «Об улучшении проектного и сметного дела и об упорядочении финансирования строительства». В этом постановлении СНК СССР отмечается недопустимость преувеличения объемов и площадей зданий, гигантомании в строительстве, излишеств вс. внешнем и внутреннем оформлении и т. д.
Далее СНК СССР в качестве крупного недостатка нашего строительства указывает на отсутствие типизации и стандартизации отдельных конструктивных элементов и строительных деталей.
Еще недавно среди архитекторов существовало мнение, что архитектурно-художественное творчество несовместимо со стандартизацией отдельных элементов здания.
Совершенно очевидно, что такое мнение в корне неправильно и ложно. Разрешение архитектурных проблем не может протекать оторванно от общих задач индустриализации строительства. Искусство проектировщика должно заключаться именно в том, чтобы уметь добиваться архитектурной выразительности на базе современной техники, идущей по пути индустриализации, механизации и внедрения стахановских приемов работы.
Более подробно средства архитектурной выразительности изучаются в дисциплине «Основы архитектурной композиции», здесь же следует в дополнение к сказанному лишь отметить, что архитектура или внешнее архитектурное оформление здания должны выражать внутреннее содержание последнего, вытекать из принятой
Черт. 400. Поперечный разрез здания лаборатории
конструкции и основываться на приятной для глаза композиции объемных масс, определяемой общим силуэтом и пгрой света и тени, а также на тщательном выборе и хорошей прорисовке деталей.
Перечисленные требования конечно не исчерпывают все основы современной архитектурной композиции; они являются лишь самыми элементарными указаниями.
Приведенное выше общее описание проекта лаборатории должно служить примером и иллюстрацией главнейших моментов, выявляющихся при творческой работе по созданию архитектурной композиции здания заданного назначения.
Официальными документами, утверждаемыми соответствующими правительственными или коммунальными органами и являющимися базой для финансирования строительства, служат проектное задание, технический проект и рабочие чертежи.
Все проекты сопровождаются пояснительными записками и подсчетами стоимости сооружения (сметами); рабочие чертежи кроме того снабжаются техническими расчетами (расчеты прочности, эффективности и т. п.).
Частично технические расчеты прилагаются также к проектному заданию и к техническому проекту. Точный состав материалов проектного задания, технического проекта и рабочих чертежей указан в упоминавшемся уже ранее Постановлении СНК СССР от -26 февраля 1938 г.
При проектировании приходится, с одной стороны, одновременно проектировать планы, фасады и разрезы, а с другой стороны, все время иметь в виду основную конструкцию здания. Было бы совершенно неправильным раздельно спроектировать сначала только планы, затем к ним подогнать фасады и разрезы, а потом наметить основную конструкцию. Все эти элементы должны быть теснейшим образом увязаны между собою и поэтому творить их необходимо совместно и связанно.
Основными элементами конструкции здания являются его несущие части, т. е. части, которые воспринимают на себя главнейшие нагрузки, возникающие при сооружении здания, и передают их на фундамент, а через него на грунт.
В здании такими частями являются наружные и внутренние капитальные стены, столбы, междуэтажные перекрытия, крыша и т. д.
При составлении технического проекта здания в первую очередь приходится учитывать конструктивную схему междуэтажных и вобще других перекрытий и вытекающий отсюда способ передачи нагрузок от них на стены или столбы.
Общая схема здания
В проекте здания лаборатории ширина поперечного корпуса принята между внутренними поверхностями стен равной 15,0 л; эта величина слагается из двукратной глубины помещений по 6,5 м и из ширины коридора 2,0 м; для конторских зданий следует нормальную глубину помещений считать в пределах 6,0—7,0 м, так как при этой глубине удается еще обеспечить достаточную и необходимую для выполнения работ дневную освещенность в местах, наиболее удаленных от окон. Ввиду того что1 эта величина близко совпадает с нормальным пролетом перекрытий, вполне логично вдоль линии стен, отделяющих коридор ет помещений, расположить опоры для конструкции перекрытий. Такими опорами могут служить две параллельные капитальные стены, но значительно экономичнее вместо этих стен поставить два ряда столбов, как показано па плане проекта.
Далее возникает вопрос о выборе расстояния между столбами вдоль коридора.
Исходя из экономических соображений, это> расстояние на основе практического опыта должно находиться в пределах 3,0—6,0 м, но, с другой стороны, это расстояние должно находиться в известной ритмической связи, выражающейся в хотя бы приблизительной кратности продольного расстояния между опорами и протяженностью помещений вдоль фасадных стен здания.
При той величине помещений, которая принята в рассматриваемом эскизном проекте, наиболее целесообразным модулем кратности является 4,50 так как при этом модуле все поперечные перегородки примерно располагаются по столбам.
Перегородки могут быть устанавливаемы в любом месте, но стремление помещать их по столбам вытекает из того, что по конструктивным соображениям целесообразно в наружи ы х стенах располагать против столбов глухие простенки: отсюда следует, что окна во внешних стенах будут помещаться против промежутков между столбами и следовательно перегородки, поставленные по столбам, не попадут в окна.
Таким образом для создания ритмического плана необходимо уже в самой первоначальной стадии проектирования найти некоторый модуль кратности, абсолютная величина которого должна быть однако такова, чтобы она давала возможность экономично спроектировать перекрытия и все здание в целом. В этом как раз и заключается прежде всего увязка архитектурно-планового решения с конструктивной схемой здания, а если увязанным и ритмичным окажется план, то тем самым будут созданы все предпосылки к тому, чтобы легко достигнуть ритмичности фасада; так например, боковые фасады поперечного крыла имеют очень простую схему с расположением осей окон через каждые 4,5 ль
По аналогии с тем, как для только что упомянутого поперечного крыла определен шаг ритма в 4,5 .и, точно так же для основного фасада (основным его можно назвать потому, что он выходит на более важную по своему значению улицу или проезд) и для продольного крыла нетрудно определить наиболее целесообразный модуль кратности или шаг ритма 3,25 jt.
Для того чтобы обеспечить полную увязку проекта во всех его деталях, одной только ритмичности и правильного размещения опор для перекрытий конечно недостаточно, но перечисленные выше соображения о конструктивной схеме являются основными и должны найти свое четкое выражение уже в начале составления технического проекта. Остальные вопросы общей увязки, в том числе вопросы увязки со специальными отопительными, вентиляционными и прочими установками, разрешаются обычно в процессе составления технического проекта.
Схема перекрытий
Следующим после закрепления сетки основных осей этапом по пути детализации проекта является выяснение конструктивной схемы перекрытий на основе тех пролетов, которые были выбраны выше и зафиксированы осями сетки, причем прежде всего необходимо установить тип перекрытия с точки зрения материала его конструкции.
Исходя из стремления к удешевлению строительства и к уменьшению расхода дефицитных материалов, представляется желательным перекрытия по возможности устроить по деревянным балкам, а оперы перекрытия сделать кирпичными. Рассматривая типовую 424
ячейку здания шириною 4,50 м и принимая ио внимание, что пролет деревянных балок перекрытий не должен превышать 5,0 м, схему деревянного перекрытия можно осуществить путем укладки прогонов по пролету с,50 перпендикулярно к наружным стенам (черт. 401) и путем расположения балок параллельно наружным стенам; тогда деревянные балки будут иметь пролет 4,5 .v, и возникает лишь вопрос о том, как осуществить прогоны^ имеющие относительно большой пролет и несущие значительную нагрузку.
