Оптимальная толщина стены из кирпича для коттеджа или дома?
Современные дома должны соответствовать довольно высоким требованиям по части теплозащиты. Наружные стены, выполненные из кирпича, обладают отличными несущими свойствами. Однако если рассчитывать, какая толщина стен из кирпича должна быть выполнена в соответствии с предъявляемыми требованиями, то результат получается нереальным – около 3 м.
Проблема заключается в том, что материалы, которые имеют отличные характеристики теплосопротивления, обладают низкой несущей способностью, и наоборот. На данный момент не существует материала, который отвечал бы всем необходимым требованиям во всех сферах. Так, какая толщина стены из кирпича самая оптимальная?
Толщина несущей стены из кирпича
Кирпич применяется при строительстве зданий уже сотни лет. Стандартные размеры одинарного и самого распространенного кирпича — 250х120х65 мм. Вне зависимости от вида кирпича, его длина остается неизменной. При определении толщины несущих стен из кирпича отталкиваются именно от этого стандартного параметра – длины в 250 мм. Также толщина несущей стены из кирпича зависит от нагрузки и предъявляемых к ней требований.
Несущие стены – это стены образующие жесткий каркас здания. Вся прочность и надежность здания зависит именно от них. Нагрузка на эти стены включает в себя не только собственный вес, но и вес всех перегородок, перекрытий и крыши. Материалы, из которых возводятся самые важные стены сооружений, обязательно должны с запасом выдерживать необходимую нагрузку. Самый подходящий и проверенный временем материал – кирпич. Толщина несущей стены из кирпича не должна быть меньше одного кирпича, иначе говоря — 25 см. Стена такого типа обладает хорошими теплосберегающими свойствами.
Правильно выполненная кирпичная кладка гарантирует срок службы постройки более сотни лет. Для строительства одноэтажных или двухэтажных домов используется дырчатый кирпич или полнотелый кирпич с утеплителем.
Какова необходимая толщина стен из кирпича должна быть?
Стены могут быть внутренними и наружными. Необходимая толщина стен из кирпича внутри сооружения – 12 см (0,5 кирпича). Сечение простенков и столбов должно быть не менее чем 25х38см. Кирпичные перегородки могут быть 6,5 см в толщину. Такой способ укладки кирпича называется «кирпич на ребро». Если длина перегородок выполненных таким способом более полутора метров, они армируются прутьями через каждые 2 ряда. Таким образом, необходимая толщина стен, изготовленных из кирпича, зависит от предполагаемых нагрузок и назначения. В любом случае, первые кирпичные ряды укладываются на идеально ровную по всем направлениям поверхность. Добиться этого можно с помощью цементного раствора.
На сегодняшний день популярностью пользуются комбинированные наружные стены, то есть стены, состоящие из нескольких слоев. Они обеспечивают надежность и прочность конструкции, сохраняя при этом показатели теплосопротивления. Таким образом, комбинированная наружная стена включает в себя:
- кладку из кирпича (используется щелевой или поризованный);
- утеплитель, представляющий собой пенопласты или плиты из минеральной ваты;
- облицовочный материал, представленный специальными панелями, кирпичом или штукатуркой для наружной облицовки.
Толщина наружных стен из кирпича определяется такими факторами, как температура в зимнее время и используемый утеплитель. По большей части, главную теплозащитную функцию берет на себя утеплитель. Именно поэтому, толщина наружных стен, выполненных из кирпича, зависит от количества слоев утеплителя.
Сама кирпичная кладка может иметь небольшую толщину, однако современные материалы-утеплители гарантируют отличный результат.
Как выполняется кладка, если толщина стены в один кирпич?
Толщина стены в один кирпич равняется 250 мм. Кирпичи в этой кладке не обязательно укладываются просто рядом друг с другом, если их так уложить, о надежности и прочности стенки не может быть и речи. В этом случае, вся устойчивость будет зависеть от использованного раствора, а заклинивать кирпичи друг друга не будут. Такая толщина стен, как 250 мм, то есть в один кирпич – самая распространенная. Однако в зависимости от внешних воздействий и нагрузки на стены, толщина может быть и полтора, два и два с половиной кирпича.
Кирпичная кладка выполняется по определенному алгоритму. Самый главный принцип качественной кладки – правильная перевязка вертикальных швов, которые выполняют соединительную функцию. Кирпич из верхнего ряда обязательно должен перекрывать вертикальный шов, который образуется между кирпичами из нижних рядов. Перевязка значительно увеличивает прочность конструкции и равномерно распределяет все возникающие нагрузки.
Перевязки могут быть разных видов:
- поперечных швов, которые препятствуют сдвижению кирпичей по всей длине стен;
- вертикальных швов;
- продольных швов, которые не дают стене расслоиться в вертикальную сторону, препятствуют сдвижению кирпичей по горизонтали и равномерно распределяют нагрузку по всей длине стены.
