Б) Небетонные наружные стеновые панели

Стеновые панели из небетонных материалов изготавливают без применения минеральных вяжущих. Они являются ненесущими конструкциями, т. е. выполняют только ограждающие функции, их выполняют слоистыми бескаркасными и каркасными и применяют в зданиях невысокой капитальности, например, в жилых домах для временного проживания. Такие панели крепят к конструктивным элементам внутреннего несущего остова зданий.

Примером бескаркасной конструкции наружной стеновой небетонной панели является панель типа «сэндвич», состоящая из наружных слоёв из асбестоцементных листов, между которыми укладывают слой эффективного плитного жёсткого утеплителя (пенополистирол), и слои скрепляют между собой с помощью безусадочного клея.

Рис. 3.11. Вариант конструкции панели наружной стены из небетонных материалов:

а – фасад и разрезы панели; б – горизонтальный стык панели с перекрытием; в – вер-тикальный стык наружных панелей между собой и с внутренней стеной; 1 – элементы (стойки) деревянного каркаса; 2 – алюминиевая раскладка; 3 – обшивка наружная; 4 – то же внутренняя; 5 – пароизоляция; 6 – утеплитель; 7 – оконная коробка; 8 – слив; 9 – алюминиевый фартук; 10 – алюминиевый нащельник; 11 – конопатка; 12 – упругая прокладка; 13 – подоконная доска; 14 – плита перекрытия; 15 – внутренняя стена

Каркасные небетонные наружные стеновые панели имеют внутренний каркас из деревянных антисептированных брусков, из стальных с антикоррозионной защитой или алюминиевых элементов либо из других подходящих материалов. Но наиболее целесообразным является деревянный каркас, имеющий наименьшую теплопроводность (см. рис. 3.11). К каркасу крепят наружную обшивку из анодированного алюминия, металлопласта, эмалированной стали, закалённого стекла, асбестоцементных листов или из других материалов. Крепление обшивки к каркасу выполняют податливым с помощью алюминиевых раскладок, болтов, винтов, шурупов и других соединительных элементов, имеющих антикоррозионную защиту.

Внутренняя обшивка каркасных панелей выполняется из гипсоопилочных, гипсоволокнистых, древесноволокнистых плит, других плитных или листовых материалов, отвечающих санитарным требованиям. Между наружной и внутренней обшивками укладывают эффективный утеплитель, а между внутренней обшивкой и утеплителем укладывают рулонную пароизоляцию для защиты утеплителя от увлажнения парами внутреннего воздуха.

Панели с деревянным каркасом можно применять в зданиях высотой до 9-ти этажей без ограничений, а в более высоких зданиях необходима защита элементов каркаса от возможного непосредственного воздействия огня примыкающими несгораемыми конструкциями (поперечными несущими стенами, перекрытиями, колоннами, балками), несгораемым или трудносгораемым утеплителем.

Небетонные стеновые панели крепят к конструктивным элементам несущего остова с помощью стальных с антикоррозионной защитой связей.

3.6. Методы обеспечения прочности, устойчивости и долговечности наружных панельных стен и их стыков

Прочность несущих и самонесущих наружных панельных стен обеспечивается выбором размеров сечений несущих частей панелей, выбором прочности бетона, армированием, конструкцией стыков из условия восприятия усилий, прочностью раствора стыков.

Устойчивость несущих панельных стен и всего панельного здания обеспечивается пространственным взаимодействием наружных стен с внутренними, а также стен с несущими элементами перекрытий и покрытий. Совместная статическая работа конструктивных элементов несущего остова панельного здания обеспечивается конструкциями силовых стыков и связей между панелями наружных и внутренних стен, а также стен с перекрытиями и покрытиями. Панели наружных стен должны иметь связи с внутренними конструкциями здания и между собой не менее чем в 2-х уровнях по высоте этажа. Указанные связи являются поэтажными, так как обеспечивают совместную работу конструкций в пределах одного этажа. Элементы перекрытий и покрытий (плиты-настилы или плиты-панели) должны иметь связи между собой и со стенами.

При строительстве в особых условиях (в сейсмоопасных районах, на просадочных грунтах или на подрабатываемых территориях) применяют дополнительные междуэтажные связи в виде вертикальных соединений между панелями стен смежных по высоте этажей. Такие связи устраивают также и в обычных условиях для стен, непосредственно не примыкающих к перпендикулярно направленным стенам.

Долговечность наружных панельных стен и соответственно панельного дома в целом обеспечивается выбором стойкого к внешним воздействиям материала наружных слоёв панелей, а также защитой от огня и коррозии стальных связей и закладных деталей путём их обетонирования или антикоррозионного покрытия.

