Конструкция стен промышленных зданий

Стены из кирпича и мелких блоков проектируют для зданий небольших размеров; с влажной и агрессивной средой помещений; с большим числом ворот, дверей и технологических проемов.

Такие стены возводят аналогично стенам гражданских зданий. Для обеспечения устойчивости их крепят к колоннам анкерами, клямерами или хомутами, которые устанавливают с шагом 70-100 мм по всей высоте стены. Прочность их крепления определяют расчетом на ветровые нагрузки.
В высоких стенах и при наличии в них ленточных проемов  в каркас вводят обвязочные балки, размещаемые над проемами и служащие сплошными перемычками. Обвязочные балки опирают на стальные столики-консоли и крепят к колоннам с помощью стальных планок, привариваемых к закладным деталям. Опирание обвязочных балок на колонны изображено.

Крепление обвязочной балки к колонне
Стены из крупных блоков по сравнению с кирпичными имеют лучшие технико-экономические показатели. Их изготавливают из легкого бетона. Блоки подразделяют на угловые, рядовые, перемычечные. Крепят их к колоннам  гибкими Т-образными анкерами из стержней диаметром 10 мм. Одни концы анкеров закладывают в горизонтальные пазы блоков, а другие приваривают к закладным элементам колонн.
Стены из железобетонных и легкобетонных панелей позволяют снизить массу зданий, улучшить качество и уменьшить трудоемкость их возведения на 30-40 %.
По расположению в стене панели подразделяют  на рядовые; угловые удлиненные; перемычечные, усиленные для восприятия ветровой нагрузки от оконных заполнений; подкарнизные и парапетные; парапетные.
По теплоизолирующим свойствам панели подразделяют на железобетонные однослойные - для неотапливаемых зданий  и легкобетонные однослойные, а также железобетонные трехслойные – для отапливаемых зданий.
Номинальная длина всех панелей составляет 6 и 12 м. Панели имеют номинальную высоту 900, 1200, 1800 мм. Подкарнизные панели выпускают высотой 1500 мм. Приторцовые панели удлиняют приваренными к ним угловыми блоками. Длина доборных блоков  определяется толщиной панели и размерами привязки основных колонн к координационным осям здания.
Железобетонные однослойные панели применяют для неотапливаемых зданий. При шаге колонн 6 м железобетонные панели имеют сплошное сечение толщиной 70 мм, а при  12-метровом шаге  колонн – панели проектируют ребристыми с высотой контурных ребер 300 мм.
Навеска железобетонных панелей на колонну в местах устройства опорных консолей
Легкобетонные панели для отапливаемых зданий с шагом колонн 12 м проектируют плоскими однослойными. Перемычечные панели (надоконные и подоконные) со стороны примыкания оконных заполнений усилены горизонтальными ребрами.