Черт. 401. План здания лаборатории со схемой расположения балок перекрытия и с указанием материала полов
Оставляя конструктивные моменты пока в стороне, переходим к выяснению вопроса о целесообразности устройства перекрытий по деревянным балкам во всех частях здания, учитывая, что такие перекрытия, с одной стороны, представляют некоторую пожарнукт опасность, а с другой стороны, пригодны преимущественно в случаях относительно малой величины расчетной нагрузки.
При рассмотрении вопроса под таким утлом зрения сразу же становится очевидным, что целесообразно придать тяжело загруженному книжными шкафами перекрытию под помещением библиотек# более значительную прочность и сделать перекрытия, ограждающие помещения библиотеки и архива (как хранилища материалов большой научной и куль-
турной ценности) несгораемыми; это соображение подкрепляется еще тем обстоятельством, что вытекающее ив удобства пользования помещением расположение опор в этой части •здания менее пригодно по своим пролетам для перекрытия по деревянным балкам (пролеты балок и прогонов оказываются равными 6,10 и 6,50 .и).
—т
л
!?)
4
М1
N2
N3
N4
N5
V/
N2 ЫЗ
N4
N5
Глух.
Остекл
Глух, Остекл Глух
ДЬери 0,85 х 2,2 0,85*2,2 1,4 *2,2 1.4 * 2,2
: V г тКВесогл
3,25 -Г-3,25Д- 325 т- 3.2L
НаучЛсстр
Окна. 2,80*2,40 -2,00* 2,40 1,00^2,40 1,40*10,0 1,10 *10,0
Перегородки
о Дссчагп оштукатур глух
6 то нке с сррамуг
6 Дероб филениат остекл г Железо - бетонные
КЗ
- А/5
4тЛ'5
Воль/
Линолеум по дереву
Паркет
Досчатй Цементный Метлахские плитки
Черт. 4t2. План здания лаборатории со спецификацией окон, дверей и перегородок
Аналогичным образом пролеты, превышающие 5,0 м, имеет также перекрытие над закругленной частью здания (например над помещением буфета); вследствие этого и в данном случае целесообразно остановиться на несгораемом перекрытии или по крайней мере на перекрытии по несгораемым балкам.
Таким образом в каждом этаже часть (более значительная) будет иметь сгораемые перекрытия, а часть — несгораемые.
Площади, перекрываемые несгораемыми перекрытиями, можно на плане каждого •этажа отметить например штриховкой (черт. 401), причем целесообразно принять, что все показываемые на каком-либо плане данные, касающиеся перекрытия, относятся к перекрытию, расположенному над помещением этого этажа, т. е. на плане подвального этажа помещаются данные, относящиеся к перекрытию, расположенному между первым и подвальным этажами и т. д.
После освещения всех затронутых выше вопросов на всех планах наносится (помимо упомянутой штриховки) расположение прогонов и балок. Черт. 401 в качестве примера изображает второй этаж с нанесенной схемой междуэтажного перекрытия над ним (прогоны показаны толстыми сплошными линиями, а балки пунктиром), причем расстояние между деревянными балками принимается обычно равным в пределах 0,70—0,90 м, а между балками несгораемых перекрытий 1,25—1,75 м.
Перегородки, полы, окна, две} и
Следующий этап деталировки заключается в выяснении характера целого ряда более второстепенных (но несущих) -элементов здания; к ним относятся перегородки, полы, окна и двери.
В зависимости от назначения помещения и от других факторов необходимо выбрать размеры и вид выполнения этих элементов, а именно:
а) О к н а. Исходя из размеров окон, потребных для достаточного дневного освещения помещения (площадь окон должна составлять от 7s до V? площади пола освещаемого помещения) и отвечающих величине проемов на фасадах, необходимо подобрать соответствующие стандарты или типы, составив на чертеже соответствующую спецификацию и проставив номера у всех окон на плане (черт. 402). Если подходящего стандарта не имеется, то тогда окна приходится проектировать особо, и тогда в данной стадии детализации проекта достаточно задаться примерными размерами окон и выяснить главным образом количество разнообразных типов окон, необходимых для осуществления проекта. Чем меньше будет этих типов, тем это выгоднее с точки зрения массового изготовления переплетов.
Согласно постановлению СНК СССР от 26 февраля 1938 г. разработка в проектных организациях рабочих чертежей окопных переплетов и дверей запрещается. Для них должны быть, изданы альбомы стандартов и типовых решений, а в необходимых случаях они заменяются эскизами, которые выполняются до стадии рабочих чертежей силами находящихся на строительстве проектировщиков или производителей работ.
б) Д в е р и. В полпой аналогии с окнами такую же работу необходимо проделать в в отношении дверей, т. е., другими словами, таким же путем необходимо подобрать стандартные полотна дверей, составить спецификацию и проставить соответствующие номера при всех дверных проемах, причем кроме размеров дверей для удобства пользования помещением имеет очень существенное значение направление открывания дверных полотнищ. Поэтому на плане обязательно следует показать, в какую сторону открывается дверь и с какой стороны проема будут располагаться навесы (черт. 402); при этом необходимо исходить из того, чтобы открываемое полотнище двери или полотнище в открытом положении не мешало использованию помещения или движению; сообразно с этим нецелесообразно, как правило, открывать двери в сторону коридора, вдоль которого происходит движение людей, но е помещениях, в которых может происходить скопление значительного количества людей (более 15 чел.), двери должны на случай возможного возникновения паники открываться в сторону выхода, т. е. в сторону коридора, ведущего к выходу. Во всех случаях, когда отсутствуют обстоятельства, требующие более широких дверных проемов (для масового прохода людей или для транспортирования громоздких предметов), следует пользоваться одностворными дверями стандартной ширины 85—90 см.
в) Перегородки. Выбор типа (конструкции) перегородок может происходить на основе нескольких точек зрения: экономичности, а вследствие этого простоты и индустри-альностп устройства, незначительности собственного веса, пожарной безопасности, термо- и звукоизоляции и т. п., но в очень многих случаях перегородки играют только роль ограждения для определенной площади, призванного лишь создать некоторую территориальную изолированность без предъявления к перегородкам особых противопожарных, термо- и звукоизоляционных требований; в этом случае решающими моментами при выборе конструкции оказываются только экономичность, малый вес и индустриальность осуществления.
В помещениях здания лаборатории, само собой разумеется, должны быть созданы вполне спокойные условия работы, и с этой точки зрения к ограждающим помещение перегородкам должны быть предъявлены известные требования звукоизоляции, но, с другой стороны, в здании отсутствуют почти источники шума за исключением шума от пишущей машины, быть может некоторого шума при работе в мастерской, шума от разговоров и обращения с посудой в буфете; но все перечисленные шумы сами по себе незначительны и почти любая конструкция перегородок окажется достаточно звуконепроницаемой, чтобы парализовать беспокоющее воздействие этих шумов; отсутствует также интенсивная ходьба по коридорам.
