Нужен ли фундамент под самонесущую стену. Стены несущие, самонесущие и не несущие — какая разница!? Мелкоштучные стеновые материалы
Конструкции наружных стен гражданских и промышленных зданий
Конструкции наружных стен гражданских и промышленных зданий классифицируются по следующим признакам:
1) по статической функции:
а) несущие;
б) самонесущие;
в) ненесущие (навесные).
На рис. 3.19 показан общий вид данных видов наружных стен.
Несущие наружные стены воспринимают и передают на фундаменты собственный вес и нагрузки от смежных конструкций здания: перекрытий, перегородок, крыш и др. (одновременно выполняют несущую и ограждающую функции).
Самонесущие наружные стены воспринимают вертикальную нагрузку только от собственного веса (включая нагрузку от балконов, эркеров, парапетов и др. элементов стены) и передают их на фундаменты через промежуточные несущие конструкции – фундаментные балки, ростверки или цокольные панели (одновременно выполняют несущую и ограждающую функции).
Ненесущие (навесные) наружные стены поэтажно (или через несколько этажей) опираются на смежные несущие конструкции здания – перекрытия, каркас или стены. Таким образом, навесные стены выполняют только ограждающую функцию.
Рис. 3.19. Виды наружных стен по статической функции:
а – несущие; б – самонесущие; в – ненесущие (навесные): 1 – перекрытие здания; 2 – колонна каркаса; 3 – фундамент
Несущие и ненесущие наружные стены применяются в зданиях любой этажности. Самонесущие стены опираются на собственный фундамент, поэтому их высота ограничивается из-за возможности взаимных деформаций наружных стен и внутренних конструкций здания. Чем выше здание, тем больше разница в вертикальных деформациях, поэтому, например, в панельных домах допускается применение самонесущих стен при высоте здания не более 5 этажей.
Устойчивость самонесущих наружных стен обеспечивается гибкими связями с внутренними конструкциями здания.
2) По материалу:
а) каменные стены возводятся из кирпича (глиняного или силикатного) или камней (бетонных или природных) и применяются в зданиях любой этажности. Каменные блоки выполняют из естественного камня (известняк, туф и др.) или искусственного (бетон, легкий бетон).
б) Бетонные стены выполняют из тяжелого бетона класса В15 и выше плотностью 1600 ÷ 2000 кг/м 3 (несущие части стен) или легкого бетона классов В5 ÷ В15 плотностью 1200 ÷ 1600 кг/м 3 (для теплоизоляционных частей стен).
Для изготовления легких бетонов используются искусственные пористые заполнители (керамзит, перлит, шунгизит, аглопорит и т. п.) или естественные легкие заполнители (щебень из пемзы, шлака, туфа).
При возведении ненесущих наружных стен также используется ячеистый бетон (пенобетон, газобетон и т. п.) классов В2 ÷ В5 плотностью 600 ÷ 1600 кг/м 3 . Бетонные стены применяются в зданиях любой этажности.
в) Деревянные стены применяются в малоэтажных зданиях. Для их возведения используются сосновые бревна диаметром 180 ÷ 240 мм или брусья сечением 150х150 мм или 180х180 мм, а также дощатые или клеефанерные щиты и панели толщиной 150 ÷ 200 мм.
г) стены из небетонных материалов в основном применяются при возведении промышленных зданий или малоэтажных гражданских зданий. Конструктивно они состоят из наружной и внутренней обшивки из листового материала (сталь, алюминиевые сплавы, пластик, асбестоцемент и др.) и утеплителя (сэндвич-панели). Стены данного типа проектируют несущими только для одноэтажных зданий, а при большей этажности – только как ненесущие.
3) по конструктивному решению:
а) однослойные;
б) двухслойные;
в) трехслойные.
Количество слоев наружных стен здания определяется по результатам теплотехнического расчета. Для соответствия современным нормам по сопротивлению теплопередаче в большинстве регионов России необходимо проектировать трехслойные конструкции наружных стен с эффективным утеплителем.
4) по технологии возведения:
а) по традиционной технологии возводятся каменные стены ручной кладки. При этом кирпичи или камни укладываются рядами по слою цементно-песчаного раствора. Прочность каменных стен обеспечивается прочностью камня и раствора, а также взаимной перевязкой вертикальных швов. Для дополнительного повышения несущей способности каменной кладки (например, для узких простенков) применяется горизонтальное армирование сварными сетками через 2 ÷ 5 рядов.
