Каркас стен (фахверк) устраивают для наружных стен (вдоль здания и торцовых), а также для внутренних стен и перегородок. На рис. 1.28 показана схема фахверка для наружных стен.
При шаге колонн 6 м стеновые панели или ригели для крепления панелей и обшивок стен опирают непосредственно на столики, приваренные к колоннам основного каркаса. При шаге колонн 12 м и более, а также для крепления ригелей (панелей) торцовых стен предусматривают стойки фахверка.
Ригели фахверка разделяют на несущие, воспринимающие нагрузки от стен и ветра, и ветровые, воспринимающие только ветровую нагрузку. Размещение ригелей фахверка определяется материалом и типом стеновых конструкций, а также расположением проемов. Характерные типы сечений ригелей фахверка показаны на рис. 1.27.
Стойки фахверка двутаврового либо замкнутого сечения опирают на фундаменты, а их верхние концы прикрепляют к связям по нижним поясам стропильных ферм с помощью листового шарнира, который, не стесняя вертикальные перемещения стропильных ферм, передает нагрузку от ветра на связевую (ветровую) ферму. Если по высоте здания имеются горизонтальные площадки, надворотные ветровые фермы и другие расположенные вдоль стены конструкции, то стойки фахверка опирают в горизонтальном направлении также на эти конструкции.
Рис. 1.28. Схема фахверка наружных стен:а - продольный фахверк;
б - торцовый фахверк;
1 - колонны крайнего продольного ряда;
2 - приколонная стойка;
3 - то же, угловая;
4 - стойка фахверка;
5 - колонна среднего продольного ряда
43
Поскольку в температурных швах колонны смещены относительно координационных осей и, следовательно, относительно стен, то здесь для крепления ригелей фахверка (панелей) предусматривают приколонные стойки, которые проектируют обычно замкнутого сечения из двух швеллеров или уголков, хотя можно применить и другие типы сечений. Эти стойки, расположенные рядом с колоннами каркаса, опирают на фундаменты колонн.
В коротких зданиях фахверк торцовых стен можно использовать в качестве поперечных диафрагм, воспринимающих горизонтальные нагрузки, направленные перпендикулярно продольной оси здания. Усилия от этих нагрузок, разгружая колонны каркаса, будут переданы на торцовый фахверк через горизонтальные диски покрытия. В этом случае следует предусмотреть вертикальные связи между стойками торцового фахверка. Фахверк внутренних стен устраивают аналогично. Если стены кирпичные, то площадь кладки в пределах одной ячейки, ограниченной элементами фахверка, не должна превышать 18 м2, а в промышленных зданиях с мостовыми кранами - 10 м2. Фахверк в этом случае обычно размещают в толще стен (рис. 1.29), что значительно повышает огнестойкость конструкции и устойчивость стоек из прокатных двутавров в плоскости стены.
Витражи. Во многих видах общественных зданий в качестве наружных ограждений применяют большие остекленные поверхности - витражи, служащие для освещения помещений, создания зрительной связи внутреннего пространства с внешней средой, а также в качестве элемента внешней архитектуры зданий и их интерьеров (рис. 1.30, а, б).
Витражи, как часть внешнего ограждения помещений, должны обладать необходимыми светопропускными способностями, сопротивлением теплопередаче, звукоизоляцией от внешних шумов, обеспечивать защиту от атмосферных осадков и продувания, а в некоторых случаях от солнечной радиации. Витражи состоят из коробок, заполненных остекленными переплетами. При большой высоте их дополняют специальными элементами, воспринимающими горизонтальные ветровые воздействия и нагрузки от собственного
Рис. 1.29. Фахверк стен из штучных материалов
44
Рис. 1.30. Схемы витражей
веса витражей. Несущие конструкции витражей выполняют из стали или алюминиевых сплавов.
В зависимости от климатических условий витражи устраивают одинарными, двойными (спаренными и раздельными) и тройными. Наиболее экономичны двойные раздельные витражи с воздушной прослойкой между переплетами 500...600 мм, обеспечивающей возможность прохода и чистки стекол изнутри витража. Для удобства чистки стекол спаренные переплеты делают открывающимися или разъемными. Очистку внешних поверхностей витражей производят обычно снаружи со специальных люлек или других устройств.
Для предохранения в холодное время года внешних стекол от образования конденсата, который может возникнуть при проникании теплого, влажного воздуха помещений в пространство между переплетами витража, применяют тщательную герметизацию внутреннего переплета, особенно в местах стыков и притворов. При раздельных переплетах, кроме того, устраивают небольшие отверстия в наружных коробках, через которые внутренние поверхности наружных стекол омываются холодным и более сухим воздухом, поглощающим избыточную влагу.
Различные коэффициенты линейного расширения стекла и алюминия обуславливают необходимость устройства специальных упругих прокладок и зазоров в местах закрепления стекла в переплетах, что предохраняет его от разрушения при температурных деформациях.
Крепления стекол в переплетах из алюминиевых сплавов осуществляют различными способами, один из которых показан на рис. 1.31, а. При стальных переплетах крепление стекол осуществляют с помощью уголков (20 × 3 мм) и резиновых прокладок (рис. 1.31, б).
Силовые воздействия на витражи воспринимаются импостами и обвязками коробок обычно полого прямоугольного сечения, передающими усилия на несущий каркас и перекрытия здания. Если вертикальные импосты поэтажно прикреплены к перекрытиям, то в конструкциях креплений предусматривают возможность перемещения импостов в трех направлениях на ±30 мм, которое неизбежно при рихтовке во время монтажа каркаса и для компенсации температурных деформаций.
45
Рис. 1.31 Крепление стекол
В витражах зальных помещений большой высоты, (выставок, спортивных залов и др.) крепление к каркасу здания возможно только внизу и вверху (рис. 1.30, б). Для восприятия ветровых нагрузок и передачи горизонтальных усилий на несущие конструкции здания в этих случаях устраивают специальные несущие каркасы из вертикальных и горизонтальных элементов. Вертикальные элементы этого каркаса (стойки) закрепляют в фундаментах или подвешивают к покрытию. Крепление каркаса витража к конструкциям здания должно обеспечивать возможность его перемещений для компенсации температурных деформаций. Особое значение это имеет для высоких витражей, расположенных под большепролетными сводчатыми и висячими покрытиями, которые также могут значительно перемещаться в вертикальном направлении. Если стойки жестко закреплены на нижней опоре, то верхнее крепление к покрытию делают подвижным в вертикальной плоскости. Если стойки подвешены к покрытию, то подвижным должно быть нижнее крепление.
46