Вследствие этого значительная часть перегородок может быть сделана совершенно легкой, т. е. простейшего типа. Одной из разновидностей подобных перегородок являются филенчатые перегородки, которые имеют небольшой вес, могут быть заготов-
лены вне пределов постройки и собраны на месте установки из готовых элементов, но аналогичные перегородки обладают (помимо значительной звукопроводности) тем недостатком, что поверхности стекла слабо рассеивают дневной свет, между тем рассеянный свет, отражаемый белыми поверхностями стен, особенно стен, расположенных против оконных проемов, значительно повышает освещенность помещения не только при дневном свете, но и при искусственном; к филенчатой остекленной перегородке менее удобно крепить предметы оборудования лаборатории. Поэтому в рассматриваемом проекте лаборатории приняты перегородки частично филенчатые остекленные, частично дощатые, оштукатуренные с двух сторон (этот вид может быть заменен гипсолитовыми перегородками).
Исходя из соображений невозгораемости, для ограждения помещений библиотеки принято устройство железобетонных перегородок.
Помимо уже указанных выше требований, предъявляемых к конструкции перегородок, для помещений лаборатории может иметь еще значение воздухонепроницаемость или, точнее сказать, непроницаемость для запахов, свойственных целому ряду химических препаратов. В отношении последних следует сказать, что распространение запахов в значительно меньшей степени происходит через поры материала перегородок, а главным образом через неплотности и в первую очередь через неплотности в дверных проемах (в местах примыкания полотнища к полу и к дверной коробке, через открываемые полотнища и т. д.). Поэтому для отделения показанной на плане третьего этажа сероводородной комнаты сохранена та же конструкция перегородки, но двери предусмотрены двойными (с тамбуром;; кроме того борьба с распространением запахов должна вестись путем соответственно устроенной вентиляции. Выбранные типы перегородок сведены в спецификацию (черт. 402) и на примере второго этажа соответствующие обозначения проставлены у перегородок на плане.
г) Пол ы. В зависимости от характера и назначения помещения для того же второго этажа приняты нижеследующие разновидности полов: в уборной и в лабораториях дощатый пол, покрытый линолеумом (в целях экономии линолеум может быть заменен окраской); в библиотеке и в коридорах — паркетный; на площадках главной лестницы — метлахские плитки; на площадках служебной лестницы и на балконе — цементный. Соответствующая спецификация помещена на черт. 402; там же па плане во всех помещениях нанесены соответствующие обозначения.
Детализация проекта, проделанная согласно вышеизложенному для второго этажа, должна быть конечно проделана для всех этажей.
Крыша и водосточные трубы
Очертание крыши над зданием должно быть уже выяснено в начальной стадии разработки проекта (в целях хотя бы изображения крыши па фасадах), но в некоторых случаях пересечения крыш получаются довольно сложными, и поэтому точный чертеж крыши (план или вид сверху) разрабатывается уже при деталировке проекта.
Все скаты крыши обычно имеют, как уже говорилось, одинаковый уклон; в данном случае исключение представляет собою линия, обозначенная на черт. 403 буквой а и ограничивающая небольшую ендову, образуемую двумя сходящимися скатами, а именно: скитом крыши, перекрывающей закругленный выступ лестничной клетки, и вспомогательным скатом, собирающим воду от части крыши над более высоким помещением аудитории.
Для более ясного представления всех пересечений скатов (например в тех случаях, когда вследствие сложности пересечений не удается решить достаточно быстро и просто задачу в ортогональных проекциях) очень часто помогает аксонометрический набросок, изображенный с правой стороны на черт. 403.
Башенка, выступающая над клеткой служебной лестницы, представляет собою вытяжную шахту вентиляционной системы, выбрасывающей в верхние слои атмосферы извлекаемый из помещений, испорченный воздух.
Одновременно с проектированием очертания крыши необходимо также расположить водосточные трубы и наметить желоба, подводящие к ним дождевую воду, стекающую по скатам.
При расположении водосточных труб следует по возможности исходить из того, чтобы каждой трубе соответствовала примерно одинаковая собирающая воду площадь скатов, но вместе с тем при этом приходится учитывать также и фасады здания.
Не подлежит сомнению, что водосточные трубы нередко портят фасад; поэтому на чертежах фасадов водосточные трубы, как правило, не изображаются; от этого выигрывает фасад проекта, но не выигрывает вид выстроенного здания. Вследствие этого следует рекомендовать уже в стадии проектирования здания в целом уделить должное внимание также и водосточным трубам и располагать их так, чтобы они в минимальной степени портили фасад.
Если водосточные трубы будут осуществлены в натуре, то не следует избегать их изображения на фасадах; это во всяком случае избавит проектировщика и строителя от всех затруднений и обезображивающих здание решений, которые нередко приходится наблюдать на выстроенных зданиях только потому, что расположение водосточных труб на фасадах не было зафиксировано уже в процессе проектирования и общей увязки элементов проекта.
Затруднения, которые нередко встречаются при размещении водосточных труб, могут быть иллюстрированы на примере организации стока дождевых вод со ската крыши, обра-428
щешюго к главному фасаду здания лаборатории (черт. 396). Этот скат на плане крыши (черт. 403) обозначен буквой А.
Ввиду того что главный фасад прилегает к тротуару, непосредственно ведущему к зда-пню, то для того, чтобы уменьшить максимально количество капель, падающих на тротуар и части крыши, расположенной между свесом ее и настенным желобом (а это явление особенно неприятно в период весенних оттепелей), целесообразно настенные желоба в этой части крыши поместить возможно близко к свесу, т. е. поставить водосточные трубы на главном фасаде; ио последний имеет в первом этаже ряд столбов, образующих крытый проход. Установка водосточных труб вдоль этих столбов по архитектурным соображениям нежелательна. Установить трубы в точках б нельзя, так как здесь как раз расположены ступени, ведущие к крытому проходу. В точку е трубу перенести невозможно, так как в этом месте имеется балкон; можно конечно трубу пропустить сквозь пол балконов, но в данном случае это затруднительно, так как угол занят дверью, ведущей на балкон. Раз-
Черт. 403. План и общий вид ьрышп здания лаборатории
мощение трубы в точке 0 было бы некрасиво, так как в непосредственной близости находится уже труба в точке в и эта последняя точка выбрана как раз очень удачно. В результате остается лишь возможность свестп сток к трубам, помещенным в точках г и в, но это заставило бы на скате А значительно отодвинуть (для получения необходимо уклона) настенный желоб, и тогда довольно большое количество воды стекало бы непосредственно на тротуар перед главным фасадом и портило бы последний. Поэтому в силу необходимости приходится мириться с установкой водосточных труб на главном фасаде в точках ж.
Для того чтобы не испортить фасад этими трубами, в которых по существу наиболее некрасивым является большое косое колено, составляющее переход от воронки к трубе, целесообразно при устройстве карниза предусмотреть в нем соответствующие места для воронок так, чтобы получить возможность присоединения водосточной трубы к воронке без колена; тогда достаточно аккуратно сделанная труба даст на фасаде прямую линию, которая при соответствующей окраске и при учете ее в композиции фасада не обезобразит последний.
