Заповнювальна кладка
Не несуча кладка, яка закриває отвори каркаса. Сприймає лише власну вагу та вітер, відділена від каркаса деформаційними швами.
Ненесуче заповнення (výplňové murivo) — це стіна, яка заповнює отвори в несучому каркасі, залізобетонному або сталевому скелеті будівлі. У Словаччині воно зустрічається в каркасних будинках, при їх реконструкції, а також у старих дерев'яних фахверкових конструкціях (hrázdenie), де заповнення розташоване між дерев'яними стійками.
Що таке ненесуче заповнення і яке навантаження воно несе?
Ненесуче заповнення (výplňové murivo) розташовується в комірках між колонами та балками. Воно несе лише власну вагу плюс вітрове навантаження на свою площину, яке передає на каркас. Воно не є частиною вертикального шляху передачі навантажень від перекриттів та даху і не проєктується як несуча стіна. Зазвичай таке заповнення виконується з глиняної цегли, газобетонних блоків (pórobetónové tvárnice) або керамічних блоків, які кладуться після того, як каркас відлито або змонтовано.
Чим ненесуче заповнення відрізняється від несучої стіни та перегородки?
Зсередини приміщення ці три типи стін можуть виглядати однаково, але вони належать до різних шляхів передачі навантажень. Nosné murivo (несуча стіна) передає навантаження від перекриттів і даху на фундамент. Priečka (перегородка) несе лише саму себе та те, що до неї прикріплено. Ненесуче заповнення знаходиться між ними: воно нічого не несе зверху, але часто є частиною зовнішньої оболонки будівлі та прикріплюється до каркаса, який несе навантаження. У таблиці нижче наведено відмінності.
| Характеристика | Несуча стіна | Ненесуче заповнення | Перегородка |
|---|---|---|---|
| Несе перекриття та дах | Так | Ні | Ні |
| Місце опирання | Фундамент або балки знизу | У межах комірки каркаса, з'єднана або з зазором відносно каркаса | Тільки на підлогу та стелю |
| Є частиною оболонки будівлі | Часто | Часто | Ні |
| Демонтаж | Інженер, заміна балки, дозвільна процедура | Інженер має спочатку підтвердити, що це заповнення, потім зазвичай простіше | Зазвичай найпростіше після підтвердження |
Ненесуче заповнення часто є зовнішнім, тому воно також має протистояти погодним впливам, обмежувати поширення вогню між поверхами та компенсувати деформації каркаса. Його зміна впливає на набагато більше, ніж просто на планування приміщення.
Чи можна демонтувати ненесуче заповнення легше, ніж несучу стіну?
Часто так, але лише після того, як інженер-конструктор підтвердить, що стіна є заповненням. Видалення заповнення не перерозподіляє навантаження від перекриттів або даху, тому ризик для конструкції зазвичай нижчий. Складність полягає в тому, що заповнення часто помилково вважають ненесучим, хоча це не так. Інженер перевіряє принаймні наступне:
- Чи забезпечує стіна жорсткість каркаса. Панель із заповнення додає бічну жорсткість, і її видалення змінює те, як каркас відхиляється під вітром.
- Чи спирається на заповнення балка, перемичка або край плити перекриття, оскільки деякі деталі дозволяють стіні нести локальне навантаження.
- Чи заповнює кладка лише частину комірки. Панель, яка торкається лише частини колони, може підвищити її жорсткість і прийняти на себе більше зусилля, ніж передбачалося проєктом.
- Як стіна з'єднана з каркасом і чи є зазор зверху, чи вона щільно притиснута.
Після підтвердження, що стіна є заповненням, роботи спрощуються, але оболонку будівлі, протипожежні перешкоди та звукоізоляцію все одно потрібно відновити. Чи потрібне повідомлення або дозвіл, залежить від будівлі та обсягу робіт, тому краще запитати в будівельній інспекції, аніж припускати. Якщо стіна виявиться несучою, застосовується процедура для несучої стіни, описана в статті демонтаж несучої стіни.
Чому в ненесучому заповненні потрібні деформаційні шви біля плити перекриття та колон?
Каркас і заповнення деформуються по-різному. Бетон з часом повзе та дає усадку, а плита прогинається під навантаженням. Каркас відхиляється під вітром, і обидва матеріали реагують на температуру та вологість. Якщо заповнення жорстко зафіксоване в каркасі, цим деформаціям нікуди подітися, і в кладці з'являються тріщини в місцях примикання. Рішення — навмисний деформаційний шов у кожному примиканні, як показано в таблиці.
| Примикання | Що деформується | Типове рішення | Якщо з'єднати жорстко |
|---|---|---|---|
| Верх заповнення, під плитою | Плита прогинається та повзе під навантаженням | Стискальна прокладка або відкритий зазор, герметизований з лицьових сторін | Тріщини вздовж верхнього ряду та в кутах |
| Вертикальний край, біля колон | Каркас відхиляється, бетон дає усадку, матеріали різні | Вертикальний шов з еластичним герметиком або зв'язки, що допускають ковзання | Вертикальні тріщини вздовж лінії колони |
| Основа, біля підлоги | Невеликі різнорідні деформації та волога | Розділювальний шар і герметизоване примикання | Проникнення вологи та тріщини біля основи |
Шов, заповнений жорстким матеріалом, втрачає сенс. Розчин або піна, заповнені у верхній зазор, — це поширений ремонт на місці, який перетворює ковзне з'єднання назад у жорстке, тому тріщини з'являються знову. Коли тріщина все ж з'являється, питання в тому, чи це деформаційна тріщина, чи ознака перенапруження, що є окремою проблемою для інженера-конструктора.