Требуемую толщину каменных стен определяют по теплотехническому расчету и увязывают со стандартными размерами кирпичей или камней. Применяются кирпичные стены толщиной в 1; 1,5; 2; 2,5 и 3 кирпича (250, 380, 510, 640 и 770 мм соответственно). Стены из бетонных или природных камней при кладке в 1 и 1,5 камня имеют толщину 390 и 490 мм соответственно.
На рис. 3.20 показано несколько типов сплошных кладок из кирпича и каменных блоков. На рис. 3.21 показана конструкция трехслойной кирпичной стены толщиной 510 мм (для климатического района Нижегородской области).
Рис. 3.20. Типы сплошных каменных кладок: а – шестирядная кирпичная кладка; б – двух-рядная кирпичная кладка; в – кладка из керамических камней; г и д – кладки из бетонных или природных камней; е – кладка из камней ячеистого бетона с наружной облицовкой кирпичом
На внутренний слой трехслойной каменной стены опираются перекрытия и несущие конструкции крыши. Наружный и внутренний слои кирпичной кладки соединяются между собой арматурными сетками с шагом по вертикали не более 600 мм. Толщина внутреннего слоя принимается 250 мм для зданий высотой 1 ÷ 4 этажа, 380 мм – для зданий высотой 5 ÷ 14 этажей и 510 мм – для зданий высотой более 14 этажей.
Рис. 3.21. Каменная стена трехслойной конструкции:
1 – внутренний несущий слой;
2 – слой теплоизоляции;
3 – воз-душный зазор;
4 – наружный самонесущий (облицовочный) слой
б) полносборная технология используется при возведении крупнопанельных и объемно-блочных зданий. При этом монтаж отдельных элементов здания производится подъемными кранами.
Наружные стены крупнопанельных зданий выполняются из бетонных или кирпичных панелей. Толщина панелей – 300, 350, 400 мм. На рис. 3.22 показаны основные виды бетонных панелей, применяемых в гражданском строительстве.
Рис. 3.22. Бетонные панели наружных стен: а – однослойная; б – двухслойная; в – трехслойная:
1 – конструктивно-теплоизоляционный слой;
2 – защитно-отделочный слой;
3 – несущий слой;
4 – теплоизоляционный слой
Объемно-блочные здания – это здания повышенной заводской готовности, которые монтируются из отдельных блоков-комнат заводского изготовления. Наружные стены таких объемных блоков могут быть одно-, двух- и трехслойными.
в) монолитная и сборно-монолитная технологии возведения позволяют возводить одно-, двух- и трехслойные монолитные стены из бетона.
Рис. 3.23. Сборно-монолитные наружные стены (в плане):
а – двухслойная с наружным слоем теплоизоляции;
б – то же, с внутренним слоем теплоизоляции;
в – трехслойная с наружным слоем теплоизоляции
При использовании данной технологии сначала устанавливается опалубка (форма), в которую заливается бетонная смесь. Однослойные стены выполняются из легких бетонов толщиной 300 ÷ 500 мм.
Многослойные стены выполняются сборно-монолитными с использованием наружного или внутреннего слоя каменных блоков из ячеистого бетона. (см. рис. 3.23).
5) по расположению оконных проемов:
На рис. 3.24 показаны различные варианты расположения оконных проемов в наружных стенах зданий. Варианты а , б , в , г используются при проектировании жилых и общественных зданий, вариант д – при проектировании промышленных и общественных зданий, вариант е – для общественных зданий.
Из рассмотрения данных вариантов можно видеть, что функциональное назначение здания (жилое, общественное или промышленное) определяет конструктивное решение его наружных стен и внешний вид в целом.
Одно из основных требований, предъявляемое к наружным стенам – это необходимая огнестойкость. По требованиям противопожарных норм несущие наружные стены должны быть выполнены из несгораемых материалов с пределом огнестойкости не менее 2 часов (камень, бетон). Применение трудносгораемых несущих стен (например, деревянных оштукатуренных) с пределом огнестойкости не менее 0,5 часа допускается только в одно-, двухэтажных домах.