Лестницы
Для главной лестницы ширина маршей выбрана равной 1,4 м, а размеры ступеней 167 X 283 мм, служебная лестница имеет марши шириной 1,0 м, а ступени размером 180 X 270 мм, что соответствует более крутому уклону служебной лестницы. Ширина маршей и их уклоны назначены для обеих лестниц по соображениям интенсивности использования и стоимости осуществления. Более пологая и широкая лестница удобнее для ходьбы, но требует большей площади лестничной клети, и наоборот. Ввиду того что служебной лестницей пользуются меньшее число людей, то в целях экономии в площади, занимаемой лестницей, для нее принята меньшая ширина маршей и более крутой уклон.
Главная лестница ведет только с уровня первого этажа до уровня третьего этажа. Служебная лестница предназначена для персонала, который обслуживает все четыре этажа, включая подвальный; кроме того эта лестница должна служить связью между помещениями здания и хозяйственным двором, а также давать доступ ремонтным рабочим и пожарным командам во все помещения вплоть до чердака; поэтому служебная лестница имеет выход
двор и проходит через все этажи до уровня чердака.
во
Поручень
Плинтус
Плитки
Внутренний оконный.переплет
Черт. 4С4. Примыкание площадки к стенам лестничной клетки
В рассматриваемой главной лестнице здания лаборатории промежуточные площадки имеют полукруглую форму, поэтому сводик или плита площадки могут быть оперты по всему своему контуру, т. е. на площадочную балку и на стену по всему ее периметру, но в данном случае положение несколько осложняется тем, что окна лестничной клети являются сквозными, т. е. проходят без разрыва на всю ее высоту; поэтому плита площадки не встречает по контуру стен плоскости последних, а только два проходящих на всю высоту столба (черт. 398).
В этих условиях сопряжение площадки со стеной может быть осуществлено двояким способом (черт. 404):
а) Между площадочной балкой и упомянутыми выше двумя столбиками в наружной стене укладываются две вспомогательных железных балочки, а по столбам укладывается (во время кладки или бетонирования) полукольцо, состоящее из согнутого по дуге круга железного швеллера (черт. 404, б), причем швеллер заглубляется в столбы и в стены настолько ,чтобы он оказался в плоскости внутренних’переплетов окон (черт. 404, в); между образовавшимся ростверком из железных двутавровых или швеллерных балок устраивается бетонная плита или сводики площадки (в случае устройства железобетонной плиты железные вспомогательные балочки или полукольцо могут не устраиваться). При этом решении внутренний переплет оказывается перерезанным площадкой, и сквозным является только наружный переплет. Для того чтобы уменьшить опасность боя нижних стекол внутреннего переплета и предупредить их запыление, поверх площадки устраивается небольшой бетонный бортик, на который и устанавливается внутренний переплет (черт. 404, в).
б) Кольцо швеллера укладывается на небольших консолях перед внутренней поверхностью столбов, и площадка, осуществляемая во всем так же, как в предыдущем случае, доходит только до внутренней поверхности столбов и стен (черт. 404, г); внутренний переплет при этом оказывается, как и наружный, сквозным; для того чтобы с площадки не могло происходить падение грязи на нижележащую площадку, по контуру последней делается небольшой плинтус-бортик, например из метлахских плиток, связанных слоем цементного раствора, армированного железной проволокой; плинтус иногда продолжается также вдоль марша и защищает нижнюю часть стен от загрязнения при ходьбе или жри мытье лестницы. На высоте около 0,90 м по столбам обычно укрепляется металлический жоручень, повышающий надежность пользования лестницей ввиду наличия промежутка между площадкой и внутренним переплетом; этот промежуток (просвет) для лестничной клетки никакого значения не имеет, так как она все равно сообщает между собою все этажи.
Сравнивая описанные два способа, следует признать, что с конструктивной точки зрения они более или менее равноценны; второй способ имеет некоторое преимущество с точки зрения большего однообразия внутреннего и наружного переплетов и с точки зрения большего удобства в смысле устройства открывающихся частей переплетов. В то же время оба способа в равной степени обнаруживают недостаток сквозных окон при узких столбах в смысле отсутствия места для установки радиаторов центрального отопления, необходимых здесь вследствие значительного охлаждения через большие остекленные поверхности.
В заключение остается еще сказать несколько слов о лестничной клетке. Раньше уже указывалось на то, что лестницы должны устраиваться в лестничных клетках, и что лестничные клетки несгораемых зданий должны быть окружены несгораемыми стенами.
Из рассмотрения планов здания лаборатории видно, что в лестничной клетке четвертая^ отделяющая последнюю от уширенного коридора стена отсутствует, и что таким образом клетка в полном смысле слова на плане не выделена. Такой прием на практике встречается довольно часто и обоснованием его служит соображение, что дверные проемы, ведущие в лестничную клетку, могут быть любой ширины и высоты, т. е. могут быть «во всю стену».
Сообразно с этим лестница отделяется нередко остекленной деревянной филенчатой жерегородкой, в которой и устраивается собственно дверь, иногда же отсутствует и такая перегородка (подобное решение допускается обычно только в зданиях, в которых не бывает особо многочисленного скопления людей), но даже и в этом случае хотя бы мысленное выделение лестничной клетки необходимо.
Все сказанное выше по поводу устройства главной лестницы в значительной степени относится также и к служебной лестнице; поэтому здесь остается лишь остановиться на некоторых деталях, отличающих последнюю от первой.
Прежде всего служебная лестница заключена в лестничную клетку, вполне отчетливо выраженную в плане; это обстоятельство имеет для служебной лестницы особое значение, так как ограждение лестницы стенами защищает ее от проникания к ней дыма на случай пожара и тем самым обеспечивает более надежное пользование ею покидающими здание людьми, а также пожарной командой при проникновении как в помещения здания,, так и на чердак.
Второе отличие служебной лестницы от главной заключается в том, что. ширина просвета между маршами доведена до практически необходимого минимума.
Заключение
Разрешением изложенных в настоящем параграфе вопросов заканчивается в основном этап архитектурного проектирования, после которого оказывается возможным перейти к конструированию основных несущих элементов здания и вообще к разработке рабочих чертежей, на основании которых здание будет осуществляться на месте постройки, причем роль автора архитектурной части технического проекта на этой стадии разработки проекта отнюдь не заканчивается, так как впереди еще остается проектирование целого ряда деталей внутренней отделки и внешнего оформления, увязка проекта с санитарнотехническим оборудованием и т. д.
Руководящая роль автора сохраняется до полного окончания постройки, но, начиная с окончания технического, как указано выше, проекта работа архитектора протекает совместно с конструкторами, инженерами, сантехниками, электриками (освещение, силовые установки), строителями-производственниками и т. д.
Сказанное не следует понимать в том смысле, что архитектор или инженер-строитель по гражданскому и промышленному строительству должен интересоваться только архитектурно-строительной частью проекта, остальное же будет сделано инженерами других специальностей.
Несмотря на полную целесообразность более узкой специализации, советский архитектор или инженер по гражданскому и промышленному строительству должен обладать настолько широкой инженерной подготовкой, чтобы не только увязывать и руководить, но и вести комплексное проектирование вплоть до рабочих чертежей в коллективе специалистов различных областей инженерных и архитектурных знаний. Архитектор или инженер по гражданскому и промышленному строительству, являясь основным автором проекта, несет в первую очередь ответственность за полноту и доброкачественность разработки проекта в целом.
