Конструктивные схемы крупнопанельных зданий. Типы панелей

Крупнопанельными называются здания, мон­тируемые из индустриально изготовленных участков стен и перекрытий, называемых пане­лями. Прочие конструктивные элементы панель­ных зданий также являются сборными и крупно­размерными. Монтаж зданий ведется при помощи кранов.

Крупнопанельное строительство, будучи наи­более индустриальным и экономичным, получило в настоящее время массовое распространение, причем область его применения с каждым годом увеличивается.

Крупнопанельные здания по сравнению с крупноблочными отличаются более крупными размерами сборных элементов, изготовляемых с высокой степенью заводской готовности и, сле­довательно, более высокой степенью сборности.

По конструктивной схеме крупнопанельные здания делятся на бескаркасные и каркасные. Бескаркасные здания состоят из меньшего числа сборных элементов, отличаются простотой мон­тажа и поэтому имеют преимущественное при­менение в массовом жилищном строительстве. Для зданий общественного назначения, характе­ризующихся сравнительно большими помеще­ниями, целесообразнее каркасная система.

Разрезка наружных стен панельных зданий мо­жет быть различной (рис. 97). Наибольшее рас­пространение в бескаркасном строительстве полу­чила однорядная схема разрезки стен на панели размером «на комнату» (рис. 97,б), а в каркаснопанельном строительстве — преимущественно двухрядная (рис. 97, а, г).

Стеновые панели ввиду их значительной длины и высоты при небольшой толщине не обладают самостоятельной устойчивостью, и последняя обеспечивается креплением их при помощи спе­циальных стальных деталей к смежным панелям, перекрытиям или другим конструкциям. В зави­симости от характера работы стеновые панели делятся на несущие, самонесущие и ненесущие (навесные), а по назначению — на панели на­ружных стен и внутренних,

Панели наружных стен помимо прочности и долговечности должны обладать теплозащитными качествами. Они могут быть однослойными и многослойными.

Однослойные панели (рис. 98,а) изготовляются из однородного малотеплопроводного материала (легкого или ячеистого бетона), марка проч­ности которого должна соответствовать воспри­нимаемым нагрузкам. Панель армируется свар­ным каркасом и сеткой. В целях предохранения от атмосферных влияний с наружной стороны таких панелей предусмотрен защитный слой тяжелого бетона толщиной до 30—40 мм, а с внутренней стороны—отделочный слой цементного или известково-цементного раствора толщиной 10— 15 мм. Многослойные панели делаются обычно из двух или трех слоев разнородных материалов.

Трехслойные панели (рис. 98, б) состоят из двух железобетонных плит (внутренней толщи­ной 50 мм и наружной толщиной 40 мм) и заклю­ченного между ними слоя эффективного утепли­теля, например минераловатной плиты, пенобе­тона и др. Железобетонные плиты соединяются между собой ребрами, выполняемыми обычно во избежание образования так называемых мостиков холода (т. е. теплопроводных участков), из керамзитобетона.

Пример двухслойной панели приведен на рис. 98, б. Она состоит из железобетонной ребрис­той плиты и утепляющего слоя пенобетона. На внутренней поверхности такой панели должна быть предусмотрена надежная пароизоляция.

Панели наружных стен, как многослойные, так и однослойные, выпускаются заводами с деко­ративно офактуренными фасадными поверхнос­тями (путем применения красителей, крошки твердых каменных пород, ковровой мозаики и др.) и с внутренними лицевыми поверхностями, под­готовленными под окраску или оклейку обоями.

Панели внутренних несущих стен выполняют, как правило, железобетонными однослойными толщиной в соответствии с требованиями проч­ности и звукоизоляции, с гладко отделанными в заводских условиях поверхностями.

Оконные и дверные блоки, а также монтажных петли и другие детали закладываются в панели в процессе их изготовления.

В каркасно-панельных зданиях стеновые па­нели выполняются, как правило, навесными и лишь в зданиях небольшой этажности иногда самонесущими. При двухрядной разрезке они подразделяются на полосовые (ленточные), про­стеночные, цокольные, карнизные и др. (см. рис. 97, г). По конструкции навесные панели каркасных зданий могут быть как многослойные, так и однослойные из легких малотеплопровод­ных материалов (например, бетонов с объ­емным весом 400—600 кг/м).

