Стены из мелкоразмерных камней. Кладка

Каменные стены по своей конструкции подразделяют на стены из каменной кладки, монолитные и из сборных крупноразмерных конструкций (блоков, панелей, объемных элементов).

Стены из мелкоразмерных камней. Стены из этих материалов делят на три группы:
1) однородные необлегченные сплошные (из полнотелых и пустотелых камней);
2) неоднородные сплошные облегченные и необлегченные;
3) облегченные с воздушной прослойкой.

Для кладки стен применяют природные и искусственные штучные камни (различного рода кирпич, пустотелые эффективные камни и т.д.).

При возведении сплошных кирпичных стен применяют две системы кладки: двухрядную и многорядную. Толщину стен в зависимости от теплотехнических требований принимают кратной половине кирпича (1; 1,5; 2; 2,5 и т.д.).

Ввиду сравнительно большой средней плотности и повышенной теплопроводности кирпичной кладки толщину стен малоэтажных зданий из обыкновенного керамического кирпича обычно назначают не из прочностных, а из теплотехнических соображений, что приводит к неполному использованию несущей способности кладки. Этот недостаток кирпичной кладки устраняют применением пустотелого кирпича или облегченной кладки, в которой часть кирпича заменяют теплоизолирующими материалами. Наиболее распространены облегченные кирпичные стены (см. схему ниже) из двух тонких продольных стенок толщиной в 0,5 или в 1 кирпич; связанных диафрагмами, промежуток между которыми заполнен утеплителем в виде засыпки, монолитного заполнителя или вкладышей.

Облегченные кирпичные стены

а, б - с заполнением из легкого бетона; в - с термовкладышем; г - колодцевая кладка; д - кладка с горизонтальной диафрагмой; е - кладка с воздушной прослойкой; ж - с термоизоляционными плитами; 1 - легкий бетон; 2 - термовкладыши; 3 - засыпка утеплителем; 4 - растворная диафрагма; 5 - воздушная прослойка; 6 наружная штукатурка; 7 - внутренняя штукатурка; 8 - теплоизоляционный слой; 9 - штыри для крепления плит.

Наиболее высокими теплоизоляционными качествами обладают облегченные стены из однородных пустотелых камней с вертикальными щелевыми пустотами. Стены из этих камней выкладываются по цепной перевязке с последующим оштукатуриванием или облицовкой.

Способы возведения каменных стен описаны ниже. Прочность каменной кладки при сжатии и растяжении зависит от прочности камня и раствора, а также от качества выполнения кладки. Анализ работы кладки при осевом сжатии показывает, что вертикальные швы в работе не участвуют, так как при твердении раствор дает усадку, сцепление раствора с камнем нарушается, и вертикальные швы можно рассматривать как узкие щели, у концов которых происходит концентрация напряжений.

Нагрузка от вышележащих к нижележащим рядам кладки передается через горизонтальные швы. Передача нагрузки происходит неравномерно по всему сечению, так как плотность и жесткость затвердевшего раствора по длине и ширине шва неодинаковы и опорные плоскости камней имеют неровности. В результате этого камни в кладке подвергаются не только сжатию, но изгибу и срезу. При сжатии кладки возникают поперечные деформации в камнях и горизонтальных швах, причем деформации раствора, как правило, больше деформаций камня. Благодаря сцеплению свободные поперечные деформации камня и раствора невозможны, поэтому по плоскостям соприкосновения камня и раствора появляются касательные усилия, вызывающие растяжение камня. Растягивающие усилия будут тем больше, чем слабее раствор.