Де каркас створює теплові мости через ненесуче заповнення?
Колони та краї плит виконані з бетону або сталі, які проводять тепло набагато краще, ніж кладка чи утеплювач. Там, де вони проходять крізь площину стіни заповнення, вони створюють безперервний шлях для витоку тепла з будівлі, що є тепловим мостом у прямому сенсі. На внутрішній поверхні ці холодні лінії є місцями, де найімовірніше з'являться конденсат і пліснява взимку, особливо у вологих приміщеннях, таких як ванні кімнати та кухні.
Сама по собі кладка є слабким ізолятором, тому стіни заповнення майже завжди потребують додаткового шару утеплення. Звичайне проєктне рішення — суцільне утеплення зовні як каркаса, так і заповнення, щоб бетон або сталь опинилися всередині утепленого шару, а не прорізали його. Терморозривні деталі на краях плит і безперервний повітрозахисний шар у кожному стику завершують стратегію. В оболонці пасивного будинку деталізація цих ліній зазвичай визначає, чи буде досягнуто цільових показників енергоефективності.
Що змінюється у випадку сталевих каркасів та історичних дерев'яних фахверкових конструкцій?
- Сталеві каркаси часто більш стрункі, ніж бетонні, тому вони більше відхиляються під вітром. Відносне переміщення між сталевим каркасом і його заповненням може бути більшим, що робить шви ще важливішими, а не менш важливими.
- Дерев'яний фахверк — це інша система. Дерев'яні стійки та розкоси дають усадку при висиханні та впоперек волокон, тому заповнення не можна жорстко прив'язувати в місцях з'єднань. Історичне заповнення часто було глиняним, цегляним або плетеним, і воно має власні вологісні деформації.
- Історичне заповнення може бути частиною системи забезпечення жорсткості старої будівлі. Перед будь-якими змінами необхідно встановити, як забезпечується жорсткість дерев'яного або старого каркаса, так само, як інженер робить це для будь-якої іншої реконструкції.
- Розчин для ремонту має значення. Твердий сучасний цементний розчин на м'якій історичній кладці може пошкодити старіший матеріал, тому сумісний вапняний розчин зазвичай є безпечнішим вибором.
Яких помилок щодо ненесучого заповнення найчастіше припускаються власники та проєктувальники?
- "Це просто стіна, тому її можна прибрати." Вона може забезпечувати жорсткість каркаса, нести балку або бути частиною оболонки будівлі.
- "Будь-яка тріщина біля каркаса означає руйнування." Багато з них — це деформаційні тріщини в місцях примикань, де ніколи не було шва. Конструкційні тріщини потребують окремої оцінки, і це не одне й те саме.
- "Утеплення можна зупинити біля колон." Не можна. Зазори біля каркаса стають тими самими тепловими мостами та точками конденсації, описаними вище.
Часті запитання
- Чи можу я самостійно видалити заповнювальну стіну в своєму будинку?
- Ні. Навіть стіну, яка виглядає не несучою, спершу має оглянути інженер-конструктор, оскільки вона може розкріплювати каркас, підтримувати балку або слугувати огороджувальною конструкцією. Якщо інженер підтвердить, що це заповнювальна кладка, все одно може знадобитися консультація з органом будівельного нагляду — залежно від типу будівлі та обсягу робіт. Перевірте це перед початком будь-якого демонтажу.
- Як у старому будинку відрізнити заповнювальну стіну від несучої?
- Дивитись на стіну недостатньо. Перевірте, чи оточує її каркас з колон та балок, чи спирається на неї якась балка або край плити, та чи показана вона на оригінальних кресленнях. У більшості випадків відповідь дає виїзд інженера-конструктора на об'єкт у поєднанні з кресленнями, і це має бути зафіксовано письмово.
- Чому вгорі заповнювальної стіни є вузький зазор?
- Це деформаційний шов. Плита перекриття прогинається та повзе під навантаженням, а зазор дозволяє кладці уникнути сприйняття цього руху. Жорстке заповнення шва розчином або піною позбавляє шов його функції і зазвичай призводить до появи тріщин.
- Чи впливає заповнювальна кладка на теплоту в будинку?
- Так. Сама по собі кладка погано ізолює, а бетонний або сталевий каркас, що проходить крізь стіну, легко проводить тепло. Звичайний спосіб вирішення — суцільний шар утеплювача ззовні по всьому каркасу та заповнювальній кладці разом, плюс герметичне виконання всіх з'єднань.
- Чи однакові заповнювальна кладка та перегородка?
- Ні. Перегородка несе лише саму себе і знаходиться всередині будівлі. Заповнювальна кладка заповнює конструктивний каркас і часто утворює зовнішні стіни, тому вона також має протистояти погоді, обмежувати поширення вогню та адаптуватися до рухів каркаса.