А.А.Савельев
Окончание. Начало см. в ж. «Сделай сам», № 2, 2005 г.
Панельные деревянные дома — это по сути те же каркасные дома, но выполненные индустриальным способом. Каркас дома как бы разбивают на отдельные мелкоразмерные элементы и изготавливают отдельно вне зоны строительной площадки. Затем панели привозят на объект и собирают коробку дома. Сборка может занять всего один день.
На цоколе будущего дома устанавливают обвязку, аналогично обвязке каркасного дома. На обвязке обозначают контур будущей коробки дома. Его лучше всего обозначить гвоздями, забитыми наполовину. При установке панели последняя просто прижимается внутренней нижней стороной к незабитым гвоздям. Панель достаточно будет проверить на вертикальность, не прибегая к каким-либо дополнительным промерам. Установку панелей начинают от угла здания, раскрепляя их временными подкосами. Низ панели крепят гвоздями, забивая их наискосок в торец панели к обвязке с последующим утапливанием шляпки гвоздя. Более надежным будет крепление панели стальными уголками или стальными накладками, заготовленными заранее. Верх панелей обвязывают доской, положенной плашмя с гвоздевым креплением.
Уязвимыми узлами панельной коробки являются вертикальные стыки панелей. Они продуваются и не утеплены. Для утепления стыков панелей с внутренней стороны помещения стыки герметизируют паклей или джутовым утеплителем при помощи конопатки и проклеивают клейкой лентой. Снаружи всю стену утепляют перекрестным способом (см. выше). Для этого толщину утеплителя, закладываемого в панель, делают заведомо меньше расчетной.
Расчетная толщина утеплителя добирается при устройстве внешнего утепления перекрестным способом.
Конструктивные решения междуэтажных, чердачных и надподвальных перекрытий мало чем различаются между собой. Силовые конструкции таких перекрытий состоят из несущих балок и дощатого настила. Сечение балок и шаг их установки определяют по расчету. В качестве дощатого настила хорошо использовать окромленные, а лучше шпунтованные доски толщиной 50 мм (рис. 22).
Рис. 22. Перекрытия из деревянных элементов:
а — вариант чердачного перекрытия с утеплением по верхней обшивке; б — вариант перекрестного чердачного утепления; в — вариант надподвального перекрытия с межбалочным утеплением; 1, 12 — балки перекрытия; 2 — дощатая обшивка; 3 — пароизоляция; 4 — утеплитель; 5 — арматурная сетка; 6 — паропроницаемая стяжка; 7 — деревянный (дощатый) накат; 8 — перекрестный каркас; 9 — дощатая обшивка (может быть заменена на паропроницаемую армированную стяжку); 10 — второй слой утеплителя; 11 — черепной брусок; 13 — деревянный пол; 14 — плинтус; 15 — щель воздухообмена
Для усиления несущей способности перекрытия может быть использована перекрестная схема установки силовых балок. При применении такой схемы перекрытие опирается на все стены здания по контуру. Узлы пересечений балок стягивают хомутами или проволочными скрутками. Перекрестная схема перекрытий применяется крайне редко, так как гораздо проще уменьшить шаг несущих балок и сделать обыкновенное перекрытие. Но на изготовление перекрестного перекрытия расходуется меньшее количество пиломатериалов, чем на традиционное при одинаковой несущей способности перекрытий.
Конструктивные различия перекрытий наблюдаются при их утеплении. Междуэтажное перекрытие не утепляют, чердачное (с холодным чердаком) утепляют с устройством нижнего пароизоляционного слоя, надподвальное утепляют с устройством верхнего пароизоляционного слоя.
Утеплитель чердачного перекрытия может быть уложен в межбалочное пространство или на верхнюю обшивку с последующим выполнением армированной цементной стяжки. В зависимости от способа укладки утеплителя конструкция перекрытия может несколько видоизменяться. На несущих балках выполняют черепные бруски, на которые настилают накат из досок, стелят пароизоляцию и укладывают утеплитель. При таком способе укладки утеплителя верхняя обшивка становится необязательной, ее заменяют армированной стяжкой.
Конструкция надподвального перекрытия может быть выполнена по тому же варианту с единственной разницей: пароизоляция должна быть выполнена поверх утеплителя в конструкции чистых полов, между пароизоляцией и утеплителем оставляют вентиляционный продух толщиной 2–5 см. Продухи открываются вдоль стен здания (между чистым полом и плинтусом оставляют щель). При недостаточной высоте несущих балок выполняют перекрестное утепление надподвального перекрытия.
Междуэтажное и чердачное перекрытия имеют в своей конструкции часть балки, выступающую внутрь помещения. Ее либо декоративно оформляют, либо скрывают подвесным потолком. Но это, как говорится, уже другая история.
Каменные стены зданий возводят из глиняного и силикатного кирпича, искусственных и естественных камней правильной формы. Несмотря на трудоемкость ручной кладки, каменные конструкции благодаря своим архитектурным преимуществам, возможности гибкой планировки и красивой фактуры фасадов зданий занимали и будут занимать передовое место в малоэтажном индивидуальном строительстве. Кроме этого, каменные конструкции стен привлекательны с точки зрения пожаробезопасности, капитальности и эксплуатации.
Каменные стены здания возводят укладкой строго горизонтальных рядов кирпича или камня по слою известкового, сложного или цементно-песчаного раствора со взаимной перевязкой вертикальных швов. Теплотехнические качества каменной кладки, выполненной из различных видов камней или кирпича и на растворах с различным вяжущим, можно сравнить по таблице (приложение). Так, например, кладка выполненная на известковом растворе, будет более теплой, чем на цементнопесчаном растворе. Марка раствора, применяемого для устройства несущих стен и столбов, должна быть не ниже 25. При производстве работ в зимнее время марку увеличивают в два раза, то есть она должна быть не менее 50. Толщина вертикальных швов кладки принимается равной 10 мм, горизонтальных от 8 до 15 мм (нормативная 10–12 мм).