Рис. 3.24. Расположение оконных проемов в наружных стенах зданий:
а – стена без проемов;
б – стена с небольшим количеством проемов;
в – панельная стена с проемами;
г – несущая стена с усиленными простенками;
д – стена с навесными панелями;
е – полностью остекленная стена (витраж)
Высокие требования к огнестойкости несущих стен вызваны их основной ролью в сохранности здания, так как разрушение несущих стен при пожаре вызывает обрушение всех опирающихся на них конструкций и здания в целом.
Ненесущие наружные стены проектируют несгораемыми или трудносгораемыми с меньшими пределами огнестойкости (от 0,25 до 0,5 часа), так как разрушение данных конструкций при пожаре может вызвать только локальные повреждения здания.
В предыдущей статье, я рассказывал о том, как правильно рассчитать фундамент под кирпичный дом , ну а сегодня мы рассмотрим схему самого фундамента и определим, под какими стенами он необходим. Так же, в этой статье, я расскажу о том, как подготовить участок и правильно разметить все стены, под которые будет заливаться бетон.
О том, какой фундамент для кирпичного дома лучше , мы уже разобрались, и, в нашем случае, выбор пал на ленточный, ну а чтобы не повторяться – сразу приступим к схеме.
Схема фундамента под кирпичный дом
Для того, чтобы определиться со схемой ленточного фундамента, давайте взглянем на схему расположения комнат в доме.
Как мы видим – стен в доме очень много, и заливать монолитную железобетонную ленту под каждую из них – нецелесообразно, так как в этом случае, стоимость фундамента возрастет, как минимум, в два раза.
В большинстве случаев, достаточно устройство фундамента только под несущими и тяжелыми стенами. А тонкие и относительно легкие перегородки можно будет возвести на черновом бетонном (железобетонном) полу.
Несущие и самонесущие стены
Теперь давайте взглянем на схему самого фундамента, а далее я объясню, по какому принципу были выбраны внутренние несущие стены.
Несущие стены №1 и №2 предназначены для того, чтобы более равномерно перенести нагрузку от кровли на фундамент. Дополнительное их предназначение – не дать значительного «провисания» деревянным потолочным балкам, так как между противоположными наружными стенами очень большое расстояние.
Ниже на схеме видно, как будут располагаться потолочные деревянные балки, на которые будет опираться вся крыша.
В связи с этим, эти стены будут, как минимум 20 – 25см толщиной, а это значит они уже будут иметь относительно большой вес. Помимо этого, на них еще будет опираться крыша, а отсутствие фундамента под такими стенами – чревато последствиями.
Стена №3 отделяет гараж, от основного дома. Насколько хорошо бы не отапливался гараж, все равно, в зимний период, это будет самое холодное помещение в доме из-за постоянно открывающихся ворот.
Так вот, в связи с вышесказанным, для удержания тепла в доме, решено было эту стену сделать утолщенной, такую же, как и все наружные стены. Хотя она и будет, практически, самонесущей, все равно будет иметь значительный вес, что подразумевает собой, наличие под ней достаточного фундамента.
Остальные стены, разделяющие комнаты и другие помещения между собой, можно сделать тонкими перегородками, нагрузку от которых без проблем выдержит армированный бетонный пол, залитый по грунту. Другими словами, фундамент под самонесущими тонкими перегородками заливаться не будет.
Толщина фундамента под несущими стенами
В предыдущей статье, в которой мы рассчитывали фундамент под кирпичный дом , я говорил, что вся монолитная железобетонная лента будет толщиной 40 см, несмотря на то, что общая толщина наружных стен будет около 50 см.
Ниже на схеме видно, как будет располагаться стена шириной 50см на цоколе шириной 38 см. (Почему фундамент 40см, а цоколь 38см – читайте в предыдущей статье).
Схема достаточно приблизительная и, соответственно, без соблюдения пропорций. Такие параметры, как толщина песчаной подушки, толщина монолитной железобетонной плиты и т.д. - мы рассмотрим позже, в соответствующих темах.
Так как поверх цоколя сразу будет залит черновой железобетонный пол, «провисания» стены не будет, а для прочности и опоры на грунт, подошва фундамента в 40 см, будет достаточной. Это позволит сэкономить на фундаменте.
Подготовка участка и разметка фундамента
Главным Вашим врагом в процессе разметки фундамента является трава и неровности грунта, из-за которых происходит большая часть ошибок в замерах. Поэтому, перед разметкой, будущий строительный участок был очищен от высокой растительности (травы, кустарников и т.д.). В большинстве случаев, для очистки и подготовки участка достаточно использовать триммер (бензо- или электрокоса).