Чем тщательнее будет проработан и продуман с самого начала проект, ч*м совершеннее он будет согласован во всех своих элементах, тем проще окажется конструкция, тем дешевле обойдется постройка, и тем более целостное, законченное и приятное для глаза впечатление будет производить готовое сооружение. К этому необходимо еще добавить, что чем тщательнее проект будет проработан с точки зрения стандартности и применений индустриально-заготовленных массовых строительных деталей, тем легче будет на строительной площадке индустриализировать и механизировать производственные процессы и тем больше будет создано предпосылок для применения па строительстве стахановских приемов работы.
. ПРИЛОЖЕНИЕ
ПРИМЕРЫ ТЕПЛОТЕХНИЧЕСКИХ РАСЧЕТОВ ОГРАЖДАЮЩИХ КОНСТРУКЦИЙ ЗДАНИЙ
О'щее термическое со ротивтение ог аждений и коэфциент теплоустойчивости их определяется в соответствии с >казяниями, ппив'депнымп в 4 22 настоящего курса.
Кроме того счедует ользова ь<я соответ ггвую ими нормами как наг рим^р „Проект ОСТЧ разра отанный Цент >алвп м бюро стандартизации НКТП (1937 г.) и „Технические условия ин рмы дтя тепа технического расчета ограждающих конструкций и систем отопления в гражданском строительств изданные KOMCTO (192) г.). Перечисленные нормы в выд ржктх приведены ншример в кни е К Ф. Фокина „Строительная теплотехника ограждающих част й зданий", ОНТП, 1937 г. (стр. 37 и 215).
Боле* по (робно о нормах дтя теплотехнических расчетов будет сказано в III томе. Часть помещаемых ниже примеров з шмет: овано с некоторыми видоизменениями из упомянутой выше книги К. Ф. Фокина.
Пример 1. Дневинная каркасная стена
Пусть стена состоим из KipKaca (че »т. 405), обшитого с двух сторон тесом, толщиною 2,5 см; вн\тр^нняя поверти сть стен обита не, гамином; по "ле этого стена с двух сторон о птукатурена известковым раство ом по драни. Засыпка сделана из опилок (термолита) и и мае г толщину 15 см. Здание нахо штся во втором климатическим поясе (промыштенн ’Я область РСФСР). Топка предполагается од н раз в сутки.
Штукатурка подрана Обшивка тесовая Термолит
Обшивка тесовая
Пергамин
Штукатурка по драни внутренняя поверхность стены
Черт. 405
Термическо * с противление конструкции стен <*кл ^дынае^ся, как известно, из термических сопротивлений отдельных,’вводящих состав ее конструктивных слоев, двух штукатурок, двух обшивок, зюыгки и ел я пергамин , т. е.:
= + + + +
Элементы каркаса (стойки, обвязки и т. п.) в теплотехническом расчете не учитываются, так как они занимают незначительную долю общего объема стены.
Порядок расположения слоев материала Ь конструкции ограждения не влияет йа величину суммарного термического сопротивления, но имеет существенное значение для определения коэфициента теплоустойчивости. Поэтому целесообразно во всех теплотехнических расчетах слагаемые располагать систематично в том порядке, как расположены отдельные слои, начиная с внутренней стороны ограждения.
Для определения числовых выражений Др- •• прежде всего выпишем из
табл. 3 (стр. 93) значения удельного термического сопротивления г для материалов, входящих в состав конструкции стены, а именно: 1) штукатурка по драни rt = rQ = 2,22, 2) пергамин (толь) г2 = 6,00,3) дерево (поперек волокон) г3 == г5 = 6,66, 4) термолит г4 = 9,10.
Далее перемножаем величины удельных термических сопротивлений на толщину (в метрах) соответствующих конструктивных слоев, а именно:
1) штукатурка толщ. 2 см Rt = r1dl = 7?б = 2,22 • 0,02 — 0,044
2) пергамин толщ. 2 мм R2 = r2d2 = 5,0 • 0,002 = 0,010
3) обшивка толщ. 2,5 см R3 = r3d3 = R^~ 6,66 • 0,025 = 0,166
4) термолит толщ. 16 см R± == r4r?4 = 9,1 • 0,16 == 1,46
Далее принимаем: гв == 0,133 и тп ~ 0,05
Тогда: Ro = rQ -|- R + гн ~ гв + + -^2 + + ^4 + Щ + Д + гн = ^,133 4" 0,044 +
+ 0,010 + 0,166 + 1,460 + 0,166 + 0,044 + 0,050 = 2,073 > 1,10.
Для определения коэфициента теплоустойчивости необходимо знать коэфициенты теплоусвоения (s) входящих в состав конструкции материалов. Числовые выражения этих коэфициентов могут быть вычислены по соответствующей формуле (стр. 99) или непосредственно взяты из табл. 3 (стр. 93), причем для условия топки печей один раз в сутки необходимо принять числовые значения для s24, а именно: штукатурка известковая по драни §1 = 6,40, пергамин (толь) s9 = 3,06, дерево (обшивка) $3 = 3,90, термолит = 2,17.
Определим условную толщину первых слоев ограждения:
Л4 = Rls1 = 0,044 • 6,40 == 0,28
Р2 = Я2$2 = 0,010 • 3,06 = 0,03
7)3 = R3s3 = 0,166 • 3,90 = 0,65
D4 = B4s4 = 1,460 • 2,17 = 3,17
А + А + А = 0,28 + 0,03 + 0,65 = 0,96 < 1,0
+ А + -Д + #4 = 0,96 + 3,17 = 4,13 > 1,0
Следовательно слой резких колебаний располагается в первых четырех слоях конструкции и граница этого слоя располагается в четвертом слое, тогда для определения коэфициента теплоустойчивости должны служить нижеследующие формулы:
гв + m : 8в ’
при ш = 0,5 (комнатные печи средней теплоемкости). »в __________________________________________________-
Т Л>4-1:26’в’
С _ С — ^tSl2 4~ ^2 8 1 1+ВД ’
_ ^2S22 4* *$3
1 4- BjiSg _ RgSg2 4~ Si 3 1 + ДЛ
Расчет ведется с конца, а именно: 0,166 • 3,902 2,17 ' 3 ' 1 + 0,166 • 2,17
0.010.3,062 4-3,45 = 0,093 4-3,45 = 14-0,010-3,45 ' '
„ _ „ _ 0,044 • 6,42 4- 3,41 _ 1,800 4- 3,41 _ 5,210 _ > е ‘1- 14-0,044-3,41 “ 14-0,150 “ 1,150 ~ 4'',d’ 2,073 2,073
1“ = 0243-=8’5 °’133+ Мй
Приведенный расчет показывает, что исчисленное общее сопротивление теплопередаче и коэфициент теплоустойчивости значительно выше требуемых норм (2,073 против 1,10 и 8,5 против 5,5), и это обстоятельство, казалось бы, дает достаточно оснований
28 8а.к, 691. ГГроф. Л. А. Оерк. 433
2,53 + 2,17 1 + 0,361
8..
1 + 0,034
3>543 _aj1
’ " —- 0 41< 1,034
э,о.