Внутренние несущие стены выкладывают из полнотелого керамического или силикатного кирпича. Так как на внутреннюю несущую стену происходит опирание с двух сторон конструкции перекрытия, ее минимальную толщину принимают в 250 мм (один кирпич). Размеры сечения столбов — не менее 380х380, простенков — не менее 250х510 мм. При необходимости несущие простенки и столбы армируют стальной сеткой из проволоки диаметром 3–6 мм, либо обрамляют стальными уголками, что надежней, но дороже.
Различают камни для «одноручной» кладки — кирпич (глиняный и силикатный полнотелый и пустотелый) массой до 4,5 кг — и камни для «двуручной» кладки — керамические пустотелые камни, легкобетонные сплошные и пустотелые, из автоклавного ячеистого бетона, пенобетона. Камни для двуручной кладки имеют массу до 16–18 кг. Кроме того, применяют камни, выпиленные из природных легких каменных материалов. Стандартные размеры кирпича полно- и пустотелого 250х120х65 мм, модульного (полуторный) 250х120х86 мм. Церковный кирпич, применяемый для реставрации храмов, имеет большие размеры и, как правило, отменное качество. Производят его штучно и для жилого малоэтажного строительства не применяют. Керамические пустотные камни имеют размеры 250х120х138 мм. Двухручные камни — 390х190х188 мм.
Ужесточение теплотехнических норм сделало бессмысленным некоторые виды каменных кладок. Например, «колодцевая» кладка с вертикальными кирпичными диафрагмами не отвечает теплотехническим нормам и нуждается в дополнительном утеплении. Облегченные каменные кладки с заполнением внутренних полостей легкими бетонами также не отвечают современным требованиям. В данном случае следуют чистой логике: зачем тратить время и силы на заполнение внутренних полостей неэффективными утеплителями, а затем дополнительно утеплять стену, когда то же количество кирпича можно уложить в стенку толщиной в один кирпич и утеплить ее? Фундамент под такую стенку будет уже, а значит, и экономичнее.
На данный момент существуют три основных вида каменных стен: с утеплением стены снаружи, с расположением утеплителя в теле стены, с утеплением стены со стороны помещения. Каждый из вариантов имеет свои достоинства и недостатки.
Толщину стены выбирают только из конструктивных соображений (рис. 23).
Рис. 23. Варианты кирпичных стен с наружным утеплением:
а — с облицовкой листовыми материалами; б, в — с облицовкой декоративной штукатуркой; г — варианты крепления утеплителя к стене; 1 — кирпичная стена; 2 — плитный утеплитель; 3 — воздушная прослойка; 4 — облицовочная панель; 5 — железобетонная плита перекрытия; 6 — пароизоляция; 7 — паропроницаемая армированная стяжка; 8 — конструкция «чистого» пола; 9 — усиленная железобетонная перемычка; 10 — рядовая железобетонная перемычка; 11 — элемент сборной облицовки для оконных и дверных проемов; 12 — конструкция цоколя (показана условно); 13 — гидроизоляция из 2-х слоев рубероида; 14 — оконная коробка со стеклопакетом (показана условно); 14 — внутренняя штукатурка; 15 — паропроницаемая штукатурка на клеящей основе, либо штукатурка по сетке; 16 — рядовая Г-образная перемычка (выпускают за стену на расчетную толщину утеплителя); 17 — деревянный брусок (размеры сечения зависят от выноса Г-образной перемычки за стену); 18 — стальной уголок; 19 — жесткий плитный утеплитель; 20 — гнутый металлический профиль (полоса толщиной 10–20 мм); 21 — анкер (расплющивается при натяжении болта 25); 22 — пластиковая втулка (не позволяет сминать утеплитель при вкручивании шурупа 23); 24 — деревянная пробка
Она может быть любой, лишь бы выдерживала все силовые нагрузки. Для небольшого индивидуального домика достаточно выполнить стену толщиной в один кирпич, для более серьезного сооружения — в полтора кирпича. Утеплитель насаживают на стальные штыри, заложенные в процессе кладочных работ в швы кладки. Штыри устанавливают по квадрату 500х500 мм. Затем либо устанавливают облицовочные панели, либо натягивают оцинкованную или нейлоновую сетку и производят оштукатуривание стен. Или утеплитель устанавливают на стену с помощью специальных пластиковых дюбелей или деревянных реек (в распор, по аналогии с утеплением деревянных домов), по которым устраивают облицовку. Недостатком данной схемы является большая трудоемкость работ, в том числе на высоте, а также скрывается естественная красота камня под облицовкой. Достоинство: минимальная толщина стены и обеспечение наиболее благоприятного теплового режима здания (изотерму нулевых температур выводим к наружной поверхности стены).
По большому счету, это только что изложенный вариант, роль облицовки в котором играет кирпичная стенка. Этот вариант (рис. 24) позволяет выполнить стену из двух стенок толщиной в полкирпича с заполнением межкирпичного пространства эффективным утеплителем.