Выравнивать ничего не пришлось, так как строительная площадка и так оказалась, более или менее ровной.
Конечно, на очистку было потрачено какое-то время и силы, но это позволило более точно разметить фундамент и в последствии значительно облегчило и ускорило работу.
Стоит добавить, что в нашем регионе следят за чистотой участков, а заброшенные и заросшие предполагают значительный штраф собственнику.
Разметка ленточного фундамента
Разметка производилась с помощью рулетки, шнура, колышков, сделанных из арматуры d8мм, и молотка, с помощью которого эти самые колышки забивались.
Первым делом, мы определяем месторасположение дома на участке. Схематично это выглядит вот так:
Прежде чем размечать расположение дома на участке, внимательно изучите документы, разрешающие строительство. Там должны быть прописаны основные правила размещения дома, относительно красной линии и соседских участков. На схеме красная линия внизу.
Теперь, необходимо разметить прямоугольный периметр всего дома. Ниже на схеме, периметр обозначен красными точками.
Только после этого, можно приступать к разметке фундамента. Теперь есть от чего отталкиваться и разметить все стены не составит особого труда.
Порядок и технология точной разметки фундамента под дом , без использования дорогих инструментов и приборов, очень проста и подробна описана в одной из предыдущих статей. В нашем случае, она производилась точно так же, поэтому не будем на этом останавливаться.
После точной разметки периметра дома, с проверкой совпадения размеров диагоналей, мы разметили все внешние стены, а затем и внутренние. Таким образом, все было готово к следующему этапу строительства нашего будущего дома.
Стоит добавить, что разметка производилась вдвоем около 2 часов, так как дом огромный с большим количеством углов. Кстати говоря, разметку можно провести и одному человеку, но это достаточно долго и тяжело сделать точно.
Ну вот, в принципе, и все, что касается схемы фундамента под дом , а также всех подготовительных работ. Ну а в следующей статье мы приступим непосредственно к устройству самого фундамента под кирпичный дом.
Те, кто решил заняться строительством или выполнить перепланировку в уже возведенном здании, должны знать, что такое несущая стена и чем грозит ее разрушение. Предназначение несущей стены - способность принимать на себя нагрузки от других частей здания, перекрытий и крыши. Чтобы не столкнуться с опасностью разрушения постройки, перед началом работ нужно определить: какие стены несущие и выполнить все намеченные мероприятия, не касаясь данных конструкций.
В чем отличие
Стены - главная структурная часть здания, но не все они способны выдержать нагрузку, поступающую от перекрытий и крыши. Для этой цели каждая постройка оснащена несущими стенами. Разделить пространство в построенном доме помогают перегородки, которые способны выдержать только нагрузку от собственного веса. Такие стены называются самонесущими. Предназначение каждой не несущей стены - выполнение функции разграничителя пространства при необходимости просто выделить отдельное помещение.
Говоря проще, несущие стены - сооружения, на которое что-то опирается. В каждом здании несущие и ненесущие стены играют важную роль, но если несущая - это надежная опора, качественный каркас постройки, то не несущая- перегородка, которую при желании во время перепланировки можно снести, не причинив ущерба зданию. Все стены подразделяются на несущие, самонесущие и ненесущие. Уже по названию становится понятно, какие из них сооружаются для того, чтобы принять на себя основную нагрузку.
Такая перегородка может быть возведена из:
- кирпича,
- газобетона.
В качестве самонесущих стен в панельных домах устанавливаю монолитные плиты. Такие ненесущие стены могут быть использованы для создания дополнительного прохода путем вырезания в них проемов и установки дверей.
Правильно распознать, какие стены являются несущими, значит, успешно провести перепланировку, не нарушая строительных норм и правил, не рискуя создать ситуацию, конечным результатом которой станет разрушение постройки. , значит, изменить распределение нагрузки, а это приведет к перекосу здания, обрушению перекрытия и растрескиванию оставшихся капитальных конструкций.
Обеспечивают безопасность не только той квартиры, в которой идет ремонт или намечается перепланировка. От их качества и целостности зависит безопасность жилищ, расположенных на нижних этажах. Основное отличие несущих конструкций от самонесущих - . Знать отличия недостаточно, нужно уметь правильно определить какая стена несущая.
