Стена -заполнитель — это поддерживаемая стена , которая закрывает периметр здания, построенного с использованием трехмерной каркасной конструкции (обычно из стали или железобетона ). Таким образом, структурный каркас обеспечивает несущую функцию, тогда как стена-заполнитель служит для разделения внутреннего и внешнего пространства, заполняя коробки внешних рам. Стена-заполнитель имеет уникальную статическую функцию — выдерживать собственный вес. Стена-заполнитель — это внешний вертикальный непрозрачный тип закрытия. Что касается других категорий стен, стена-заполнитель отличается от перегородки, которая служит для разделения двух внутренних пространств, но также не является несущей, и от несущей стены. Последняя выполняет те же функции стены-заполнителя, гигротермически и акустически, но также выполняет статические функции.
Использование каменных заполняющих стен и в некоторой степени облицовочных стен, особенно в железобетонных каркасных конструкциях, распространено во многих странах. Фактически, использование каменных заполняющих стен предлагает экономичное и долговечное решение. Их легко возводить, они привлекательны для архитектуры и имеют очень эффективное соотношение цены и качества.
Сегодня каменные ограждения и перегородки в основном изготавливаются из глиняных блоков, но также используются бетонные блоки (плотный и легкий заполнитель) и блоки из автоклавного ячеистого бетона. В последнее время промышленность также пытается внедрить арболитовые блоки. Перегородки, выполненные из вертикально и горизонтально перфорированных глиняных блоков, составляют две трети соответствующего рынка.
Системы ограждающих стен из каменной кладки должны соответствовать некоторым структурным и неструктурным требованиям. [1]
Требования, касающиеся структурной устойчивости, в настоящее время определяются и регулируются Еврокодом 6 для несущих каменных конструкций и Еврокодом 8 для сейсмической безопасности. Эти нормы устанавливают требования к каменным стенам, в частности, неразрушаемость (в плоскости/из плоскости) и ограничение повреждений, предоставляя методы расчета для обеспечения этих двух требований. Некоторые из неструктурных требований: пожарная безопасность , тепловой комфорт , акустический комфорт, долговечность и утечка воды .
Пожаробезопасность является одним из требований, часто предъявляемых к стенам ограждений. Однако, поскольку обычно более традиционно используемые материалы (блоки, кирпичи и раствор) не являются горючими продуктами, относительно легко выполнить требования, касающиеся ограничения распространения огня, теплоизоляции и прочности конструкции, которая в тяжелых случаях должна быть гарантирована в течение 180 минут.
Тепловой комфорт является требованием, которому должны соответствовать ограждающие стены. Это требование напрямую влияет на конструкцию стен. Тепловые нормы требуют все более высоких значений теплового сопротивления стен. Для удовлетворения этих требований разрабатываются новые продукты и строительные системы, которые гарантируют, что тепловое сопротивление, требуемое нормами, будет обеспечено. Вероятно, что в ближайшем будущем будут адаптированы традиционные строительные решения с двухслойными стенами (с новыми, более термически эффективными кирпичами и блоками), и будет увеличено использование систем теплоизоляции для наружных стен (ETICS), таких как использование однослойных стен. Также увеличится использование систем теплоизоляции изнутри. Разработка новых систем ограждающих стен должна, помимо попыток улучшить требования, касающиеся структурной устойчивости в случае землетрясения, улучшить тепловое сопротивление решения.
Для обеспечения долговечности и водонепроницаемости самое главное — избегать ошибок в проектировании и строительстве, приводящих к появлению (структурных и неструктурных) патологий. Некоторые требования, которые должны быть у стен, чтобы избежать патологий: адекватные деформационные швы, правильная поддержка стен при исправлении тепловых мостов, надлежащая обрезка между листами кладки, правильное выполнение пространства между листами, правильное размещение теплоизоляции. Правильное использование красок, защита от влаги и правильное приготовление и нанесение традиционных штукатурок, среди прочего, являются важными факторами
При наличии периметрального контакта между стенами заполнения кладки и каркасом, в обычных ситуациях сцепленных прочных стен заполнения, эффект увеличения жесткости (а также рассеивания) влияет на реакцию здания. В случае стен заполнения, построенных отдельно от конструкции (не в соединении с элементами каркаса), вполне вероятно, что стены заполнения действуют как дополнительная масса, приложенная только к конструкции, и не должны иметь других существенных эффектов.
В целом, в наиболее частом случае периметрального контакта между панелями кладки и балками и колоннами конструкции из железобетона панели заполнения взаимодействуют с конструкцией, независимо от боковой прочности конструкции, и действуют как элементы конструкции, воспринимая боковые нагрузки до тех пор, пока они не будут сильно повреждены или разрушены. В этом случае наиболее важными эффектами взаимодействия конструкции и заполнения являются:
Основными проблемами локального взаимодействия между каркасом и заполнением являются образование эффекта короткой балки, короткой колонны в элементах конструкции. Зоны, в которых могут возникнуть дополнительные силы сдвига, действующие локально на концы балок и колонн, должны быть рассчитаны и поперечно усилены для безопасного преодоления этих сил.
Стена без полости или непрерывного вертикального шва в своей плоскости. [2]
Стена, состоящая из двух параллельных однослойных стен, эффективно связанных между собой стяжками или арматурой постельного шва. Пространство между слоями остается как непрерывная полость или заполняется или частично заполняется ненесущим теплоизоляционным материалом. Стена, состоящая из двух слоев, разделенных полостью, где один из слоев не вносит вклад в прочность или жесткость другого (возможно, несущего) слоя, должна рассматриваться как фанерная стена.
Стена, используемая в качестве облицовки, но не имеющая связи с несущей стеной или каркасной конструкцией и не способствующая повышению ее прочности.