Рис. 24. Варианты кирпичных стен с внутренним утеплением:
а — утепление стены с устройством воздушных полостей и кирпичных диафрагм жесткости; б — утепление стены без устройства воздушных полостей и с анкерными связями; 1 — кирпичная стена толщиной 120 мм; 2 — фиксатор утеплителя (в данном случае выполнен из жесткого плитного утеплителя); 3 — утеплитель; 4 — кирпичная стена толщиной 120–250 мм; ш — внутренняя штукатурка; 6 — оконный блок (показан условно); 7 — валик утеплителя, прикрывающий мостик холода (устанавливают в конструкции пола); 8 — усиленная железобетонная перемычка; 9 — рядовая железобетонная перемычка; 10 — деревянная доска, сечение которой зависит от толщины устанавливаемого утеплителя; 11 — арматурная сетка (д = 3–6 мм); 12 — противопожарная рассечка (устраивают посредством перемешивания утеплительной крошки с цементным раствором; 13 — анкерная стальная связь; 14 — жесткий плитный утеплитель (при устройстве наружной и внутренней версты кирпичной кладки толщиной 120 мм применяется только жесткий утеплитель с Р = 100–200 кПа)
Для увеличения несущей способности стены внутреннюю стенку выполняют толщиной в один кирпич. Стенки связывают между собой анкерной стальной связью, уложенной по армирующей сетке. Кладку армируют и связывают между собой через каждые 5–6 рядов. Поэтажно и под каждым из оконных проемов кладку связывают сплошными кирпичными диафрагмами, образуя тем самым мостики холода. Мостик холода над перекрытием блокируют утеплительным вкладышем, встроенным в конструкцию полов. Мостик холода под оконными проемами остается открытым. Этот узел нуждается в доработке. Частично этого добиваются путем установки небольших вкладышей между кирпичами. Эффективный утеплитель устанавливают в толщу стены непосредственно в период строительства стен. Для его закрепления и устройства воздушной прослойки используют утеплительные вкладыши, устанавливаемые в распор между стеной и листом утеплителя. Недостаток конструкции: изотерма нулевых температур остается в толще стены, но трудоемкость работ по установке утеплителя значительно снижается; зато возрастает трудоемкость каменной кладки. Внутреннюю стенку в этой конструкции можно выполнять из любых материалов как одноручной, так и двухручной кладки. Достоинство: внешнюю стенку можно выполнить из облицовочных кирпичей или природных блоков.
Наихудший вариант утепления (рис. 25).
Рис. 25. Варианты конструкций кирпичных стен с внутренним утеплением:
а — со штукатурной облицовкой; б — с кирпичной облицовкой; 1 — кирпичная стена; 2 — воздушная прослойка; 3 — утеплитель; 4 — внутренняя штукатурка; 5 — щели воздухообмена. Примечание: при высокой вероятности выпадения росы на внутренней поверхности стены или в толще утеплителя (цикличная работа отопления) — утеплитель защищается с внутренней стороны слоем пароизоляции 6
Применяется тогда, когда нужно сохранить внешний вид фасада.
Чаще всего это касается зданий, представляющих архитектурную ценность, или двух многоквартирных домов, утепление которых снаружи не представляется возможным. Утепление устраивают по деревянным рейкам, толщина которых соответствует толщине утеплителя и размеру воздушной прослойки. Шаг установки реек соответствует размерам утеплительных плит, которые устанавливают между рейками в распор. Утеплитель закрывают слоем пароизоляции и облицовочным материалом. Для свободной циркуляции воздуха в воздушной прослойке у нижнего и верхнего перекрытия оставляют щели воздухообмена.
Строительство новых утепленных стен или реконструкция-старых требуют нового подхода к размещению и последующему утеплению оконных и дверных коробок. Оконные коробки (и дверные) могут оставаться на прежнем месте (рис. 26) или быть сдвинуты наружу в зону утепления, а раздельные оконные блоки разделены и раздвинуты по конструкции стены.
Рис. 26. Варианты размещения оконных коробок при наружном утеплении стен:
а — на прежнем месте; б — в толще утепляющего слоя; в — со сдвижкой наружу, но в габаритах стены; г — с раздельной установкой наружной и внутренней коробок; 1 — фиксирующая планка из нержавеющей стали; 2 — крепежный уголок из нержавеющей стали; 3 — наличник (поставляется в комплекте с облицовкой)
Монолитные конструкции стен из шлакобетона, керамзитобетона, опилкобетона и других малоэффективных материалов и раньше не пользовались большой популярностью. С приходом в строительство новых полимерных материалов они скорее всего совсем пропадут из виду.
На смену им приходят оставляемые полимерные опалубки. Принципиальное отличие этих систем заключается в том, что утеплитель выступает в роли опалубки, в которую заливают несущий бетонный каркас. Эти системы пришли в Россию в 90-е годы и активно внедряются рядом совместных и зарубежных фирм, например, российско-германской «Пластбау» или канадской «Роял билдинг систем». Пока эти фирмы строят многоэтажные дома, но высокая технологичность, простота конструктивных решений, нетребовательность к механизации строительных работ позволяют использовать эту новую технологию для малоэтажного жилого строительства.
Оставляемой опалубкой в системе «Пластбау» служат пустотелые блоки из пенополистирола, в пустотах которых устанавливают арматуру и замоноличивают колонны скрытого каркаса здания (рис. 27).
Рис. 27. Наружные стены «Пластбау»:
а — пенополистирольный элемент стены с мокрой штукатуркой б — тоже с облицовкой кирпичом; 1 — пенополистирольная панель (неснимаемая опалубка); 2 — монолитный бетон; 3 — сетка «Рабица»; 4 — штукатурка; 5 — краска; 6 — анкер для крепления сетки, либо для кирпичной облицовки или какой-либо другой облицовки; 7 — арматурный каркас; 8 — облицовочный кирпич; 9 — армирование кладки
Эту конструкцию наружной стены назвали альтернативной, так как она принципиально «обратна» широко применяемым трехслойным конструкциям из кирпича, камня или дерева. В ней нет мостиков холода, поскольку более плотный материал спрятан в менее плотном. Незначительная масса пенополистирольных блоков позволяет производить монтаж без помощи грузоподъемных механизмов. Монтаж можно производить вручную. Конструкция перекрытия также выполнена из пенополистрольных блоков, вес которых всего 3–4,5 кг. Стены отделывают штукатуркой по сетке или облицовывают кирпичом, при желании их можно отделать плитными облицовочными материалами.
В утепление конструкции стен входит утепление их глухой части и утепление откосов проемов с заменой окон и балконных дверей старых построек. Для наружного утепления стен применяют два конструктивно-технологических решения: «мокрое» (с оштукатуриванием по закрепленному на стене утеплителю) и сборное (с облицовкой утепленной стены сборными декоративными плитами или обшивкой стены погонажным материалом) (см. рис. 28).