Стена в один кирпич всегда укладывается строго в соответствии с выбранной системой. Самые распространенные из них: многорядная и однорядная. В однорядной системе первый ряд кладется наружу ложковой стороной, а следующий – наружу тычковой поверхностью кирпича. Таким образом, каждый поперечный шов сдвинут на одну четвертую кирпича. Продольные швы в этой системе сдвинуты на половину кирпича.
При использовании многорядной системы, чередование осуществляется не через каждый ряд, а через несколько ложковых. Существуют различные правила чередования. Для стандартных одинарных кирпичей, чаще всего, выбирается перевязка тычковым рядом через каждые шесть рядов. Если используемый кирпич – утолщенный, то количество ложковых рядов уменьшается до пяти. Такой тип соединения гарантирует максимальную прочность сооружения и позволяет распределить все нагрузки равномерно.
Толщина стены в полтора кирпича и ее особенности
Толщина стены в полтора кирпича – это еще одна распространенная кладка при строительстве зданий. Кирпич укладывается с углов, первые кирпичи в ряду обязательно располагаются перпендикулярно по отношению друг к другу. Толщина кирпичной стены в полтора кирпича равняется 38 см кладки.
Контроль за правильной кладкой кирпича можно осуществить с помощью специального строительного уголка.
Кладка первого ряда при таком виде осуществляется с помощью шнура, который натягивается по высоте между первым и вторым кирпичом. Тычковая поверхность кирпичей расположена с внешней стороны, а кирпичи первого ряда внутренней стороны кладки направлены ложковой частью вовнутрь.
Кирпичи в следующем ряду укладываются в противоположном порядке. Таким образом, образуется зеркальное отражение кирпичей в первом ряду. Внутренняя сторона стены в итоге уложена в кирпич, а наружная сторона в полкирпича.
Использование кладки в полтора кирпича получило распространение за счет необходимой прочности конструкции. Вертикальные швы нигде не совпадают, и оказываются перекрытыми поверхностью других кирпичей.
При выполнении кладки, ширина швов – очень важный показатель. Если размер швов увеличивается, значит, образовалось отклонение от вертикали или от направления всей кладки.
Толщина стены в два кирпича
В каких случаях необходимо толщину стены выполнять в два кирпича? Длина стандартного кирпича – 25 см, соответственно два кирпича – 51 см. В зависимости от толщины стены изменяется и тип используемой кладки. Если местность, где осуществляется строительство сооружения, отличается сильными морозами, а утеплители использоваться не будут – толщина стены в два кирпича самый подходящий вариант.
Качественные характеристики построенного сооружения определяются кирпичной кладкой. От нее зависит термоизоляция, долговечность и надежность конструкции в целом. Толщина стен всегда указывается в проекте, и рассчитывается на основании точных характеристик и факторов, которые влияют на эксплуатацию постройки в дальнейшем.
Как выполнить расчет толщины стены из кирпича?
Выполняется расчет толщины стены из кирпича обязательно для каждого здания. Цель расчета заключается в создании максимально прочного и комфортного для жизни здания. Существует специальная формула для расчета толщины стен, выполненных из кирпича.
Она записывается, как R = S/k теплопроводности, где:
- S – толщина материала, м;
- R – теплосопротивление стены, которое установлено в каждом регионе.
У каждого материала существует свой коэффициент теплопроводности. Одинарный кирпич обладает теплопроводностью 0,58 Вт/м °C в соответствии с государственными стандартами. Толщина стены в этом случае не может быть менее 250 мм с использованием утеплителей.
Учитывайте коэффициент теплопроводности кирпича, выбирая вид кладки стен дома. Это поможет в дальнейшем избежать значительных энергозатрат на обогрев здания.
Стены частных домов, коттеджей и других малоэтажных зданий делают, как правило, двух- трехслойными с утепляющим слоем. Слой утеплителя располагается на несущей части стены из кирпича или малоформатных блоков. Застройщики часто задаются вопросами:
«Можно ли экономить на толщине стены?»
«А не сделать ли несущую часть стены дома потоньше, чем у соседа или, чем предусмотрено проектом?
На строительных площадках и в проектах увидеть несущую стену из кирпича толщиной 250 мм., а из блоков — даже 200 мм. стало обычным делом.
Стена оказалась слишком тонкой для этого дома.
Нагрузки и воздействия на стены дома
Нормы проектирования (СП 15.13330.2012 «Каменные и армокаменные конструкции», п.9.16.) независимо от результатов расчета ограничивают минимальную толщину несущих каменных стен для кладки в пределах от 1/20 до 1/25 высоты этажа.