уменьшить толщину засыпки, между тем практика показывает, что при определении толщины засыпных стен необходимо учитывать их „продуваемость", так как малая толщина рыхлого материала засыпки оказывает недостаточное сопротивление проникающим (особенно при ветре) в помещение токам холодного воздуха.
Степень продуваемости не зависит от термического сопротивления материала засыпки, а зависит от толщины слоя и от его плотности. Более тяжелые материалы ложатся плотнее, но, как правило, обладают меньшим термическим сопротивлением и требуют, в связи с этим, более толстого слоя засыпки.
Вследствие этого при расчете термического сопротивления и теплоустойчивости засыпных стен нельзя применять безоговорочно минимальных, предписанных «Техническими условиями" норм, и величины их следует диференцировать в зависимости от толщины засыпки.
Пример 2. Стена из эффективного кирпича
Пусть дана стена, толщиною в полтора кирпича, сложенная из пористого кирпича с объемным весом 1200 %.н3 на холодном сложном растворе, объемным весом 1 700 кг/м^, Стена с обеих сторон оштукатурена известковым раствором, толщиною по 15 мм. (черт. 406). В табл., 3 не имеется величины г для указанной кладки так, как это например сделано для кладки из обыкновенного или силикатного кирпича.
Поэтому приходится предварительно определить среднее термическое сопротивление тела, состоящего из двух разнородных материалов — эффективного кирпича и холодного раствора.
Пусть для кладки стены принят американский способ перевязки — с заполнением вертикальных швов раствором. Определим объем раствора в кладке при толщине всех швов 10 мм. Для этого вырежем мысленно объемный участок стены высотою в 5 рядов кирпича (5*0,075 = 0,375 м) и длиною в один кирпич + вертикальный шов (0,26 jw),
тогда объем ’этого участка будет равен '0,375] • 0,26 • 0,38 = 0,037 м3. В каждом 'ряду располагается по три тирлича; тогда в вырезанном участке объем кирпича будет равен:
15 • 0,25 • 0,12 • 0,065 = 0,02925 л<3.
Следовательно объем кирпича составляет: 0,02925:0,037 = 0,79, или 79%, а объем раствора — 21%.
Из табл. 3:
для пористого кирпича с у = 1 200 имеем г = 2,63,
* сложного раствора „ у = 1 709 „ г = 1,11.
Тогда среднее термическое сопротивление кладки будет равно: 2,63 • 0,79 +1,11 X X 0,21 == 2,31.
Если ту же стену сложить на теплом растворе су = 1200 и г = 2,5, среднее термическое сопротивление кладки получилось бы равным:
2,63 • 0,79 + 2,5 • 0,21 = 2,60.
По таблице 3 принимаем:
Для наружной штукатурки г = 1,33, для внутренней г = 1,66.
Тогда:
Ло = 0,133 + 0,015 • 1,66 + 0,38 • 2,31 + 0,015 * 1,33 + 0,050 = 1,106,
т. е. такая стена как раз удовлетворяет норме, установленной для жилых домов второго климатического пояса.
Для определения коэфициента теплоустойчивости необходимо предварительно опрв’ делить коэфициент $ теплоусвоения материала кладки.
Пусть топка комнатных печей принимается 2 раза в сутки (т. е. & = 12 час.).
Определим средний объемный вес кладки
у = 1200 • 0,79 + 1 700 • 0,21 = 1 806 кх/м*.
Примем с « 0,21, тогда: __________
вр - 2,507 = 2,507 1/ л’»1 = 2>507 /^89 = 7,87.
г 2,о1 • 12
Для внутренней штукатурки коэфициент теплоусвоения материала согласно табл. 8 равен:
$12 = 9,95.
Условная толщина конструктивных слоев стены равна:
Dt = 0,015 • 1,66 • 9,95 = 0,025 • 9,95 = 0,249.
D-, = 0,88 • 2,31 • 7,87 = 6,908.
Следовательно граница слоя резких колебаний располагается в толще кладки (это является по существу очевидным, и поэтому можно было бы не производить особого \ m а о /т>?1 \ /1 । т> \ 0,249 -j- 7,870 8,119 _
подсчета). Тогда 8в = = (R^ + s2): (1 + t+ 0;025 .'7^7- = "Цот” = 6’78'
Отсюда;
Таким образом с точки зрения теплоустойчивости рассмотренная стена из пористого кирпича на холодном растворе не удовлетворяет нормам для второго климатического пояса; поэтому такая стена не может быть рекомендована к применению для жилых домов во втором климатическом поясе. При замене холодного раствора теплым рассмотренная стена могла бы во втором климатическом поясе найти применение для кладки например стен эркеров или лоджий жилых домов.
Приведенный в этом примере способ определения среднего термического сопротивления кладки по объемному соотношению входящих в состав ее материалов является приближенным и может быть допущен только при общем однородном характере всей массы кладки.
Если кладка ведется с уширенными швами (например, кладка из обыкновенного кирпича на теплом растворе с уширенным швом) или термовкладышами, то теплотехнический расчет необходимо вести путем разрезки массива стены плоскостями параллельно и перпендикулярно тепловому потоку — так, как это показано в следующем примере.
Пример 3. Стена из пустотелых шлакобетонных камней
Пусть стена сложена из шлакобетонных камней „Торонто* в полтора камня (общая толщина стены 350 .из<) на холодном сложном растворе. Объемный вес шлакобетона 1 500 кг/м\ толщина швов 10 мм. Пустоты засыпаны шлаком с объемным весом 8С0 кх/м* (черт. 407). С внутренней стороны стена оштукатурена известковым раствором толщиною 15 мм.
Для удобства расчета целесообразно принять такую схему стены, в которой отверстия в камнях имели ^бы в плане прямоугольное сечение, имеющее две стороны, параллельные лицевым поверхностям стены. С этой целью можно эллипсы заменить равновеликими прямоугольниками 160 X 1С0 мм, как показано на черт. 407, б.
Сложенная из пустотелых камней стена не представляет собою однородной массы, бетонные стенки чередуются с прослойками, засыпанными шлаком, причем, по длине стены в плане имеются выступы полукамней и поперечные стенки целых камней, разделяющие отдельные пустоты, заполненные шлаком. В вертикальном разрезе такая стена также не является однородной, так как целые камни и полукамни поочередно располагаются в смежных по высоте рядах кладки, то с одной стороны стены, то с другой. Поэтому теплотехнический расчет в подобных случаях становится довольно сложным
и его приходится вести дважды: один раз по плоскостям, параллельным тепловому потоку, и второй раз по плоскостям, перпендикулярным тепловому потоку.
Пусть топка печей производится один раз в сутки, тогда из табл. 3 (стр. 93) можно
выписать следующие теплотехнические показатели для материалов, конструкции рассматриваемой стены.
входящих в состав
Шлакобетон.........................
Раствор сложный....................
Штукатурка известковая.............
Шлак .........
7 г «24
1500 1,66 6,65
1700 1,11 8,90
1600 1,66 7,06
800 5,25 2,67
В табл. 3 имеются данные для шлаков объемным весом 700 и 1 000 м/ле3, для шлака объемным весом 800 къ/м* теплотехнические показатели определяются по интерполяции.
