Несущая способность и долговечность наружных кирпичных стен зданий

Для зданий исторической застройки городов, а также архитектурных доминатов городских и сельских поселений архитектурная привлекательность зданий часто создается путем возведения наружных несущих кирпичных стен, в том числе – многослойных, а также ненесущих наружных стен с отделочным слоем из лицевого кирпича. При проектировании ограждающих конструкций зданий, а также в процессе исследования и оценки технического состояния ограждающих конструкций построенных зданий возникает необходимость расчета (оценки) несущей способности наружных стен, необходимость оценки их долговечности. Объектом исследования является несущая способность и долговечность наружных стен зданий.
Выполнен обзор отечественной и зарубежной научно-технической литературы. Он показал, что подавляющее большинство научных публикаций касаются выбора конструктивных решений стен, назначения и использования новых строительных технологий и материалов, их технических характеристик, а также оценки энергоэффективности предлагаемых конструктивных решений наружных стен.
Приведены примеры дефектов наружного слоя многослойных несущих стен кирпичных зданий и рекомендации по обеспечению долговечности лицевого слоя кирпичной стены. Рассмотрены требования действующих строительных норм по расчету несущей способности многослойных кирпичных стен. Приведен пример расчета внецентренно сжатой многослойной кирпичной стены с приведенным (эквивалентным) расчетным двутавровым сечением. С целью упрощения расчета несущей способности для определения геометрических характеристик расчетного двутаврового сечения предложено использовать компьютерные программы. В частности, при кратковременном приложении нагрузок для определения напряжений и анализа напряженного состояния расчетного двутаврового сечения стены приведен пример использования программы конструктор сечений ПК ЛИРА-САПР. Показана необходимость рассмотрения распределения напряжений по сечению при кратковременном и длительном нагружении при проектировании многослойных кирпичных стен.

1. Гликин С.М. Современные ограждающие конструкции и энергоэффективность зданий. Москва: ГУП ЦПП, 2003. 157 с.

2. Vivanocos Jose-Luis. A new model based on experimental results for thermal charactarzation of bricks. Building and Environment. 2009. 44. Рp. 1047-11052.

3. СП 15.13330.2020 (СНиП II-22-81* Каменные и армокаменные конструкции).

4. Малахова А.Н. Конструктивные решения наружных стен кирпичных зданий // Строительные материалы, оборудование, технологии XXI века. 2009. №1. С.22-23.

5. Малахова А.Н. Дефекты наружных стен здания в многослойной кирпичной кладке // Вестник МГСУ. 2014. №10. С.87-94.

6. Малахова А.Н., Балакшин А.С. Дефекты наружных кирпичных стен зданий, достраиваемых после длительного перерыва // Вестник МГСУ. 2011. №8. С.140-145.

7. Пособие по проектированию каменных и армокаменных конструкций (к СНиП II-22-81). Москва: ВДПП Госстроя СССР, 1989. 154 с.

8. Умникова Н.П. Долговечность трехслойных стен с облицовкой из кирпича с высоким уровнем тепловой защиты // Вестник МГСУ. 2013. №1. С.91-100.

9. Ельчищева Т.Э., Ельчищева М.М. Влияние режима заморозков на долговечность наружных ограждающих конструкций в Центрально-Черноземном регионе // Жилищное строительство. 2012. №6. С.32-34.

10. Bashir M. Suleiman. Thermal Load Calculations of Multilayered Walls. World Academy of Science, Engineering and Technology. 2012. Vol. 6. № 4. Рp. 627-631.

11. Yumrutas R, Unsa M., Kanog M. Periodic solution of transient heat flow throw through multilayer walls and flat roofs by complex finite Fourier transform technique. Building and Environment. 2005. 40 (3). Рp. 1117-1126.

12. Гликин С.М. Наружные стены и стены подвалов с теплоизоляцией из пеностекла марки «Неопарм» // Промышленное и гражданское строительство. 2014. №7. С.35-38.

13. Лившиц Д.В., Пономарев О.И., Ломова Л.М. Повышение долговечности и совершенствование конструкций наружных кирпичных и каменных стен энергоэффективных зданий // Сейсмическое строительство. Безопасность сооружений. 2008. №6. С.42-44.

14. Малахова А.Н. Теплозащитная и несущая способность наружных стен малоэтажных зданий. // Строительные материалы, оборудование и технологии XXI века.2008. №1(108). С. 82-83.