На несущую стену действует вертикальная сжимающая нагрузка от веса самой стены и вышележащих конструкций (стен, перекрытий, крыши, снега, эксплуатационной нагрузки). Расчетное сопротивление сжатию кладки из кирпича и блоков зависит от марки кирпича или класса блоков по прочности на сжатие и марки строительного раствора.
Для малоэтажных зданий, как показывают расчеты, прочность на сжатие стены толщиной 200-250 мм из кирпича обеспечивается с большим запасом. Для стены из блоков, при соответствующем выборе класса блоков, проблем обычно также не бывает.
Кроме вертикальных нагрузок, на стену (участок стены) действуют горизонтальные нагрузки, вызванные, например, напором ветра или передачей распора от стропильной системы крыши.
Кроме этого, на стену действуют вращающие моменты, которые стремятся повернуть участок стены. Эти моменты связанны с тем, что нагрузка на стену, например, от плит перекрытий или от слоя утеплителя и облицовки фасада, приложена не по центру стены, а смещена к боковым граням. Сами стены имеют отклонения от вертикали и прямолинейности кладки, что также приводит к возникновению дополнительных напряжений в материале стены.
Горизонтальные нагрузки и вращающие моменты создают изгибающую нагрузку в материале на каждом участке несущей стены.
Как сделать стены прочными и устойчивыми
Прочность, устойчивость стен толщиной 200-250 мм и менее, к изгибающим нагрузкам не имеет большого запаса. Поэтому, устойчивость стен указанной толщины для конкретного здания обязательно должна быть подтверждена расчетом.
Для строительства дома со стенами такой толщины необходимо выбирать готовый проект с соответствующими толщиной и материалом стен. Корректировку проекта с иными параметрами под выбранные толщину и материал стен обязательно поручаем специалистам.
Практика проектирования и строительства жилых малоэтажных домов показала, что несущие стены из кирпича или блоков толщиной более 350 — 400 мм. имеют хороший запас прочности и устойчивости, как к сжимающим, так и к изгибающим нагрузкам, в подавляющем большинстве конструктивных исполнений здания.
Стены дома, наружные и внутренние, опирающиеся на фундамент, образуют совместно с фундаментом и перекрытием единую пространственную структуру (остов), которая совместно сопротивляется нагрузкам и воздействиям.
Создание прочного и экономичного остова здания — инженерная задача, требующая высокой квалификации, педантичности и культуры от участников строительства.
Дом с тонкими стенами более чувствителен к отклонениям от проекта, от норм и правил строительства.
Застройщику необходимо понимать, что прочность, устойчивость стен снижается, если:
- уменьшается толщина стены;
- увеличивается высота стены;
- увеличивается площадь проемов в стене;
- уменьшается ширина простенка между проемами;
- увеличивается длина свободного участка стены, не имеющего подпора, сопряжения с поперечной стеной;
- в стене устраиваются каналы или ниши;
Прочность, устойчивость стен меняется в ту или иную сторону если:
- изменить материал стен, в том числе марку по прочности и морозостойкости, пустотность, способ кладки кирпича или блоков, марку кладочного раствора;
- изменить тип перекрытия;
- изменить тип, размеры фундамента;
Дефекты, снижающие прочность, устойчивость стен
Нарушения и отступления от требований проекта, норм и правил строительства, которые допускают строители (при отсутствии должного контроля со стороны застройщика), снижающие прочность, устойчивость стен:
- используются стеновые материал (кирпич, блоки, раствор) с пониженной прочностью по сравнению с требованиями проекта.
- не выполняется анкеровка металлическими связями перекрытия (плит, балок) со стенами согласно проекта;
- отклонения кладки от вертикали, смещение оси стены превышают установленные технологические нормы;
- отклонения прямолинейности поверхности кладки превышают установленные технологические нормы;
- недостаточно полно заполняются раствором швы кладки. Толщина швов превышает установленные нормы.
- чрезмерно много в кладке используются половинки кирпича, блоки со сколами;
- недостаточная перевязка кладки внутренних стен с наружными;
- пропуски сетчатого армирования кладки;
Застройщику необходимо во всех перечисленных выше случаях изменения размеров или материалов стен и перекрытий обязательно обращаться к профессионалам-проектировщикам для внесения изменений в проектную документацию. Изменения в проекте должны быть заверены их подписью.
Предложения вашего прораба типа «давай сделаем проще» обязательно должны быть согласованы с профессиональным проектировщиком. Контролируйте качество строительных работ, которые делают подрядчики. При выполнении работ собственными силами не допускайте указанных выше дефектов строительства.
Чем тоньше стены, тем более они нагружены, тем меньше у них запас прочности. Нагрузка на стену помноженная на «ошибки» проектировщиков и строителей может оказаться чрезмерной (на фото).