Из легкобетонных панелей устраивают как навесные, так и самонесущие стены. Для навесных панелей характерно ленточное остекление, а для самонесущих – раздельные оконные проемы.
Раскладку панелей по высоте следует делать так, чтобы один из горизонтальных швов располагался на 0,6 м ниже верха колонн. Этот шов делит стену по высоте на два яруса. Панели нижнего яруса крепятся к колоннам, а верхнего – к конструкциям покрытия. Высота первого яруса, в зависимости от собственной массы и несущей способности панелей составляет 12-24 м, а последующих ярусов 4,8-6 м.
В навесных стенах панели над оконными проемами и внизу ярусов на глухих участках опирают на стальные консоли, приваренные к колоннам. Для размещения полки уголка, образующего опорную консоль, между колонной и панелями сохраняют зазор 30 мм. Промежуточные панели ярусов крепят к колоннам на гибких связях, допускающих небольшие перемещения стен относительно каркаса, какие могут возникать от температурных или осадочных деформаций в здании.
 Панели торцовых стен крепят к стальным или железобетонным фахверковым колоннам и к приколонным стойкам фахверка, располагаемым между  основными колоннами и наружной стеной (рис.3).
Заполнение швов панельных стен осуществляют упругими синтетическими прокладками шириной 60-80 мм и герметизирующими мастиками.
Железобетонные трехслойные панели обладают повышенной прочностью и теплоустойчивостью по сравнению с однослойными легкобетонными. Их применяют, в основном, в самонесущих стенах.
Номинальная длина трехслойных панелей составляет 6 м, а высота – 1,8 и 1,2 м. Простеночные панели имеют длину 1,5 и 0,75 м. Углы зданий ограждают доборными блоками.
Конструкция трехслойной железобетонной панели состоит из железобетонных слоев, обжимающих внутренний слой из пенополистирола. Внутренний железобетонный слой толщиной 70 мм воспринимает собственную массу стены и ветровые нагрузки. Железобетонные слои связаны гибкими связями.
Стальные трехслойные панели («сэндвич») применяют для отапливаемых зданий. Стены состоят из вертикально расположенных стеновых панелей и горизонтальных ригелей, к которым крепят панели. Ригели крепят болтами к опорным консолям. В продольных стенах их приваривают к основным колоннам и стойкам фахверка, а также к опорным стойкам стропильных ферм.
Стена из панелей «сэндвич» вертикальной разрезки
Стеновая трехслойная панель представляет собой конструкцию, в какой между двумя металлическими обшивками запрессован утеплитель. В качестве обшивки, в основном применяют стальные или алюминиевые профилированные листы, а  для утеплителя используют пенополистирол или базальтовое волокно на синтетическом связующем. Конструктивные типы трехслойных панелей  отличаются в основном формой продольных кромок, что приводит к различным конструктивным решениям вертикальных стыков панелей.
На рис. 7 изображен вертикальный стык унифицированных типовых панелей с утепляющим слоем из пенополиуретана. В таких панелях вертикальный стык осуществляется заведением гребня в паз, горизонтальный имеет прямоугольное сечение. В шов закладывается прокладка из пенополиуретана, покрытая снаружи герметизирующей мастикой.
Вертикальный стык панелей «сэндвич»
Различают угловые и рядовые панели. К ригелям панели крепят сквозными болтами (М8) с увеличенной шайбой с наружной стороны. Расстояния между ригелями по высоте стены принимают равным 1,8;  2,4;  3 и 3,6 м. Выполняют ригели из холодногнутых швеллеров.
Цоколь в стенах из панелей  типа «сэндвич» выполняют из кирпича, бетона или легкобетонных панелей (толщиной определенной теплотехническим расчетом) высотой не менее 0,9 м.
Металлические стены послойной сборки  устраивают как для отапливаемых, так и для неотапливаемых зданий. В отапливаемых зданиях стены проектируют многослойными с утеплителем, в неотапливаемых – однослойными без теплоизоляционного слоя. Многослойные металлические стены представляют собой конструкцию, состоящую из наружной и внутренней обшивок стальными листами, среднего, теплоизоляционного слоя из минераловатных плит, противоветрового барьера и слоя пароизоляции. Эти стены приняты навесной конструкции – все нагрузки, приходящиеся на них, воспринимают ригели и передают их на колонны и приколонные стойки фахверков. Такие стены имеют привязку к координационной оси 180 мм. Относ внутренней грани стен от наружной грани колонн или фахверковых стоек на 180 мм позволяет размещать там ригели, к которым крепят панели.
Ригели крепят  к опорным консолям, которые в продольных стенах приваривают к основным колоннам  и к опорным стойкам стропильных ферм, а в торцевых стенах – к фахверковым и приколонным стойкам.
Расположение и конструкции приколонных стоек  аналогичны  принятым для стен из панелей «сэндвич».