В последнее время осваивается изготовление легких навесных панелей из асбестоцементных у синтетических материалов. Асбестоцементные панели состоят из легкого каркаса (из деревянных или асбестоцементных элементов), обшитого сна­ружи плоскими асбестоцементными листами усиленного профиля, а изнутри—листами сухой штукатурки (или также асбестоцементными лис­тами), с заполнением внутренней полости минераловатными плитами (рис. 99, а).

Навесные панели из синтетических материалов изготовляются трехслойными (рис. 99, б).

Наружный слой выполнен из стеклопластика, внутренний — из декоративного слоистого плас­тика или древесностружечных плит, покрытых бакелитовой пленкой, а утеплитель состоит из бумажных сот, пропитанных синтетическими смолами и заполненных отходами мипоры.

Панели перекрытий в основном применяются двух типов: железобетонные беспустотные пли­ты размером «на комнату» толщиной 100—140 мм и многопустотные плиты шириной до 3 м и тол­щиной 220 мм преимущественно с вертикальными пустотами (см. рис. 41).

За время развития в нашей стране крупнопа­нельного домостроения было разработано и осу­ществлено много вариантов конструктивных схем жилых бескаркасных зданий. Из них мас­совое распространение в современном строитель­стве имеют главным образом две типовые серии:

1-464 — для зданий высотой до 5 этажей и 1-468— для зданий высотой до 5 и до 9 этажей включи­тельно.

Жилые здания серии 1-464 имеют конструк­тивную схему с опиранием панелей перекрытий по контуру. Пример планировочной схемы такого здания приведен на рис. 101. Внутренние несу­щие стены, расположенные с шагом 3,2 и 2,6 м, состоят из железобетонных панелей толщиной 120 мм. Из таких же панелей состоит внутрен­няя продольная стена. Вентиляционные и ды­мовые каналы расположены в специальных па­нелях. Панели наружных стен также являются несущими и решены в двух вариантах: однослойными (на базе керамзита или других легких заполнителей) и трехслойными (с утеплителем из минеральных плит или легкобетонных вкла­дышей). Толщина этих панелей в зависимости от теплотехнических свойств материала и кли­матических условий района строительства пре­дусмотрена 250, 300 и 350 мм.

Панели перекрытий решены в виде плоских сплошных железобетонных плит толщиной 100 мм. Крыша—совмещенная, пологоскатная невентилируемая или вентилируемая, с вариан­тами организованного и неорганизованного во­достока (см. рис. 82).

Такая конструктивная схема обладает боль­шой пространственной жесткостью. Недостат­ком ее является большая протяженность фун­даментов, а также ограниченность планировоч­ных решений из-за частого фиксированного расположения поперечных стен (через 2,6 и 3,2м). Это неудобство в значительной степени устраняется увеличением шага внутренних стен до 6 м, что учтено в следующей рассматривае­мой серии.

Жилые 5-этажные здания серии 1-468 имеют конструктивную схему с опиранием перекрытий на поперечные стены из панелей толщиной 150 мм, расположенные в основном с шагом 6 м (и лишь местами — 3 м). Наружные стены возводятся из самонесущих панелей длиной со­ответственно на две или на одну комнату. Па­нели эти предусмотрены однослойными из автоклавного газобетона (толщиной 240 и 280 мм) или из керамзитобетона (толщиной 240, 280 и 320 мм).

Торцовые ограждения здания состоят из двух рядом расположенных параллельных стен: вну­тренней (несущей) и наружной (самонесущей). Цокольные панели, ограждающие подполье или подвал, — железобетонные ребристые, утеплен­ные изнутри.

Панели, ограждающие лестничные клетки, изготавливаются с круглыми пустотами для вен­тиляционных каналов и с односторонними кон­солями для опирания панелей перекрытия.

Перекрытия решены из железобетонных мно­гопустотных панелей шириной вертикаль­но вертикаль­но-овальными пустотами. Совмещенная крыша предусмотрена в основном в следующих ва­риантах:

из несущих однослойных газобетонных арми­рованных панелей толщиной 380 мм, полной заводской готовности, которые после укладки на место требуют лишь покрытия водоизоляционным ковром;

из многопустотных панелей, применяемых для междуэтажных перекрытий, по которым на по­стройке укладываются теплозащитные плиты с устройством по ним цементной стяжки и водоизоляционного ковра.

В зданиях этой серии по сравнению с преды­дущей протяженность фундаментов значительно меньше, так как они располагаются в основном только под поперечными стенами.

За последние годы бескаркасные панельные здания стали проектироваться повышенной этажности—в 10—16 этажей.