Расчет по плоскостям, параллельным тепловому потоку
Из тела стены мысленно вырезается объемный участок, имеющий длину, равную половине длины камня в кладке, а высоту, равную высоте камня в кладке. Так как камень имеет по фасаду размеры 500 X 200 м, а толщина швов равна, как принято, 500 _1_ ю
10 мм, лицевая плоскость вырезаемого участка стены будет равна--— • (200 + 10) =
= 53 550 мм2 = 535,5 см2.
Возьмем три сечения в плане кладки стены (черт. 407, б, II ряд):
I — I —по продольным стенкам камней — в промежутках между поперечными стенками; i
II — II —по поперечным стенкам камней;
III — III — по вертикальному шву между камнями и определим термическое сопротивление стены в этих сечениях, учитывая высоту только камня без горизонтального^шва.
Сечение I — I. Имеется три шлакобетонных стенки толщиною по 5 см и два слоя шлака по 10 см, тогда:
= 1,66 • 0,05 • 3 + 5,25 • 0,10 • 2 = 1,302.
Сечение II — II. Имеется шлакобетонная поперечная стенка целого камня толщиною 20 см и шлакобетонное ребро полукамня толщиною 10 см, между ними находится шлаковая засыпка толщиною 5 см, тогда имеем:
= 1,66 (0,20 + 0,10) + 5,25 • 0,05 = 0,763.
Сечение III — III. Имеется три участка раствора по 5 см и две шлаковые засыпки по 10 см толщины, тогда:
В* = 1,11 • 0,05 • 3 + 5,25 • 0,10 • 2 = 1,219.
Далее возьмем сечения IV — IV и V — V, относя их только к толщине горизонтального шва.
Для сечения IV — IV будем иметь три слоя раствора по 5 см и два слоя шлаковой засыпки по 10 см, тогда:
= 2^.
Для сечения V — V будем иметь два слоя раствора толщиною 20 и 10 см и слой шлаковой засыпки толщиною 5 см, отсюда:
Вь = 1,11 (0,20 + 0,10) + 5,25 • 0,05 = 0,596.
Нетрудно определить по лицевой поверхности вырезанного участка стены величину площадей, имеющих то или иное из вышеопределенных термических сопротивлений, а именно:
Термическое сопротивление:
Площадь лицевой поверхности стены:
.........................Ft = 8.0 • 2 • 20 = 320 см2
В2 .......... •...............К = 9,0 • 20 =180 „
Б3...........................F3 = 0,5 • 20 =10 „
В............................Fi = (8,0 • 2 + 0.5) 1 = 16,5
В5...........................F5 = 9,O1,O =9,0
Итого. . . 535,5 слс2
На основании полученных выше данных нетрудно определить среднее взвешенное термическое сопротивление стены из следующего выражения;
г — ~Ь -^2 4~ -
FC.Bl + F2:B2 + ’
подставляя в это выражение найденные ранее числовые величины, получим:
т) _______________53э,5______________«
А ~ 320 180 , 10 +16,5 ,9 ~
1,302 + 0,763 “Г 1,219 ф 0,596
Расчет по плоскостям, перпендикулярным тепловому потоку
Ввиду того что два смежных по высоте ряда кладки не являются одинаковыми и одинаковые ряды чередуются через ряд, приходится рассматривать объемный участок стены, имеющий высоту в два ряда камней. Тогда лицевая площадь участка стены будет равна:
25,5-42 = 1071 см2.
Разрежем объемный участок стены вертикальными плоскостями, перпендикулярными тепловому потоку, на несколько слоев, в пределах толщины которых имеются хотя и различные» но однородные на всю толщину материалы. Таких слоев согласно черт. 407 будет семь. Эти слои на черт. 407 занумерованы арабскими цифрами. Для каждого слоя определим термическое сопротивление для каждого материала, а затем среднее взвешенное термическое сопротивление всего слоя в целом, причем нетрудно заметить, что идентичными являются:
1) слои I, 4 и 7,
2) слои 2 и 69
3) слои 3 и 5.
Тогда будем иметь:
С л о и 1, 4 и 7
По шлакобетону: В5 = 0,05 • 1,66 = 0,083,
F6 = 25 • 20 - 2 = 1 000 см2.
По раствору: Вр = 0,05 • 1,11 = 0,056,
Fp = 25 -1 - 2 + 42 - 0,5 = 71 см2.
0,w . В, = В. = В, = 1071: (12g + i.) _ 0.080.
С л о и 2 и 6
По шлакобетону: = 0,05 • 1,66 =0,083
F6 = 9 - 20 - 2 = 360 см2
По раствору: Вр = 0,05 • 1,11 = 0,056
Fp = 9 • 1 • 2 = 18 см2
По шлаку: = 0,05 • 5,25 = 0,263
Рш - (8 - 21+8,5 • 21) 2 = 693 см2
2 F = 1071 см*
="•=1071 ’ (S+О-Ве+<да)=
Слои 3 и 5
По шлакобетону: Ие — 0,05 • 1,66 — 0,08’3, F3 = 9-20 =180 см~.
По шлаку: Вш = 0,05 • 5,25 = 0,263,
F„t = 25,5 • 22 + (8 + 8,5) 20 = 891 см?.
Откуда: Я= “ я« =1 + S) = °'193'
Термическое сопротивление всей кладки будет равно сумме термических сопротивлений отдельных слоев, а именно:
ВБ == 0,080 • 3 + 0,147 • 2 + 0,193 • 2 = 0,920.
Общее термическое с опроти в ление стены
Выше было определено термическое сопротивление кладки ИА, рассчитанное по плоскостям, параллельным тепловому потоку, и термическое сопротивление рассчитанное по плоскостям, перпендикулярным тепловому потоку.
Истинное термическое сопротивление кладки находится между этими двумя найденными величинами. Экспериментально установлено, что в данном случае нельзя принять среднее арифметическое, а надлежит пользоваться выражением
^л = (^ + 22?в):3.
Тогда: Вкл = (1,032 + 2 • 0,920) : 3 = 0,957.
Вводя в расчет термическое сопротивление внутренней штукатурки, определим общее термическое сопротивление стены при гв = 0,133 и гн = 0,040:
А = 0,133 + 0,015 • 1,66 + 0,957 + 0,040 = 1,155.
Теплоустойчивость стены
Значения величины для входящих в состав стены материалов указаны в начале настоящего примера; площади, занимаемые этими материалами в пределах каждого слоя, определены при расчете по плоскостям, перпендикулярным тепловому потоку. Тогда средние коэфнциенты теплоусвоения материала первых двух слоев будут равны:
= (6,66 • 1 000 + 8,90 • 71): (100 + 71) = 6,80,
s2 = (6,66 • 360 + 8,90 • 18 + 2,67 - 693): 1071 = 4,12.