Рис. 28. Варианты крепления облицовочных плит при наружном утеплении стен:
а — по деревянному каркасу; б — с крепежным элементом из стальной полосы; 1 — стена; 2 — утеплитель; 3 — гидроизоляция деревянных элементов каркаса из одного слоя рубероида; 4 — деревянный (вертикальный или горизонтальный) каркас; 5 — металлический фартук; б — облицовочная панель (водостойкая фанера, волокнистоцементная, фибробетонная и пр. и пр. плита); 8 — дюбель; 9 — петлевой выпуск облицовки (может быть использован любой другой вид крепления); 10 — крепежный элемент из стальной полосы; 11 — оцинкованный уголок (коротыш); 12 — каркас из алюминиевого тавра, 13 — специальная скоба; в — крепление облицовки скобами
Сборный вариант утепления требует применения закрепленного к фасадной поверхности стены легкого металлического каркаса либо деревянного каркаса для крепления и фиксации на относе облицовочных фасадных плит. Зазор между облицовкой и стеной заполняют плитным или заливочным (силаст, неопор и др.) утеплителем. Плитный утеплитель наклеивают и крепят анкерами к стене также, как при мокрой штукатурке. Каркас позволяет фиксировать точную установку облицовочных плит, величины воздушных зазоров между утеплителем и облицовкой и устанавливать плиты утеплителя в распор.
Сборный вариант широко распространен в большинстве европейских стран, теперь он пришел и к нам. В качестве утеплителя нужно применять утеплители с коэффициентом теплопроводности не более 0,06 Вт/м∙°С. Самодеятельному застройщику лучше применять плитные утеплители. Технические характеристики утеплителей, производимых в нашей стране, представлены в таблице приложения 3 (см. статью «Крыши», «Сделай сам», № 4, 2004 г.).
Утеплители рекомендуемые для наружных стен жилых зданий представлены в таблице.
В качестве облицовки применяют тонкостенные декоративные бетонные плиты, экструзионные цементно-волокнистые плиты, керамические плиты, керамические плиты на алюминиевой панели, фибробетонные и асбестоцементные (плоские и волнистые) плиты, тонкие (плоские профилированные) металлические листы с покрытием цветным пластиком, водостойкая фанера с пластиковым покрытием, реже — пиленый камень или тонированное стекло.
Новые сборные облицовки позволяют изменять облик фасада до неузнаваемости. Например, старый рубленый дом можно облицевать водостойкой фанерой, пластик которой имитирует кирпичную кладку и на месте полуразвалившейся избы будет стоять новый кирпичный дом, почти не отличимый от дома с настоящей кирпичной кладкой. Пластиковые покрытия дают более яркую цветовую гамму. Наряду с крышами, покрытыми такими же современными материалами, дома будут выглядеть как на картинке.
Утепление стен по деревянным каркасам достаточно освещено в предыдущих статьях. Утепление стен по металлическим каркасам принципиально ни чем не отличается от деревянных и зависит главным образом от производителя облицовки. Каждая фирма-производителя облицовки. Каждая фирма-производитель облицовки разработала для своих конструкций свои каркасы из гнутых металлических профилей. Утепление и облицовку стен производят по одной схеме. К стене пристреливают или прикручивают кронштейн-держатель, к которому, в свою очередь, прикручивают вертикальные либо горизонтальные элементы каркаса. Между ними вставляют в распор или приклеивают к стене, либо крепят к стене пластиковыми дюбелями утеплительные плиты. Затем к элементам каркаса крепят облицовочные плиты.
Например, германской фирмой «Эурофокс» разработана консоль «фокси», позволяющая крепить облицовку из металла, керамики, тонко пиленого камня, стекла, бетонных и цементно-волокнистых плит (рис. 29).
Рис. 29. Варианты крепления облицовки и утеплителя на алюминиевых каркасах из гнутого профиля с помощью универсального держателя «фокси»:
а — листовой облицовкой с горизонтальным рифлением; б — тоже с вертикальным рифлением; в — из фибробетонных плит; г — из керамических плит; д — из экструзионных плит; 1 — держатель «фокси»; 2 — дюбель; 3 — усилитель; 4 — каркас из гнутого профиля (алюминий, реже нержавеющая сталь); 5 — облицовочная панель; 6 — кляммер
У других фирм другие крепления. Фирмы-производители облицовочных материалов в комплекте своей продукции поставляют угловые и оконные доборные элементы.
Читатель, не имеющий возможности произвести утепление фирменными материалами, может произвести его на деревянных брусках с облицовкой погонажным или листовым материалом.
Неотъемлемой частью коробки здания являются лестницы. В зависимости от назначения они подразделяются: на главные, служащие для сообщения между этажами; вспомогательные, предназначенные для сообщения с нежилыми помещениями (подвалами, чердаками и т. п.); аварийные, являющиеся запасными путями эвакуации людей; пожарные, служащие для наружного доступа на этажи, чердак, крышу во время пожара.
В малоэтажном жилом строительстве применяют в основном два вида лестниц: главные и вспомогательные. Основные требования, предъявляемые к главным лестницам, заключаются в обеспечении неутомляемости подъема, надежности пожарной безопасности и эвакуации. Другими словами, лестница должна быть не очень крутой, достаточно широкой и выполнена из несгораемых материалов. Кроме того, лестница в индивидуальном жилом доме становится предметом интерьера и должна обладать хотя бы минимальным архитектурным изяществом.
Конструкции лестниц довольно консервативны и не меняются на протяжении сотен лет, многие из них не отвечают выше перечисленным требованиям. Деревянные лестницы пожароопасны и не всегда могут обеспечить эвакуацию людей. Лестничная клетка пожароопасна по определению, так как сообщается с несколькими этажами здания, создавая естественную тягу (по сути, это огромная дымовая труба), а добавив к этому деревянную лестницу, она становится еще более пожароопасной. На мой взгляд (с этим можно не согласиться), деревянные лестницы недостаточно надежны и не отвечают современным интерьерам усадебных домов. Стальные лестницы (винтовые, одномаршевые и др.) хороши там, где их никто не видит. Но жилой дом мало похож на корабельный трюм или котельную, поэтому их применение ограничено. Лестницы из сборных железобетонных элементов отвечают требованиям пожарной безопасности (хотя опасность задымления остается прежней), но они громоздки и некрасивы. Лестничная клетка, выполненная по аналогии с лестничными клетками многоэтажных домов занимает огромную площадь. Лестница, безусловно, необходимый элемент жилого дома, но отводить под нее большую площадь в доме усадебного типа вряд ли целесообразно. Такие лестницы нужно применять в домах, имеющих более двух этажей.