3.7. Стыки наружных панельных стен

из условия восприятия силовых воздействий

а) Силовые воздействия в стыках наружных панельных стен

Наружные стены панельных зданий воспринимают вертикальные и горизонтальные нагрузки, а также воздействия от неравномерных деформаций оснований, от температурно-влажностных деформаций отдельных панелей и стен в целом. От этих нагрузок и воздействий в горизонтальных стыках возникают сжимающие и сдвигающие усилия, а в вертикальных стыках – усилия сдвига, сжатия или растяжения.

б) Горизонтальные стыки наружных железобетонных панельных стен

В зависимости от конструктивного решения панелей (1, 2-х или 3-х слойные) и величины воспринимаемых нагрузок применяются следующие типы горизонтальных стыков панелей наружных стен: контактный, платформенный, комбинированный и монолитный (рис 3.12).

Рис. 3.12. Горизонтальные стыки наружных панельных стен из условий восприятия силовых воздействий: а – контактный; б – платформенный; в – комбинированный профилированный; г – комбинированный плоский; д – монолитный; е – платформен-ный при ненесущих наружных панельных стенах; 1 – панель наружной стены; 2 – плита (панель) перекрытия; 3 – опорный выступ-палец панели перекрытия; 4 – цементно-песчаный раствор; 5 – бетон замоноличивания; 6 – упругая прокладка; 7 – панель внутренней стены; 8 – утеплитель

При горизонтальном контактном стыке вышестоящую стеновую панель непосредственно опирают на нижестоящую через слой цементного раствора. Панели перекрытий при контактном стыке опирают на стеновые панели специальными выступами-пальцами, которые заводят в углубления, устраиваемые в верхних опорных торцах стеновых панелей у их внутренней стороны (см. рис. 3.12 а). Контактный стык имеет максимальную несущую способность и его применяют для наиболее нагруженных стен, например, для стен из однослойных панелей.

При горизонтальном платформенном стыке усилия от внутреннего несущего слоя вышестоящей стеновой панели на внутренний несущий слой нижестоящей панели передаются через слой цементного раствора и опорную торцевую часть панели перекрытия (рис. 3.12 б). Такой стык применяют для трёхслойных стеновых панелей с гибкими связями между наружными бетонными слоями и он имеет профилированное очертание.

Горизонтальный комбинированный стык имеет профилированное или плоское очертание. При комбинированном стыке с профилированным очертанием нагрузки от вышестоящих стеновых панелей на нижестоящие передаются через слои цементно-песчаного раствора как на выступы-гребни нижестоящих стеновых панелей, так и через опорные торцевые части элементов перекрытий (рис. 3.12 в). Профилированный комбинированный стык применяют для тонких однослойных стеновых панелей, а также для двухслойных и трёхслойных панелей с жёсткими связями между бетонными слоями.

В горизонтальном плоском комбинированном стыке нагрузка передаётся через слои цементного раствора во внешней зоне стыка непосредственно с вышестоящей панели на нижестоящую, а во внутренней зоне – через опорные торцы элементов перекрытий (рис. 3.12 г). Плоский комбинированный стык применяют в стенах из однослойных легкобетонных стеновых панелей толщиной более 350 мм, из однослойных панелей из ячеистого бетона и двухслойных стеновых панелей.

При устройстве горизонтального монолитного стыка усилия с вышестоящих стеновых панелей на нижестоящие передаются через бетон замоноличивания стыка и опорные торцевые части панелей перекрытия, которые в зоне стыка выполняются профилированными, т. е. с чередованием выступов и наклонных впадин (рис. 3.12 д). Такой стык применяют для всех видов стеновых панелей при строительстве в сейсмоопасных районах, а также при строительстве на просадочных грунтах и подрабатываемых территориях.

Ненесущие железобетонные панели наружных стен поэтажно опирают на торцевые площадки элементов перекрытий, примыкающие к ненесущим стенам, или их опирают на специальные опорные площадки, устраиваемые в торцах панелей внутренних несущих стен (рис. 3.12 е).

Сдвиговые усилия в горизонтальных стыках железобетонных наружных несущих панельных стен воспринимают швы из цементного раствора, обжатые нагрузкой от вышележащих конструкций. При необходимости усиления горизонтальных стыков сдвиговым воздействиям, например, при строительстве в сейсмоопасных районах, устраивают специальные шпоночные стыки, возможно с армированием. Для этого опорные торцы стыкуемых панелей снабжают чередующимися выступами и впадинами, которые при устройстве стыков заполняются раствором.