Необходимо точно знать какие стены можно сносить в ходе перепланировки, а какие должны остаться неприкосновенными, при какой толщине допустимо делать в стене проем, а когда такие работы выполнять слишком опасно.
Существуют определенные требования, которые предъявляю к несущим стенам:
- Прочность и устойчивость.
- Соответствие всем нормам пожарной безопасности.
- Высокий уровень тепло-, гидро-, звукоизоляции.
Еще одна особенность несущей стены,благодаря которой отличаются подобные конструкции - равномерное распределение горизонтальной нагрузки, оказываемой плитами перекрытия. Важным критерием прочности, надежности и устойчивости является толщина несущей стены. Это значение установлено для кирпичных, монолитных и панельных внутренних стен.
Строгое соблюдение установленных норм облегчает определение несущей стены в любом здании или помещении.
Определение
Узнав, что такое несущая стена, можно понять насколько важным является сооружение данной конструкции в строгом соответствии со всеми существующими нормами и правилами. Такие стены - естественное продолжение самого здания, началом которого является фундамент. Чтобы избежать больших сложностей и неприятностей в процессе осуществления перепланировки нужно знать, как определить несущую стену в квартире. В большинстве случаев достаточно внимательно изучить техническую документацию и определить расположение несущих стен на плане здания. Однако случается так, что плана нет и приходится самостоятельно устанавливать качество и предназначение возведенных конструкций.
Особенность возведения панельных зданий заключается в том, что в монолитном доме в качестве опорной конструкции используются железо-бетонные панели. Их толщина составляет от 100 до 200 мм. В роли межкомнатных перегородок выступают конструкции из гипсобетонных панелей, а их толщина не превышает 80-100 мм. Таким образом, измерив толщину стены можно распознавать несущую стену, сносить которую в таком здании категорически запрещается. Несоблюдение установленных правил приведет к неизбежному прогибу и обрушению перекрытия.
Одним из важнейших показателей является толщина несущих стен в кирпичных домах. Чтобы отличить несущую стену нужно знать ее толщину, но лучше иметь план постройки, на котором отмечены все несущие конструкции. Самонесущие стены в квартире, как правило, значительно тоньше капитальных сооружений. Толщина стен, воспринимающих нагрузку от собственного веса варьируется от 5 см до 400 мм. Такая перегородка может быть возведена из гипсокартона, но чаще это стена, возведенная из кирпича (кладка в полкирпича).
Опытный мастер подскажет как узнать несущая стена или нет в кирпичном доме, но понять это поможет и размер конструкции. Особенность его заключается в том, что толщина кирпичной стены кратна данному параметру кирпича, плюс толщина сцепляющего слоя и отделочного материала. Таким образом, можно выяснить, какая именно стена находится перед строителями. Толщина перегородки не превышает 380 мм, а для несущей стены данный размер является минимальным. Наибольшая толщина несущей стены в кирпичном доме достигает 640 мм. Особенность данного сооружения заключается в том, что в таких стенах можно делать проем. Это обосновано возможностью обеспечить дополнительное укрепление для поддержания равномерного распределения горизонтальной нагрузки.
Различить, какие стены можно сносить, а какие категорически запрещено, помогут их параметры:
- от 80 до 380 мм - межкомнатная перегородка, которую можно при необходимости снести;
- от 380 до 510 мм - внутренняя несущая стена, подлежащая сносу при условии качественного укрепления;
- от 510 до 640 мм - наружная несущая стена.
Кирпичные дома или строились по конструктивному плану, отличительной чертой которого является наличие 3 продольных несущих стен (на плане зеленый цвет) и поперечных стен, названных диафрагмами жесткости (выделены голубым).
Владельцы квартир, окна которых выходили на торцевую сторону дома, имели возможность соорудить пристройку или даже сделать дополнительное окно. Получить более подробные ответы на все существующие вопросы можно, посмотрев видео.
Приступая к выполнению работ по перепланировке жилья, нужно внимательно изучить план квартиры, на котором указаны размеры и предназначение стен, если возможности ознакомиться с документацией нет, то не стоит принимать ответственных решений, не измерив толщину стен.
При строительстве домов, как многоэтажных, так и частных загородных, могут возводиться стены несущие либо самонесущие. Первый тип ограждающих конструкций испытывает серьезные нагрузки от перекрытий и кровли. Самонесущие стены - это вертикальные элементы здания, на которые ничего не опирается. В процессе эксплуатации дома нагрузки в таких конструкциях возникают только от их собственного веса.