Процессы разрушения стены проявляются не всегда сразу, бывает — спустя годы после завершения строительства.
Дом из блоков с толщиной стен 180 мм.
Принципы конструирования дома с минимальной толщиной стен хорошо видны на следующих фото. В конструкциях дома с тонкими стенами широко применяют элементы из монолитного железобетона.
Простая архитектурная форма дома позволяет использовать для строительства общедоступные материалы и способствует оптимизации затрат на строительство.
Дом имеет 114 м2 полезной площади и рассчитан на семью из 4 -5 человек. На мансарде расположены три спальни и ванная комната.
На первом этаже вдоль южного фасада с большими окнами находятся просторная гостиная совмещенная со столовой и кухней. В другой части имеются кабинет, санузел и техническое помещение.
Для кладки наружных стен дома использованы силикатные блоки. Толщина стен 180 мм. Тонкие стены увеличивают полезную площадь дома.
Дом спроектирован так, что в нем нет внутренних несущих стен. Внутри дома имеется несущая балка, которая опирается на две колонны внутри и две колонны, встроенные в кладку наружных стен. Сама балка и колонны выполнены из монолитного железобетона. Такое решение позволяет выполнить свободную планировку помещений на этаже.
Для увеличения устойчивости стен к нагрузкам, в уровне перекрытия первого этажа имеется монолитный железобетонный пояс. Участок стены с широкими, высокими окнами и узкими простенками на южном фасаде также выполнен из монолитного железобетона.
Крыша дома опирается на монолитный железобетонный пояс поверх стен мансарды. В аттиковых стенах мансарды, на которые опирается мауэрлат крыши, устроены железобетонные колонны. Необходимость устройства в наружных стенах колонн вызвана тем, что эти стены не имеют поперечных связей внутри мансарды. Отсутствие поперечных стен позволяет выполнить свободную планировку помещений мансарды.
Опалубка для устройства монолитной колонны в наружной стене дома. Колонна служит опорой для несущей балки внутри дома.
Устройство опалубки для монолитных колонн по краям широких оконных проемов.
На заднем плане видна опалубка для колонн внутри дома. Две колонны внутри расположены на одной оси с колоннами, встроенными в наружные стены.
Купить товары Для дома и ремонта
10% скидка, но не более 500 руб. по промокоду: DM-AF- на первый заказ, при покупке от 1000 руб. до 31.03.2023
Перекрытия в доме сборно-монолитные часторебристые находятся в одном уровне с монолитным железобетонным поясом стен.
Монолитное перекрытие, выполненное заодно с монолитным поясом стен, создают совместно со стенами единую и прочную пространственную конструкцию — остов дома.
Читайте: «Как правильно сделать сборно-монолитные часторебристые перекрытия из легких каменных блоков»
Аттиковые стены мансарды высотой 1,3 м., на которые опирается мауэрлат крыши, усилены монолитными колоннами, встроенными в кладку.
Опалубка для устройства монолитных колонн и пояса стен мансарды.
Южный фасад дома с проемами для высоких больших окон. Внутри видна монолитная балка, которая опирается на две колонны внутри и две колонны, встроенные в кладку наружных стен.
Стропила каждого ската крыши вверху опираются на ферму, концы которой, в свою очередь, лежат на противоположных щипцовых стенах мансарды. Такое решение позволило отказаться от промежуточных стоек коньковой балки. В результате, пространство внутри мансарды свободно для планировки. Угол наклона скатов крыши 42о.
Фундамент дома — монолитная железобетонная плита толщиной 250 мм. Плита фундамента лежит на слое утеплителя. Опалубка несъемная из утеплителя. По периметру фундамента, под отмостку, уложены плиты утеплителя. Такое решение исключает промерзание грунта под фундаментом.
Толщину стен 200-250 мм из кирпича или блоков безусловно целесообразно выбрать для одноэтажного дома или для верхнего этажа многоэтажного.
Дом в два или три этажа с толщиной стен 200-250 мм. стройте при наличии в вашем распоряжении готового проекта, привязанного к грунтовым условиям места строительства, квалифицированных строителей, и независимого технического надзора за строительством.
В иных условиях для нижних этажей двух- трехэтажных домов надежнее стены толщиной не менее 350 мм.
Для обеспечения прочности и устойчивости частного дома с минимальной толщиной стен, стало стандартом устройство монолитного железобетонного пояса. Пояс размещают по верху наружных и внутренних несущих стен на каждом этаже дома. Балки и плиты перекрытий, мауэрлат крыши обязательно соединяют (анкеруют) металлическими связями с железобетонным поясом на стенах дома.
О том, как сделать несущие стены толщиной всего 190 мм., читайте здесь.