В двухэтажных домах небольшой площади лучше всего применять декоративные лестницы, которые не прячутся в лестничных клетках, а становятся предметом интерьера. Такая лестница может располагаться в общей комнате, кухне или прихожей. Более всего к таким видам лестниц подходят лестницы с подвеской ступеней к перилам и лестницы со сборным металлическим косоуром. При желании эти виды лестниц можно вписать в любой интерьер и любую площадь помещения, так как их конструкция позволяет придать им в плане практически любую кривизну (рис. 30, 31, 32).
Рис. 30. Геометрия одномаршевой лестницы
Рис. 31. Вариант лестницы с подвеской ступеней к перилам:
1 — металлические перила; 2 — балясина; 3 — анкерный болт; 4 — деревянная или железобетонная ступень; 5 — стойка перил; 6 — резьбовое соединение. Примечание: кривизну лестницы в плане создают загибом перил
Рис. 32. Вариант лестницы со сборным металлическим косоуром (по каскадной балке):
1 — металлическая втулка (устанавливаемые в центре ступенек образуют каскадную балку, способную принимать любой изгиб, ступени при этом устанавливают трапециевидной формы); 2 — крепежные элементы (могут быть усилены перекрестными уголками)
Неутомляемость лестницы обеспечивается размерами ступеней, удобными для постановки ноги и уклоном маршей. Средняя величина шага человека, поднимающегося в горку, равна 45 см. Исходя из этого используется формула а + в = 45 см, где а — высота подступенка, в — ширина проступи (рис. 30).
Стандартные размеры для главных лестниц — а = 15 см, в = 30 см. При нестандартных высотах этажей здания не всегда удается разместить целое число ступенек с высотой подступенка 15 см, тогда эту высоту меняют в сторону увеличения или уменьшения, меняя тем самым крутизну лестницы. При изменении величины подступенка меняют и величину проступи. Например, ступенька высотой 17 см будет иметь проступь 28 см. Уменьшать проступь менее 25 см не рекомендуется, так как на более узкую проступь неудобно ставить ногу. Увеличивать подступенок более 20 см и уменьшать менее 10 см также не рекомендуется.
При проектировании лестницы необходимо на чертеже или на натуре измерить высоту этажа (от чистого пола до чистого пола) и разделить на выбранную высоту подступенка. Высоту подступенка выбирают такой, чтобы получилось целое количество ступенек, то есть все ступени лестничного марша должны иметь одинаковую высоту. В зависимости от того, что последняя ступень марша может не доходить до лестничной площадки на высоту подступенка или устанавливаться с ней заподлицо, количество ступенек может быть уменьшено на одну. Чтобы не путаться, лучше всего нарисовать лестницу в масштабе на бумаге, и сразу все станет ясно. Количество ступенек выбранной высоты остается неизменным независимо от количества междуэтажных площадок. Площадь лестницы в плане зависит от количества ступенек и площади междуэтажных площадок. Совершенно очевидно, что одномаршевая лестница занимает меньшую площадь, чем лестница с междуэтажной площадкой. При проектировании лестницы не следует забывать о перекрытии над ней. Отверстие в перекрытии должно быть открыто там, где расстояние между ним и лестницей составит 2 м, иначе вы или ваш высокий гость рискуете разбить перекрытие головой при подъеме по лестнице. Ширина лестничного марша должна быть не менее 90 см. Обязательно нужно учесть то обстоятельство, что при эксплуатации здания по лестнице нужно будет заносить мебель. Ширина лестницы в 90 см вряд ли позволит сделать это. При проектировании лестницы или при анализе готового проекта нужно представить, что по этой лестнице вам придется заносить старинный, тяжеленный, неразборный шифоньер. Если лестница и ее междуэтажные площадки позволяют это сделать, значит, у вас хороший проект. Ширина лестницы 1,4–1,2 м вполне приемлема.
Число подъемов в одном марше должно быть не менее 3 и не более 18. Количество ступеней в марше желательно иметь нечетное число, чтобы начинать и заканчивать подъем по лестнице с одной ноги.
Площадки и марши лестниц в зависимости от архитектурного решения могут оставаться открытыми или закрытыми. Например, лестница, выполненная без подступенков, смотрится более изящно. Подступенки придают лестнице зрительную тяжесть.
Высота ограждений лестниц обычно принимается 85 см. Если в доме есть маленькие дети, в ограждении устраивают еще один поручень.
В.В. Терехов
В результате затвердения смеси цемента, песка, щебня или других заполнителей и воды получается бетон. Заполнители, а также вода должны быть чистыми. Прочность бетона определяется маркой применяемого цемента. Консистенция бетонной массы зависит от количества воды. Жесткая бетонная масса требует сильного уплотнения при укладке; пластичная нуждается в меньшем уплотнении, она относительно густа и более подвижна; литая масса почти самотеком заполняет форму. При избытке воды бетон расслаивается, а его прочность снижается.
Для приготовления качественного бетона желательно знать пустотность заполнителей. Подбирая заполнители разной крупности, получают массу, не имеющую пустот, то есть качество бетона будет высоким. Для определения пустотности в 10-литровую емкость насыпают до краев заполнитель и заливают воду. Объем влитой воды будет соответствовать пустотности. Если влито 4 литра, то пустотность — 40 процентов. Принято считать, что объем пустот в песке не должен превышать 37 процентов, в гравии — 45 процентов, в щебне — 50 процентов. Чем меньше пустот в крупном заполнителе, тем меньше потребуется песка и цемента.