Что собой представляют?
Основной отличительной особенностью самонесущих стен, в сравнении с нагруженными, является то, что они имеют небольшую толщину. Материала при их возведении, соответственно, уходит меньше. Толщина стен этой разновидности, в зависимости от того, из чего они были построены, может колебаться в пределах 50-380 мм.
Вам будет интересно:
При возведении задний, помимо всего прочего, могут собираться и не несущие ограждающие конструкции. Такие стены также не воспринимают нагрузку от находящихся выше элементов дома. По-другому конструкции этого типа называются навесными. Возводятся они всегда в пределах одного этажа. Однако если их высота превышает 6 м, они уже могут считаться самонесущими. Проектирование и расчет их при этом производятся соответствующим образом.
Самонесущие стены - это в основном только наружные ограждающие конструкции. Такие элементы здания просто защищают его внутренние помещения от ветра и осадков, примыкая к основному каркасу. Перекрытия к таким стенам крепятся сбоку на всех этажах по высоте. При строительстве домов могут возводиться как однослойные, так и многослойные самонесущие ограждающие конструкции. Если стены этого типа находятся внутри здания, они выполняют лишь роль перегородок.
Особенности эксплуатации
Согласно нормативам СНиП, в таких конструкциях при выполнении перепланировки в многоэтажных и загородных домах допускается делать проемы или же расширять их до необходимых параметров. Также стены этой разновидности в некоторых случаях могут даже демонтироваться и возводиться по новой без риска обрушения других конструкций здания.
Расчет
Перед началом возведения любого дома, конечно же, составляется в том числе и его подробный проект. При этом выполняется и такая операция, как расчет стен самонесущих, не несущих и нагруженных на предмет устойчивости. Для кирпичных конструкций, к примеру, такие вычисления производятся с учетом данных нескольких таблиц из п.п 6.16-6.20 СНиП II-22-81. В любом случае при расчете устойчивости самонесущей стены определяется соответствие отношения ее толщины к высоте при заданной геометрии нормативным величинам.
Особенности возведения
Строить такие ограждающие конструкции допускается практически из любых материалов. Самонесущие стены - это элементы здания, возводиться которые могут из дерева, кирпича, блоков. В любом случае собираются такие конструкции исключительно на прочных опорах. Заливают их основания одновременно с фундаментом самого здания.
Сопрягают самонесущие стены кирпичные, блочные и т. д. с другими видами ограждающих конструкций исключительно с использованием гибких связей. При применении жестких из-за неодинаковой степени нагруженности элементы здания в последующем могут потрескаться и деформироваться. Соответственно, и проживать в доме станет небезопасно.
Самонесущие стены - это конструкции, которые при кладке из кирпича или блоков по нормативам полагается армировать. Однако укрепляют такие ограждающие части зданий обычно не настолько тщательно, как нагруженные. Пруты при возведении стен этого типа вставляются через большее количество рядов кладки. Арматуру же для таких конструкций по нормативам допускается использовать диаметром 1-2 мм.
Материалы для многоэтажных зданий
При строительстве высотных домов самонесущие наружные стены могут возводиться из:
- керамического кирпича пустотного, пористого, полнотелого;
- силикатного кирпича.
При возведении зданий не слишком большой этажности иногда применяются также блоки:
- арболитовые;
- керамические;
- из пено- или газобетона;
- керамзитобетонные и любые другие крупноформатные.
Особенностью таких материалов в сравнении, к примеру, с тем же кирпичом, является относительно невысокая степень прочности. Поэтому использовать их нормативы допускают в зависимости от разновидности при возведении домов высотой не более 3-5 этажей.
Эту статью я написала в апреле. И отложила в надежде что подберу иллюстрации, и, возможно разобью на маленькие блоки - более подходящие к формату этого жж.
Но уже январь следующего года - и когда я этим займусь - я не знаю.
Поэтому вывешиваю целиком, без иллюстраций и если кто-то осилит до конца - скажите мне об этом - я запишу вас в герои:)
Стены:
Стены зданий бывают несущие, самонесущие и несомые.
В чем отличии, как это работает и как проявляется внешне и в архитектурной эстетике.
Стена несущая – это стена, которая держит конструкцию крыши (или балконы, или любую другую нагрузку) – эта стена, которая является конструктивным элементом. Частью работающей конструкции. Как стойка или балка в стоечно-балочной системе.