Определим положение слоя резких коле5аний: Штукатурка..........................................= 0,025 • 7,02 = 0,175
1-й слой кладки . •.....................D2 = 0,08 • 6,80 — 0,545
2-й слой кладки..........................А = 0,147 • 4,12 = 0,605
2^ = 1.32о>1
Следовательно граница слоя резких колебаний располагается в третьем слое, тогда:
„ 0,08 • 6,802 + 4(12 _
^=-1+0,08.4,12 --оЖ
_ 0,025 - 7,022 + 6,88 _
51 ~ S° ~ 1 + 0,025 • 5,88 - Ь’ ’
_ 1,155 _,
¥ “ 0,133 + 1 : 2 • 6,2 “ 5’4”
Пример 4. Стена? отепленная сфагнитом
Пусть стена толщиною в полкирпича отеплена с внутренней (более теплой) стороны плитами сфагнита толщиною 5 см (при объемном весе плиты 400 к^м*), поверх которых сдельна штукатурка толщиною 2 см из сложного раствора по сетке (черт. 408).
На основании взятых из табл. 3 величин термического сопротивления имеем при гв = 0,133 и гн = 0,067:
А = 0,133 + 1,11 • 0,02 + 14,3 • 0,05 + 14,3 • 0,12 + 0.067 = 1,109.
Пусть топка печей производится один раз в сутки; коэфициент теплоусвоения мате-
риала согласно табл. 3 равен: штукатурка............................•............524 = 8,90
плиты сфагнита................% = 1,91
кирпичная кладка......................% — 8,06
А = 1,11 • 0,02 • 8,90 = 0,022 • 8,90 = 0,198 А = 14,3 • 0,05 • 1,91 = 0,715 • 1,91 = 1,366
2d=1,564>1
Следовательно граница слоя резких колебаний ‘находится в слое сфагнитовых плит т. е. во втором слое.
о ___ 0,022.8,92 + 1,91 _;3,65 д1 “ - 1 + 0,022 • 1,91 ~ 1,042 ~ 6,0 ’
1,109 _ л о
4 ~ 0,133 + 1:2 • 3,5 4' '
кирпичная кладна Плиты сфагнита Штукатурка
по сетке
Черт. 408
Если отепление плитами сфагнита расположить с наружной (более холодной) стороны стены, то внутренняя поверхность стены будет образована кирпичной кладкой. Условная толщина кирпичной стены толщиною 12 см будет равна:
D = 1,43 • 0,12 • 8,06 = 1,386 > 1.
Следовательно SQ = s = 8,06, и граница слоя резких колебаний лежит в слое кирпичной кладки, тогда:
= 1,109
9 0,138 + 1:2-8,06 °’
против ? = 4,0 для случая, когда плиты сфагнита были расположены с внутренней стороны. Сопоставление этих двух величин показывает, какое большое значение для теплоустойчивости имеет материал внутренней поверхности стен. С увеличением коэфициента теплоустойчивости снижается значительно амплитуда колебаний температуры внутренней поверхности стены (при периодическом печном отоплении), а между тем отсутствие резких колебаний этой температуры имеет, как известно, большое санитарное значение для помещений, в которых длительно пребывают люди.
Пример 5. Чердачное перекрытие по деревянным балкам
Пусть чердачное перекрытие имеет конструкцию, изображенную на черт. 409.
Требуется определить толщину шлаковой засыпки с тем, чтобы общее термическое сопротивление перекрытия Rq было равно 1,55. Объемный вес шлака 890 кг/м\
Шлакoooя засыпка глиняная смазка У Дощатый накат воздушный прослоен ' Под шибко тесовая
1Ш1111111 !Н 11II1 hI 1111111111 iri iЦП 11П Ш t
1 «'• 7/. Л 1 - : Л Л Л V-
д,5 г ~~ Штукатурка по дрь, ш
Черт. 409
В целях упрощения расчета наличие деревянных балок в конструкции перекрытия не учитывается, так как в горизонтальной проекции балки занимают небольшую площадь по отношению ко всей площади перекрытия. Кроме того термическое сопротивление балок больше, чем остальной части конструкции, и поэтому исключение их из расчета идет в „запас".
Передача тепла происходит снизу вверх.
Пользуясь для г значениями, приведенными в табл. 3 (стр. 93), будем иметь:
гв..................................................... 0,133.
Штукатурка по драни........................#1 = 0,02 *2,22 = 0,044
Подшивка...................................#2 = 0,025 • 6,66 = 0,166
Воздушный прослоек (согласно данным, указан-
ным на стр. 95)................................... jR3 =0,185
Накат.....................................#4 =±: 0,05 * 6,66 = 0,333
Глиняная смазка...........................#5 = 0,02 -2,0 =0 040
гн........................................ = 0.100
Итого...........1,001
Следовательно для шлаковой засыпки термическое сопротивление должно быть равно R6 = 1,550 — 1,001 = 0,549.
Принимаем для шлака г == 5,25, тогда толщина шлаковой засыпки должна быть равна: 0,549 : 5,25 0,10 м = 10 см.
Теплоустойчивость:
Примем z — 24 час. и определим условную толщину первых слоев конструкции на основании соответствующих величин %, приведенных в табл. 3, причем следует иметь виду, что коэфициент теплоусвоения *• для воздуха равен нулю.
Д = 0,044 • 6,40 = 0,282
D2 = 0,166 • 3,90 = 0,647
D3 = 0,185 -0 =0
= 0,333 • 3,90 = 1,294
2 D = 2,223 > 1
Следовательно граница слоя резких колебаний располагается в конструкции наката, т. е. в четвертом слое, тогда:
+ 0,190-0 + 3,90 _ 3,90 _
3 1 + ^4 1 + 0,190-3,90 1,741 J,J4’
__ 0,166-3,90 + 2,24 4,76
2 1 + 0,166 - 2,24 ~ 1,372 ~ ’ 7’
с _ q _ 0,044-6,402 + 3,47 _ 5,27 _ г_
1 в 1 + 0,044-3,47 1,153 4’°7,
г ~ 1.550 1,550 _ fi 1
? 0,133 + 1:2- 4,57 “ 0,242 ,4’
Если принять г = 12 час., т. е. топку печи два раза в сутки, то будем иметь:
штукатурка...........................Dt = 0,044 • 9,05 = 0,398
подшивка.............................В2 = 0,166 • 5,50 = 0,913
2^ = 1.3П>1
Граница слоя резких колебаний располагается в пределах подшивки, т. е. во втором слое, тогда:
' Q 0,044 • 9,052 + 5,50 9,11 . 2
= -Т+ЩИ4Г5,5О ' = Ж2 = 7’33 К,М ЧаС
ср — -----ji550-------=77
f 0,133 + 1:2-7,33 ’
Возрастание коэфициента теплоустойчивости ср произошло во втором случае (при z = 12 час.) не только вследствие большей величины коэфициента теплоусвоения материалов $, но и вследствие расположения границы слоя резких колебаний вне пределов 4овдушного прослойка, имевшего s = 0 и снижавшего величину Se при z = 24 час.
Сдано в набор 17/VIII 1938 г. Подп. в печать 27/IX 1938 г. 27х/2 печ. л. Формат 70xl08l/i6-Индекс С-40-5-2. Изд. № 1345. Уч. № 5890. Бум. л. 133/4- УАЛ 42,65. Тип. зн. в 1 бум. л. 132400. Уполн. Главлита Б-50721 ТКК № 7 от 14/Х 1938 г. Тираж 15 000. Бумага Камской ф-ки.
2-я типография ГОНТИ им. Евгении Соколовой. Ленинград, гпр. Красных Командиров, 29.