Размеры крупного заполнителя не должны быть более 1/4-1/5 наименьшего размера детали. Для железобетонных конструкций размер зерен должен быть не более 3/4 расстояния между элементами арматуры. Приготовленная смесь по объему составляет от 50 процентов до 71 процента объема сухой смеси.
Цемент надо применять той марки, которая превышала бы заданную марку бетона в 2–3 раза. Недостаток цемента приводит к снижению прочности и морозостойкости бетона, увеличению водопроницаемости, ржавлению арматуры. Для приготовления бетона используют механическую бетономешалку. Если смесь готовят вручную, то для смешивания компонентов желательно иметь металлическую емкость (например, ванную), или лист металла площадью 2–4 кв. м. Отмерив необходимое количество заполнителей (гравий, щебень), их тщательно перемешивают. Песок с цементом также перемешивают до получения однородной массы. Песчано-цементную смесь тщательно перемешивают с гравием или щебнем, постепенно добавляя маленькими порциями воду. Готовый бетон в течение часа после добавления воды необходимо использовать.
Ориентировочные составы обычных бетонов в объемных частях приведены в таблице 1.
Примечание. 1. Первая цифра — цемент, вторая — песок, третья — гравий или щебень.
2. При гравии с пустотностью выше 45 процентов его дозировку уменьшают на 10 процентов, при мелком песке — на 10–15 процентов; применяя щебень, дозировку песка увеличивают на 10 процентов.
В качестве связующего при каменной или кирпичной кладке, а также для штукатурных работ применяются растворы. Их готовят из вяжущих материалов и заполнителей. В качестве вяжущих материалов используют цемент, гипс, известь или глина. Заполнителями служит песок, мелкие шлаки, мелкая пемза или опилки.
Для приготовления раствора сначала тщательно перемешивают дозированные количества вяжущих веществ и заполнителей. Затем в смесь мелкими порциями добавляют воду и снова тщательно перемешивают. Растворы применяют сразу после перемешивания с водой.
Для приготовления цементного раствора 1 часть цемента смешивают с 2,5–6 частями песка (в зависимости от марки цемента). В сухую смесь добавляют воду, перемешивают и полученный раствор употребляют в течение 1–1,5 часа. Цементные растворы применяют для кладки фундаментов и других конструкций, которые находятся ниже уровня грунтовых вод. Потребность цемента определяется в зависимости от его марки и требуемой марки раствора.
Расход цемента на 1 кв. м песка, доля приготовления раствора нужной марки приведены в таблице 2.
Глиняный раствор готовят следующим образом. Глину кладут в ящик и заливают водой для размягчения. Через сутки глину перемешивают до получения сметанообразной массы. Полученную массу через сито с ячейками 3x3 мм сливают в другой ящик и перемешивают с песком.
Обычно на 1 часть глины берут 2–4 части песка.
Для повышения прочности раствора в него можно добавить цемент. При добавлении в 1 куб. м раствора 100 кг цемента прочность повышается до 8 кгс/кв. см. Раствор с цементом должен быть использован в течение часа.
Приготовленная бетонная масса должна быть использована в течение 1–1,5 часа. При укладке бетона в опалубку фундаментов через каждые 150–200 мм (по высоте) массу тщательно трамбуют и уплотняют штыкованием (протыканием уложенной массы в глубину с вращательными движениями). Для штыкования используют стальной прут толщиной 15–20 мм.
Бетонные плиты, камни и другие изделия можно изготовить, заполнив массой специальную (желательно, разборную) металлическую или деревянную форму (рис. 1).
Рис. 1. Разборная форма для изготовления тротуарных плит:
1 — деревянная опалубка; 2 — петли; 3 — запорные крючки
Для повышения прочности изделий в форму укладывают арматуру — стальные прутья или проволоку. Бетонную массу изготавливают полусухой так, чтобы сжатая в кулаке и положенная на землю она не растекалась. Через 1 час после заполнения формы ее можно осторожно разобрать и снять для заполнения очередной порцией.
После укладки бетона необходимо принимать меры для нормальной его сушки. На второй день необходимо накрыть бетонные изделия рогожей, соломенными матами или посыпать песком. Покрытие поддерживают во влажном состоянии, поливая его водой в течение 7-10 дней. Боковые поверхности защищают опалубкой, которую также поливают. Опалубку рекомендуется снимать через 28 суток.
Кирпичная кладка является одним из наиболее сложных элементов строительства. Целесообразно для кладки кирпичных стен приглашать специалистов. В то же время отдельные элементы хозяйственных построек из кирпича могут после небольшой тренировки выполняться «любителем».
Начинающему каменщику необходимо помнить некоторые основные правила.
Прочная кирпичная кладка получается при полной перевязке швов, то есть вертикальные швы в соседних по высоте рядах не должны совпадать (рис. 2).
Рис. 2. Кладка кирпичных стен разной толщины:
1 — в пол кирпича; 2 — в кирпич
Прочность кладки повышается, если используемый кирпич влажный. Для этого кирпич кладут на несколько минут в ведро с водой или поливают. Зимой кирпич не смачивают.
На наружную и внутреннюю поверхности стен укладывают только целый кирпич.
Кладка должна быть строго горизонтальна и вертикальна. Для этого ее выполняют с использованием уровня и отвеса. Горизонтальность каждого кирпича проверяется по натянутому шнурку — причалке (рис. 3).
Рис. 3. Установка порядовок, маячков и причалок:
1 — порядовки; 2 — кирпич-маячок; 3 — причалка
Вместо причалки можно использовать опалубку. Для этого к поставленным по краям стены вертикальным столбам крепят обрезные доски. Расстояние между досками равняется толщине стены. Верхний срез досок должен располагаться по верхнему срезу кирпича. После выкладывания очередного ряда опалубку перемещают на толщину слоя «кирпич плюс раствор» вверх
Если стены предполагается штукатурить, то кладку надо вести впустошовку, т. е. раствор в швах не должен доходить до плоскости стены 10–15 мм.
Если стены не штукатурятся, швы выполняют заподлицо с плоскостью стены. Шов не должен выступать за плоскость стены.