Стена самонесущая – это стена, которая нечего дополнительного не несет – но имеет свой вес. То есть несет собственный вес, как минимум. Чем она становится выше – тем больше вес, тем больше она по свойствам похожа на несущую.
Стена несомая – это стена которая держиться не на том, что снизу, а на том, что сбоку или сверху. То есть, если совсем просто то или подвешенная на что-то вещь, или прибитая к некой конструкции как облицовка. У такой стены в основном ограждающая функция – почти не имеющая отношение к конструкции.
И вот представте себе самонесущую стену из кирпича или камня.
В идеале в ней камни и кирпичи лежат ровно, нагрузка давит сверху вниз. Чем ниже – тем больше нагрузка – нормально, если стена начнет к низу расширяться и укрепляться. Возможно у стены появится наклон – как у стен крепостей – сверху – уже.
Если стену нагрузить и она будет несущей (или очень большой самонесущей) – вся эта идеальная картина работать не будет. Потому что в стене появятся множетсво дополнительных нагрузок – которые хотя по конструкции и должны действовать строго вертикально – на деле – из-за неидеальной плотности, из-за нагрузок которые имеют некие боковые сдвиги и т.п. – внутри стены будет происходить множетсво напряжений. Из явных и понятных – к краю стены, к углу здания будут накапливаться всякие боковые моменты и на угол придется наибольшая нагрузка. Поэтому углы вроде в даже простых зданиях укрепляются и утолщаются. Часто нужно убрать лишнюю нагрузку с оконных и дверных проемов – чтобы перемычке было полегче. Иногда в процессе строительства накапливается некое напряжение, которое надо убрать.
В стене возникают распределяющие нагрузку арки и т.п. вещи.
Такая картина у всех несущих и самонесущих стен. Углы укреплены, кладка сложная чтобы были перевязки, к низу нагрузка накапливается и стена утолщается.
Это годится для традиционных материалов – камня и кирпича. Та же картина у современных всяких блоков (по сути – это теже камни – просто искусственые). Так же картинка у железобетонных (монолитных) стен. Только там внутренние напряжения сразу идут на арматуру и прочность сильно выше, чем у натурального камня. Но принцип тот же.
Немного по-другому у дерева – потому что в нем распределяющую арку не поставишь. Но из дерева и сильно высоких или сильнонагруженных стен и не строят. Но большее усилие на угол идет, конструкции облегчающие перемычки возникают – то есть общие принципы сохраняются.
Существует архитектурное – эстетическое - выражение для несущих и самонесущих стен. Как ордер – это идеальное выражение стоечно-балочной конструкции в камне и дереве – так для стены существует архитектурный элемент – руст. Руст – это изображение блоков большой кладки в стене. Иногда выложенное из камня, иногда чисто декоративное – из штукатурки. Делая руст – архитектор нам сообщает что стена является несущей. Ну или хотя бы самонесущей. Чем мощнее руст – тем более вероятно, что это именно несущая стена. Делать ярковыраженный руст у стены, которая явно самонесущая – довольно странно. Можно. Но менее оправдано. А руст (даже утрированно-декоративный) на несомых панелях – просто не понимание его сущности и конструкции вообще.
Помните, мы говорили о том, декоративный ли ордер на Колизее или нет. (ссылка)
Так вот – в эпоху Возрождения возникает почти такое же соединнеие двух конструктивных систем на фасаде. С одной стороны – стена рустированная – то есть говорящая зрителю что она несущая. С другой – возниают пилястры, которые как бы показывают что внутри некий стоечнобалочный каркас.
И исследователи говорят о противоречии этих систем. Или – о том что ордер на таких фасадах чисто декоративный.
Во-первый – почему то никто не говорит о том, что это может быть реальный карнас – а заполнение стеной между – самонесущее (ну не говорят – потому что это действительно не так – по крайней мере в эпоху Возрождения, хотя думаю, если покопаться – в 19 веке уже существовали такие смешанные конструкции – когда соединяли каркас со стеной)
Во вторых – как с Колизеем – эти системы друг-друга дополняют и переплетаются.
Как происходит в настоящей конструкции: в самом примитивном виде - На несущую стену кладется выравнивающая балка которая распределяет всю дальнейшую нагрузку равномерно. На нее – с неким шагом кладутся поперечные балки, на которых держится перекрытие. Если бы балки не было – балки бы давили точечно и внутренние нагрузки в стене были бы более разнообразные.