Стены из волнистых асбестоцементных листов применяют в неотапливаемых зданиях и в цехах с избыточными выделениями тепла на высоте не менее 3 м. Нижняя часть стен, подвергающаяся увлажнению и механическому воздействию, выполняется из железобетонных  панелей или кирпичной кладки.
Асбестоцементные листы имеют длину 2800 мм, ширину 1000 мм, толщину 8 мм,  высоту волны 50 мм. Листы крепят к ригелям с вертикальной нахлесткой 100 мм. Ригели располагают с шагом 2,7 м по высоте. Приваривают ригели к столикам, размещаемым на наружной грани каркаса. Зазор между ригелем и колонной позволяет  разместить крепежные элементы. К ригелям асбестоцементные листы крепят с помощью крюков, пропущенных сквозь гребни листов.
Асбестоцементные каркасные панели применяют в отапливаемых зданиях с нормальным температурно-влажностным режимом (W ≤ 70%) для стен с вертикальной разрезкой.
Номинальные размеры асбестоцементных панелей составляют: длина – 1,8; 2,4; 3 м; ширина – 1,5 м и 0,5; 0,43 м – для угловых и вставочных панелей.
Каркасные асбестоцементные панели применяются двух типов: с деревянным и асбестоцементным каркасом.
 Панель с деревянным каркасом имеет две обшивки из плоских асбестоцементных листов, между которыми размещен утеплитель из жестких минераловатных плит, закрепленный деревянными прижимными рейками. Каркас панели состоит из деревянных брусков  сечением 64х124 и 64х144 мм. К каркасу асбестоцементные  листы крепятся оцинкованными шурупами. Для крепления панелей к стальным ригелям в деревянном каркасе закреплены стальные уголки с приваренными гайками.
Панель с асбестоцементным каркасом состоит из асбестоцементных швеллеров – гнутых или изготовленных экструзионным способом, высотой 170 мм, из двух асбестоцементных листовых обшивок и утеплителя из жестких минераловатных плит. Крепление обшивок к каркасу осуществляют на эпоксидном клее со швом на всю ширину полки швеллера. Торцы панелей закрывают деревянными досками толщиной 40 мм.
Асбестоцементные панели обоих типов имеют вентилируемую прослойку в связи, с чем в деревянных элементах предусмотрены вентиляционные прорези.
Стены из асбестоцементных панелей с деревянным и асбестоцементным  каркасами относятся к категории трудносгораемых конструкций.
Конструктивно навесные стены из асбестоцементных панелей решены навесными и имеют привязку к координационным осям,  аналогичную привязке  металлических стен (180 мм).
Каждый ряд панелей устанавливают на стальные столики, приваренные к стальным ригелям, воспринимающим вертикальную и ветровую нагрузки от панелей. К ригелям панели крепят с помощью болтов, ввинчиваемых одним концом в гайки, заделанные в панелях, а ; другим -  закрепляемых к стальному ригелю фахверка. Нижние панели устанавливают на цокольную часть стены, которая выполняется из легкобетонных блоков, панелей или кирпича.
Сопряжение асбестоцементных каркасных панелей с окном
Стены из экструзионных асбестоцементных панелей имеют горизонтальную разрезку и предназначены для отапливаемых зданий с нормальным температурно-влажностным режимом, с неагрессивной или слабоагрессивной газовой средой.
Стены  эти решены навесными при шаге колонн и стоек фахверка 6 м. Нижние панели устанавливают на цоколь, выполненный из кирпича или легкобетонных панелей.
На глухих участках стен и над проемами панели опирают на столики, предусмотренные на колоннах и стойках фахверка. Номинальная длина панелей составляет 6 м, высота 0,6 м, толщина 120-180 мм. В качестве утеплителя применяются жесткие минераловатные плиты.

Сопряжение экструзионной панели с цоколем
В стенах из экструзионных асбестоцементных панелей над оконными проемами предусматривают ветровые ригели, необходимые для крепления переплетов и воспринимающие ветровую нагрузку с соответствующей площади остекления. При наличии нескольких ярусов оконных проемов ветровые ригели устанавливают также и под проемами.
Для крепления стен выше уровня верха колонн к оголовкам колонн и опорам стропильных ферм приваривают стальные надставки из сварного тавра. Крепления панелей к колоннам, надставкам и стойкам фахверка осуществляют с помощью специальных соединительных деталей.
Крепление экструзионной панели к колонне
Стыки между панелями утепляют теплоизоляционными вкладышами, уплотняют пористыми резиновыми прокладками и промазывают нетвердеющими мастиками. Нащельники и фасонные элементы для устройства сливов, обрамления проемов и др. элементов  выполняют из оцинкованной кровельной стали.
Для повышения долговечности и эстетичности стены из экструзионных панелей окрашивают атмосферостойкими перхлорвиниловыми или акриловыми красками или сополимерными эмалями. 
Горизонтальный стык стеновых экструзионных панелей