Для крепления оконных и дверных коробок в стены устанавливают деревянные пробки. Для крепления оконной коробки устанавливают не менее четырех, а для дверной коробки не менее шести пробок.
При кладке столбов (например, фундаментных) необходимо особенно тщательно следить за перевязкой швов. Для прочности через каждые 5–6 рядов желательно укладывать на столб проволочную сетку-арматуру.
С.И. Рыбальченко
Мы знаем, насколько прочны грунтовые пешеходные дорожки. Они не размываются дождями и с большим трудом распахиваются трактором.
Русский архитектор Н.А. Львов, построивший в XIX веке в Гатчине на берегу Черного озера из землебита двухэтажный дворец-замок, сумел подобрать такой состав землебита, что он может соперничать с железобетоном.
Землебитные стены исключительно прочны и долговечны: дают меньшую усадку, почти не образуют трещин, мало набухают от сырости, имеют небольшой коэффициент теплопроводности. Их можно возводить в жилых домах, складских и служебно-технических зданиях высотой не свыше двух этажей. Состав грунтомассы, который использовал архитектор Н. А. Львов был таким по объему: гравий крупностью от 3–7 мм — 4 %, песок — 58 %, пыль (мелкая земля) — 20 %, глина — 18 %. Органические примеси не добавлялись. Грунтомасса должна иметь естественную влажность.
Приготовив массу, необходимо закладывать ее в прочную опалубку по 12–15 см, трамбовать и заливать 6-миллиметровым слоем известкового раствора нормальной жирности, далее укладывать очередной слой грунта.
Землебит готовят из различных грунтов. Абсолютно непригодны растительный слой, торф, иловатые грунты, жирные и тощие почвы (жирные дают большую усадку, а тощие отличаются непрочностью). Поэтому к жирной почве добавляют тощую (50 % по объему), костру, соломенную сечку, стружку, камышовую мелочь. К тощей добавляют глину (40 % по объему). Небольшое количество мелких камней диаметром до 2 см и органические примеси (до 30 %) не снижают качества землебита.
Тщательно подобранный, уложенный и выдержанный землебит должен иметь хорошую гвоздимость, то есть гвоздь должен прочно входить в стены и сгибаться под прямым углом от ударов молотка, не раскалывая материала.
Водостойкость грунтомассы повышается при добавлении в нее портландцемента в количестве 3 % от веса массы или торфяной крошки — 70–90 кг на 1 м3 грунта (водостойкость от торфяной крошки повышается почти в 10 раз). Чем однороднее материал, тем выше его водостойкость, поэтому грунтомассу необходимо тщательно перемешивать с добавками. Добавляя портландцемент, землебит используют в дело не позднее 1 часа с момента приготовления.
Грунт, если он пригоден, можно брать из траншей для фундамента (это примерно 25 % от требуемого объема возводимых стен). Если рыть подвал, то вынутого грунта из него хватает на все стены.
Влажность грунта должна быть 10–16 % (сжатый в кулак комок не рассыпается). При большой влажности грунт сушат определенное время, периодически перелопачивая.
Грунт пригоден для возведения стен, если, например, откосы и стенки канав или глубокие колеи на грунтовых дорогах, не обросшие травой, не осыпаются, а также пешеходные дороги не размывающиеся дождем или комья земли, которые не распадаются на лопате.
Для испытания грунта нужно взять ведро без дна, вырыть по его форме яму, положив туда деревянную или стальную подкладку и поставить на нее ведро дном, засыпая пространство между ведром и стенками ямы грунтом, тщательно уплотняя. Ведро засыпают грунтом слоями по 10–12 см, при этом каждый слой трамбуют до тех пор, пока трамбовка не станет отскакивать. Затем вокруг него выбирают землю, поднимают ведро вместе с подкладкой и опрокидывают на ровную доску. Приготовленный кулич надо оберегать от дождя, ветра, солнца в течение 8-12 суток. За это время он не должен коробиться, давать трещин. Образование трещин говорит о том, что грунт жирный. Если через две недели кулич, падая с метровой высоты, не разобьется и выдержит давление на сжатие не менее 15 кг/см2, то это свидетельствует о высоком качестве грунта.
При строительстве дома особое внимание уделяется фундаментам и цоколям (рис. 1).
Рис. 1. Фундамент и цоколь:
1 — глина; 2 — отмостка с уклоном 1/10 — 1/20 ее ширины; 3 — уровень пола; 4 — гидроизоляция; 5 — уровень земли; 6 — ширина песчаного основания по расчету
Для возведения землебитных стен фундамент из бута, бутобетона, цементогрунта следует выводить на 200 мм выше уровня земли, выровнять его верх цементным раствором, устроить гидроизоляцию из двух-трех слоев толя (лучше на мастике), а кромки толя напустить на стены с обеих сторон на 30–50 мм. Следующий этап — возведение цоколя из бута, бутабетона или кирпича высотой 500 мм и шириной, равной толщине стены. Устраивать выступы не следует. Верх цоколя выравнивают цементным раствором, затем укладывают гидроизоляцию из двух или трех слоев толя (лучше на мастике). После этого можно начинать возводить стены.
При укладке грунтомассы стены армируют обычно лесенками (небольшие жерди, бруски), укладывая их примерно через каждые 250–300 мм по высоте. Внизу и вверху оконных проемов, а также по стене перед укладкой мауэрлатов подкладывают рубероид или толь. Концы деревянных перемычек закладывают в стены или простенки на глубину 250–500 мм, изолируя толем или рубероидом. Штукатурка с наружной стороны должна нависать над цоколем. В боковые стороны оконных и дверных проемов вставляют деревянные пробки, обернутые толем, для крепления к ним коробок. Разрез землебитной стены дан на рисунке 2.
