Заполняющая стена — это опорная стена , закрывающая периметр здания, построенного из трехмерной каркасной конструкции (обычно из стали или железобетона ). Таким образом, каркас конструкции обеспечивает несущую функцию, а заполняющая стена служит для разделения внутреннего и внешнего пространства, заполняя коробки наружных каркасов. Стена-заполнитель обладает уникальной статической функцией – выдерживать собственный вес. Стенка-заполнитель представляет собой внешнее вертикальное непрозрачное закрытие. По отношению к другим категориям стен заполняющая стена отличается от перегородки, служащей для разделения двух внутренних помещений, но также не несущей, и от несущей стены. Последняя выполняет те же функции, что и заполняющая стена, с точки зрения гидротермии и акустики, но также выполняет статические функции.
Во многих странах распространено использование кирпичных стен с заполнением и в некоторой степени шпонированных стен, особенно в железобетонных каркасных конструкциях. Фактически, использование каменных заполнений стен предлагает экономичное и долговечное решение. Их легко построить, они привлекательны с точки зрения архитектуры и имеют очень эффективное соотношение цены и качества.
Сегодня каменные ограждения и перегородки изготавливаются в основном из глиняных блоков, но также используются блоки из заполнителя (плотный и легкий заполнитель) и автоклавного газобетона. В последнее время промышленность также пытается внедрить арболитовые блоки. Перегородки, выполненные из глиняных блоков с вертикальной и горизонтальной перфорацией, составляют две трети соответствующего рынка.
Системы каменных ограждений должны отвечать некоторым структурным и неструктурным требованиям. [1]
Требования к устойчивости конструкций в настоящее время определены и регулируются Еврокодом 6 для несущих каменных конструкций и Еврокодом 8 для сейсмической безопасности. Эти нормы налагают требования к каменным стенам, в частности, к неразрушению (в плоскости/вне плоскости) и ограничению повреждений, а также предоставляют методы расчета для обеспечения этих двух требований. Некоторые из неструктурных требований: пожарная безопасность , тепловой комфорт , акустический комфорт, долговечность и герметичность .
Пожаробезопасность – одно из требований, которое часто предъявляют к стенам ограждений. Однако, поскольку обычно более традиционно используемые материалы (блоки, кирпичи и раствор) не являются топливными продуктами, относительно легко достичь требований, касающихся ограничения распространения огня, теплоизоляции и прочности конструкции, которые в тяжелых случаях должны быть гарантированным в течение 180 минут.
Тепловой комфорт – это требование, которому должны соответствовать стены ограждения. Это требование оказывает непосредственное влияние на конструкцию стен. Тепловые правила требуют все более высоких значений теплового сопротивления стен. Для удовлетворения этих требований разрабатываются новые продукты и строительные системы, обеспечивающие требуемую нормативами термическую устойчивость. Вполне вероятно, что в ближайшем будущем традиционные строительные решения с двойными стенами (из новых, более термически эффективных кирпичей и блоков) будут адаптированы, а также будет более широко использоваться системы наружной теплоизоляции (ETICS), такие как использование одностворчатые стены. Также увеличится использование систем изоляции изнутри. Разработка новых систем ограждающих стен должна, помимо попыток улучшить условия, связанные с устойчивостью конструкции в случае землетрясения, улучшить термическую стойкость решения.
Для обеспечения долговечности и гидроизоляции самое главное – избегать ошибок при проектировании и строительстве, приводящих к появлению патологий (структурных и неструктурных). Некоторыми условиями, которые должны быть у стен, чтобы избежать патологий, являются: достаточные компенсационные швы, правильная поддержка стен при устранении тепловых мостов, соответствующее вырезание между листами кладки, правильное выполнение пространства между листами, правильное размещение теплоизоляции. Важными факторами являются, среди прочего, правильное использование красок, защита от влаги, а также правильная подготовка и нанесение традиционных штукатурок.
Когда существует контакт по периметру между каменными стенами заполнения и каркасом, в обычных ситуациях с прочными стенами заполнения эффект увеличения жесткости (а также диссипация) влияет на реакцию здания. В случае, когда заполняющие стены построены отдельно от конструкции (не примыкают к элементам каркаса), вполне вероятно, что заполняющие стены действуют только как дополнительная масса, приложенная только к конструкции, и не должны иметь других существенных эффектов.
В целом, в наиболее частом случае контакта по периметру между панелями кладки и балками и колоннами железобетонной конструкции панели заполнения взаимодействуют с конструкцией независимо от ее поперечного сопротивления и действуют как элементы конструкции, обгоняя 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 рамы и заполнения являются формирование эффекта короткой балки, короткой колонны в элементах конструкции. Зоны, в которых могут возникать дополнительные поперечные силы, действующие локально на концы балок и колонн, должны быть рассчитаны по размерам и поперечно усилены, чтобы безопасно преодолевать эти силы.
Стена без полости или сплошного вертикального шва в своей плоскости. [2]
Стена, состоящая из двух параллельных одностворчатых стен, эффективно связанных между собой с помощью стеновых связей или армирования стыков кроватей. Пространство между створками оставляют сплошной полостью или заполняют или частично заполняют ненесущим теплоизоляционным материалом. Стена, состоящая из двух створок, разделенных полостью, в которой одно из створок не способствует повышению прочности или жесткости другого (возможно, несущего) полотна, считается стеной, облицованной шпоном.
Стена, используемая в качестве облицовки, но не связанная и не способствующая прочности несущей стены или каркасной конструкции.