Но тем не менее – балки давят не на каждый см стены равномерно.
Второе – то что мы говорили – на углы приходится большая нагрузка.
И третье – если в здании есть поперечные стены – а на фасаде больше чем в 2-3 окна они есть – то в местах их соединения с основной стеной – тоже приходится большая горизонтальная нагрузка (и кстати меньшая вертикальная – если поперечная стена тоже несущая, но она обычно самонесущая)
Так что появление на фасаде неких вертикальных элементов – полуколонн, пилястр – вроде бы от стоечно-балочной системы вполне может быть оправдано. Конечно – если они выражают внутреннюю планировку здания и повторяют внутренние стены – это оправдано вдвойне. Но часто приходиться где-то мухлевать и добавлять лишние – для ровного шага или красоты фасада.
Тем не менее назвать это чисто декоративными элементами – нельзя. Они тектоничны.
Работая в монолитном железобетоне мы можем погасить все эти нагрузки арматурой. И сделать идеально гладкую ровную стену. Тем не менее – это ровная стена будет лишь декорацией – не отражающей внутренную работу.
Возможно, для того чтобы железобетонная стена была действительно выраженной конструкцией ее арматура должна как бы «просвечивать» - как вены на руках человека или читаться как скелет. Видя живое существо – мы не сможем нарисовать его скелет. Но представить основную несущую конструкцию внутри – можем вполне. Тем не менее – принцип работы железобетонной стены не сильно отличается от камня (да, прочнее, да – можно сделать более сложные вещи, большие выступы и перемычки – но принципы те же – нагрузка действует сверху вниз)
Так вот - в начале 20 века появляются конструкции, позволяющие на них стену просто повесить. А стену сделать любой. Стеклянной. Из легкого пенопласта и т.д. Появляются несомые стены.
Надо сказать что в архитектуре несущая, самонесущая или несомая конструкция это очень важный критерий. Они часто резко отличаются, красятся радикально разными цветами – как черно-белый фахверк или бело – цветной классицизм.
Поэтому, если стена несомая – очень важно показать и подчеркнуть (ну потому что мы помним, что тектоника – это основной принцип архитектуры – и исключения только подтверждают правила)
То есть вариантов два – выявлять, эстетизировать современную навесную конструкцию. Или заведомо отказываться от принципа тектоники – и создавать нечто совершенно иное. Что делают деконструктивисты. Но это должно быть сделано а)мастерски б)явно. Как яркий фокус, театральное представление. Или чистая декоративность – с ярким цветом. В идеале – элегантная шутка. Пока в массовой архитектуре я не вижу этому применения и пути. Это отдельный разговор, конечно…
Так вот – если стена несомая – то хорошо бы это выявить и подчеркнуть. Как это можно сделать?
1. выявлять и показывать несущий каркас делая стену практически незаметной. Например стеклянной. Так у Фостера – в огурце. Каркас – выявлен. Стекло – несомое. Кстати и у Колхаса (несмотря на то что он деконстурктивист и в целом в китайском небоскребе идет не от конструкции). Любые здания «просто стекляшки» - этому критерию не соответствуют, потому что каркас не выявляется.
2. развивать декоративное выражение того, что стена держиться не на том что снизу, а на том, что сбоку (или подвешена). Это могут быть заклепки. (или любые другие крепления по принципу – гвоздей, винтов, и т.п.) Это могут быть некие защепки по периметру – по принципу стекол в рамах. Такие варианты делал Отто Вагнер для облицовки (кстати, это всё может касаться и просто декоративной облицовки стен) – это не руст – это панели «прибитые гвоздиками» к стене или каркасу. В современной архитектуре этот вариант совсем не разработан.
3. Поискать для несомых стен эстетику в старинных несомых стенах. Например в шкурах, которые натягивались на каркас юрт и т.п. жилищ… Пойти путем демонстрации того, что стена – гибкая и без внутреннего поддерживающего каркаса держаться не сможет – значит он там есть. Возможно для этого еще не пришло время – и пока нет современной технологии гибкой ткани для стен. Особенно как то предусматривающей окна. Хотя я думаю что это вполне возможно. Но это вопрос к технологам… частично это выражено у Захи Хадид - в её гибких стенах.