Рис. 2. Разрез землебитной стены:
1, 9 — толь; 2 — пробка; 3 — перемычка; 4 — толь под мауэрлатом; 5 — мауэрлат; 6 — веревка; 7 — стропила; 8 — кобылки; 10 — лесенки; 11 — штукатурка; 12 — отмостка
При армировании лесенками из брусков или ошкуренных жердей толщиной от 30 до 60 мм продольные бруски располагают по ширине стен (лучше их стыковать в разбежку), а поперечные — через 300-1000 мм. Продольные бруски скрепляют между собой планками на гвоздях или проволокой, а поперечные — гвоздями.
Сначала в стену укладывают продольные бруски, временно скрепляют их, засыпают между ними грунт, утрамбовывают на уровне с брусками, а затем прибивают поперечные бруски, сняв временные. Такая последовательность необходима потому, что подбить грунт под ранее прибитые поперечные бруски практически невозможно.
Стены можно армировать также проволокой, натянутой на вбитые нагели, соломой и т. д. Способы армирования землебитных стен приведены на рисунке 3.
Рис. 3. Способы армирования землебитных стен:
а — укладка связей каркаса из проволоки или сучьев; б — укладка связей в углах и примыкающих стенах; в — укладка каркаса в виде лесенки; 1, 6 — нагели; 2 — фаска; 3, 5 —проволока; 4 — сучья; 7 — жерди; 8 — толщина стены; 9 — крепление проволокой; 10 — планка
Уплотняют грунт стен трамбовками разной формы, размера и массы; узкие деревянные трамбовки рекомендуется оковать сталью (рис. 4).
Рис. 4. Трамбовки
Слой грунтомассы толщиной 80-120 мм укладывают в прочную опалубку из 4—5-сантиметровых досок и трамбуют так, чтобы он уменьшился в объеме примерно в 2 раза, и трамбовка отскакивала от него. Трамбовать надо сначала около опалубки, постепенно переходя к середине стены.
Укладывать и трамбовать массу лучше всего по всему периметру стен. Если нельзя добиться, чтобы слои массы были одинаковой толщины, то стены выкладывают отдельными участками в несколько слоев. Ряды в углах стен следует перевязать с соответствующей армировкой. Для утепления углов внутри помещений рекомендуется делать фаски (утолщения), ширина которых равняется толщине стены (рис. 5).
Рис. 5. Перевязка рядов в углах стен
Чтобы обеспечить прочное сцепление слоев друг с другом, поверхность ранее утрамбованного слоя царапают специально изготовленной гвоздевой щеткой. Еще более надежное сцепление обеспечивается, если верх ранее уложенного слоя разрыхлить и полить тонким слоем известкового раствора.
Оконные и дверные проемы в землебитных стенах делают без четвертей, укладывая в каждую боковую сторону по три-четыре деревянные пробки размером с кирпич, к которым впоследствии крепят коробки. Древесина пробок должна быть сухой, просмоленной битумом или обернута толем. Во время набивки стен в проемы устанавливают временные коробки с распорками и подкосами, над которыми предусматривается свободный запас в 1/25 высоты оконного или дверного проема (на осадку стен).
Между боковыми сторонами коробок и проемов также должен быть запас шириной в 1 см с каждой стороны, необходимый для оконопачивания. По низу оконных и дверных проемов кладут один или два слоя толя (рубероида), причем так, чтобы концы изоляционного материала заходили под простенки не менее чем на 15 см.
Перемычки укладывают над оконными или дверными проемами из досок (брусков) или пластин толщиной 10–12 см. Среднюю доску или пластину кладут для связи по всей длине стены, концы остальных связей и перемычек закладывают на простенки для окон на глубину не менее 25 см.
Толщина перемычек расчетная. При частом расположении оконных проемов для большей устойчивости стен перемычки укладывают по всему периметру здания, полностью обертывают их изоляционными материалами или покрывают битумом.
Под балки перекрытия делают разгрузочную подбалочную связь или по всему периметру стены кладут пластины шириной не менее 16 см и толщиной 10 см. Отдельные части скрепляют врубками (скобами), покрывают битумной мастикой или обертывают толем (рубероидом): иногда балки укладывают на мауэрлат.
Гнезда делают, устанавливая на подкладку так называемые закладные клинья, обернутые толем. После набивки грунта клинья вынимают, а толь удаляют. В оставленные сквозные отверстия вставляют просмоленные или обернутые толем концы балок. Заделывают их наглухо, утепляя гнезда мхом или паклей. Торцы не смолят, а закрывают дощатыми щитами. Вместо гнезд можно устанавливать промасленные дощатые ящики на 4–6 см больше ширины, высоты и длины концов балок. В этом случае балки кладут на подкладки, надевают на концы балок ящики и продолжают дальнейшее возведение стен.
Концы балок должны заходить в стену не менее чем на 25 см, а лучше — на 3/4 толщины стены. Для прочности балки скрепляют с подкладками нагелями или врубают сковороднем («ласточкиным хвостом»).
Стропила делают безраспорными, тогда они передают на мауэрлат, а он на стены только вертикальную нагрузку. Для изготовления мауэрлата лучше применять сухие окантованные бревна или толстые пластины. Покрытые битумом или обернутые изоляционными материалами бревна кладут на хорошо выровненное основание стен. Отдельные части соединяют врубками, которые не должны находиться над проемами.
Конструкция верха стен показана на рисунке 6. Чтобы предохранить стены от размывания, верх их накрывают толем или рубероидом.
Рис. 6. Конструкция верха стен:
а — укладка балок на мауэрлат; б — укладка потолочной балки на подкладку; 1, 7 — толь; 2 — стропила; 3, 9 — балки; 4, 6 — мауэрлат; 5 — толь по дощатой перемычке; 8 — скрутка; 10 — подкладка
Оконные и дверные коробки устанавливают только после осадки стен (через 4–5 месяцев). Предварительно их смолят или закрывают толем. Подоконники должны иметь свес в ту или другую сторону не менее чем на 50 мм. Снаружи можно устроить слив.
Если делают фронтоны, то они могут быть монолитными или из землебитного кирпича; толщина их — не более 400 мм. Штукатурят стены не ранее чем через год после их возведения.