Наиболее ответственными узлами в конструк­ции панельных зданий являются стыки стеновых панелей между собой и с панелями перекрытий. К стыкам предъявляются требования прочности, долговечности и простоты монтажа. Одновременно они должны обеспечивать хорошую теплоизо­ляцию и герметизацию наружных швов. По спо­собу сопряжения различают стыки на сварке, на петлях и на болтах. Сварные сопряжения, широко используемые внутри здания (при условии нор­мальной влажности воздуха), в наружных пане­лях могут подвергаться коррозии. Поэтому в нас­тоящее время типовым сопряжением наружных панелей является так называемый замоноличенный стык (рис. 102, а), обеспечивающий наиболь­шую прочность и жесткость сопряжения, а также надежную защиту от коррозии;

Вертикальные стыки осуществляются при помощи выпущенных из сопрягаемых элементов стальных петель, соединяемых при монтаже скобами, с последующим замоноличиванием бето­ном марки 200. При панелях небольшой толщи­ны (рис. 102, б) в вертикальных стыках приме­няют утепляющие вкладыши из пенополистирола или из пакета минераловатных плит, обернутых пергамином. Герметизация ­от проникновения влаги и продувания достигается введением в конструкцию стыка упругой прокладки из пороизола, покры­того специальной мастикой. Образующаяся внут­ри стыка воздушная полость служит дренирую­щим каналом, по которому попадающая внутрь шва влага стекает вниз и выпускается на уров­не цоколя наружу. Угловой вертикальный стык приведен на рис. 102, г.

Горизонтальные стыки (рис. 102, б) выполня ются на цементном растворе также с применением герметизирующей прокладки из пороизола с покрытием мастикой.

Болтовые сопряжения панелей применяются взамен сварных, так как при них монтажная сварка становится ненужной. Пример крепления стеновой панели к перекрытию, осуществленного на болтах, приведен на рис. 103. Конические фиксаторы, расположенные на верхней поверх­ности панелей, служат для точной установки на них панелей следующего ряда. Все болтовые стальные детали при изготовлении панелей во избежание коррозии оцинковываются, оксиди­руются или покрываются специальными лаками. Подлежат также заводской оцинковке все сталь­ные закладные элементы крупнопанельных зда­ний и соединительные накладки к ним, за исклю­чением деталей, находящихся в помещениях с су­хим и нормальным режимом и не примыкающих к ются на цементном растворе также с применением герметизирующей прокладки из пороизола с покрытием мастикой.

Болтовые сопряжения панелей применяются взамен сварных, так как при них монтажная сварка становится ненужной. Пример крепления стеновой панели к перекрытию, осуществленного на болтах, приведен на рис. 103. Конические фиксаторы, расположенные на верхней поверх­ности панелей, служат для точной установки на них панелей следующего ряда. Все болтовые стальные детали при изготовлении панелей во избежание коррозии оцинковываются, оксиди­руются или покрываются специальными лаками. Подлежат также заводской оцинковке все сталь­ные закладные элементы крупнопанельных зда­ний и соединительные накладки к ним, за исклю­чением деталей, находящихся в помещениях с су­хим и нормальным режимом и не примыкающих к наружным стенам и совмещенным крышам. В процессе монтажа (в трехдневный срок после производства сварки) все поврежденные места и сварные швы должны быть очищены от шлака и подвергнуты дополнительной антикоррозионной защите путем металлизации цинком Последую­щая защита всех сварных соединений заключает­ся в покрытии их слоем бетона или цементного раствора толщиной не менее 20 мм.

Лестницы в бескаркасных панельных зда­ниях выполняют из сборных железобетонных мар­шей и площадок. Последние опираются, на спе­циальные сварные закладные консоли, преду­смотренные в панелях несущих поперечных стен, ограждающих лестничную клетку (рис. 104). После монтажа площадки консоли обетонивают по сетке, натянутой на проволочный каркас, приваренный к консоли.

Балконы изготовляются в виде железобетон­ной плиты, которая опирается своей хвостовой частью на стеновую панель и скрепляется при помощи сварки выпусков арматуры с панелью перекрытия.

Пример крепления карнизной плиты приве­ден на рис. 105.

Фундаменты бескаркасных крупнопанельных зданий выполняются из сборных железобетонных плит и бетонных блоков, рассмотренных в главе 4. В современном строительстве все большее при­менение находят также свайные фундаменты (см. рис. 18, д).