15. Курицина А.М., Фозилов П.А. Восстановление и улучшение эксплуатационных характеристик наружных стен зданий // Молодая мысль: наука, технологии, инновации: Материалы XII Всероссийской научно-технической конференции студентов, магистрантов, аспирантов и молодых ученых. Братск 5. 2020. С.61-65.

16. Ющубе С.В., Подшивалов И.И., Филиппович А.А. Прочность кладки наружных стен из пустотелого керамического камня // Жилищное строительство. 2018. №1-2. С. 53-54.

17. Коновалов Д.И., Новосельцева Е.Л. Основные дефекты трехслойных кирпичных стен с облицовочным слоем из кирпича // Общество. Наука. Инновации (НПК-2017): Всероссийская ежегодная научно-практическая конференция. Вятский государственный университет. Вятка. 2017.С. 1230-1235.

18. Куприянов В.Н., Иванцов А.И. К вопросу о долговечности многослойных ограждающих конструкций // Известия КГАСУ. 2011. № 3(17). С. 63—70.

19. Иванов Д.С., Дюндин В.Э., Павлова И.Л. Анализ применяемых конструктивных и технологических решений теплоэффективных наружных стен зданий // Ресурсоэнергоэффективные технологии в строительном комплексе региона. 2019. № 11. С. 352-355.

20. Турчаненко А.К., Смирнов С.И. Особенности проектирования трёхслойных ограждающих конструкций // Строительство уникальных зданий и сооружений. 2014. №10(25). С. 108-122.

21. Павлычева Е.А., Пикалов Е.С. Современные энергоэффективные конструкционные и облицовочные строительные материалы // Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. 2020. №7. С. 76-87.

22. Павлычева Е.А., Пикалов Е.С. Характеристика современных материалов для облицовки фасадов и цоколей зданий и сооружений // Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. 2020. № 4. С. 55–61.

23. Лобов О.И., Ананьев А.И. Долговечность наружных стен современных многоэтажных зданий // Жилищное строительство. 2008. № 8. С. 48-54.

24. Панской П.А., Яковлев С.Г. Анализ влияния факторов, оказывающих влияние на эксплуатационную надёжность и долговечность многослойных теплоэффективных наружных стен зданий // Научные итоги года: достижения, проекты, гипотезы. 2011. № 1-1. С. 322-328.

25. Ананьев А.И., Рымаров А.Г., Титков Д.Г. Теплотехнические свойства и долговечность наружных облицовочных слоев кирпичных стен зданий // Промышленное и гражданское строительство. 2021. №7. С. 22-30.

26. Ананьев А.И., Ананьев А.А. Долговечность и энергоэффективность наружных стен из облегченной кирпичной кладки // Аcademia. архитектура и строительство. 2010. №3. С. 352-356.

27. Курицына А.М., Фозилов П.А. Эксплуатационные характеристики ограждающих конструкций // Молодая мысль: наука, технологии, инновации: Материалы xii Всероссийской научно-технической конференции студентов, магистрантов, аспирантов и молодых ученых. Братск, 2020. С. 57-60.

28. Ерофеев В.Т., Ельчищева Т.Ф., Ватин Н.И. Проектирование конструкций наружных стен зданий при неблагоприятном воздействии среды // Промышленное и гражданское строительство. 2020. №8. С. 4-15.

29. Кварчия Г.Э., Чеснокова В.Д., Чередниченко Т.Ф. Влияние технологических решений устройства фасадных систем на их энергоэффективность // Актуальные проблемы и перспективы развития строительного комплекса: Труды международной научно-практической конференции. Волгоград. 2020. С. 151-155.

30. Деркач В.Н. Методы оценки прочности каменной кладки в отечественной и зарубежной практике обследования зданий и сооружений // Вестник белорусско-российского университета. 2010. № 3 (38). С. 135–142.

31. Деркач В.Н. Экспертиза и технология усиления каменных конструкций // Инженерно-строительный журнал. 2010. № 7. С. 14–20.

32. Копаница Д.Г. Экспериментальные исследования фрагментов кирпичной кладки на действие статической и динамической нагрузки // Вестник Томского государственного архитектурно-строительного университета. 2012. № 4. С. 157–178.

33. Тотурбиев Б.Д., Тотурбиева С.А. Многослойная облегченная блочная конструкция стен // Промышленное и гражданское строительство. 2019. №10. С. 35-41.

34. Городецкий А.С., Евзеров И.Д. Компьютерные модели конструкций. Москва: АСВ, 2009. 360с.