17. Конструирование гражданских зданий из объемных блоков.

Объемные блоки - крупные конструктивные элементы, которые более точно будет наименовать объёмно-пространственными. Они являются крупной конструкцией объ­емной формы, в полом пространстве которой заключен определенный функциональный фрагмент здания. Объемные блоки могут заключать в себе комнату, лестничную клетку, либо служить пространственной границей между помещениями здания и внешней сре­дой . Конструкции объемных блоков разработаны в СССР в 1950-х годах и после провер­ки в экспериментальном строительстве внедрены в массовое производство в конце 1960-х - начале 1970-х годов. Из объемных блоков строят жилые здания, общежития и гостини­цы, спальные корпуса санаториев и др.Объемный блок представляет собой законченную структурную со­ставляющую здания в виде замкнутой пространственной конструкции.В зависимости от применяемых в зданиях блочных элементов кон­структивные схемы зданий с применением объемных блоков делят на блочные, панельно-блочные, блочно-ствольные (рис.1)

Рис. 1. Конструктивные схемы блочных зданий Рис.2. Рис. 5.44. Типы объемных блоков в зависимости от

б -панельно-блочная; в - каркасно-блочная; г - ствольно-блочная; способов изготовления: а – «колпак»; б – стакан; в –

Б — схемы зданий из объемных блоков: а — плоская; «лежачий стакан» (а,б,в – монолитные); г - сборные

б — со сдвижкой по продольной оси; в — со сдвижкой по двум осям:

г -со сдвижкой по вертикали; д — тер­расного расположения;

1 — объемные блоки; 2 — панели перекрытия; 3 -каркас; 4 - ядра (стволы).

Объемные блоки могут быть классифицированы:

по типологическим признакам - блоки жилых комнат, санитарно-кухонные, смешанные (кухня-жилая комната, санитарный узел и часть коридора), блок лестницы, вспомогательные.

по функциональному назначению - блок санитарно-технических кабин, блок-комнаты, блок-квартиры, блок лифтовых шахт, машин­ных отделений лифтов, лестниц, фундаментов, крыши, вентиляци­онных камер и лоджий .(

по размерам - малые блоки (блоки на одну комнату) с площадью до 15 м², средние (блоки на две комнаты) с площадью до 25 м² общей площади пола;по общей массе - легкие (до 10 т); средние (до 25 т); тяжелые (свы­ше 25 т);

по раскрытию внутреннего пространства - закрытые или замкну­тые, открытые с замкнутым контуром, открытые с незамкнутым кон­туром, открытые элементы объемных блоков;

по формам блоков - прямоугольные, косоугольные; криволинейные;

по виду опирания блоков - с линейным опиранием по контуру и на противолежащие стены, с точечным опиранием и со смешан­ным; по способам соединения конструктивных элементов блоков - мо­нолитные на болтах, на сварке, смешанное;

по конструктивно-технологическому типу изготовления - "стакан", "лежачий стакан", «колпак .

Тонкостенные керамзитобетонные блоки типа "лежащий стакан" формируются без наружной стены, которая изготавливается отдельно и присоединяется к блоку при монтаже. Блоки типа "лежачий стакан" ( представляют собой про­странственные железобетонные оболочки, состоящие из 5 монолит­но-связанных плоскостей в виде трех стен, пола и потолка и одной стены,

присоединяемой к блоку в процессе его сборки. Блоки изго­тавливаются с гладкими или ребристыми стенами. Проемы устраи­вают между ребрами.

Формируются объемные блоки типа "колпак" из тяжелого бетона с промоноличиванием заранее отформованной однослойной легко-бетонной панели наружной стены. Колпак устанавливают на ребрис­тую железобетонную панель пола. Плита потолка имеет минималь­ную толщину в центре (25 мм). Предусматривается изготовление монолитных объемных блоков типа "колпак" из аглопоритобетона. Колпак устанавливают на ребристую железобетонную плиту пола и утепляют со стороны фасада навесной двухслойной бетонной панелью.

По конструктивному решению блоки могут быть цельноформированными (монолитными) или сборными, замкнутыми и незамкну­тыми (без плиты пола). Замкнутые блоки изготавливают при типах "колпак", "лежащий стакан", а также при полублоках.

Блоки типа "стакан" отличаются монолитной связью плиты пола со стенами. Плиту потолка изготовляют отдельно и соединяют с блоком в процессе его комплектации путем сварки закладных де­талей.

Сборные объемные блоки собирают в заводских условиях из плос­ких элементов с ребрами по контуру и из часторебристых вибропрокатных панелей.

Наружные стены объемных блоков могут быть выполнены из бетонных материалов в виде однослойных, двухслойных, трехслойных (с различными утеплителями) панелей или из небетонных материалов в виде многослойных конструкций с эффективными утеплителями.В конструкциях блока типа "лежащий стакан" наружные стены предусматриваются приставными и в основном однослойными. Блоки типа "колпак" имеют трехслойные, двухслойные и одно-

шные наружные стеновые панели.

Конструкции перегородок в ОБД выполняются сборными или мо­нолитными. В конструкции блока типа "лежащий стакан" перегород­ки предусматриваются только сборными. А в блоках типа "колпак" перегородки выполняются сборными и монолитными.

Лестничные клетки в объемно-блочных зданиях устраивают из специальных объемных блок-лестниц с двухмаршевой лестницей, рас­положенной перпендикулярно наружной стене дома.

Другие элементы объемно-блочных зданий и, в частности, конст­рукции фундаментов и крыш, аналогичны конструкциям крупнопа­нельных зданий.

Блоки балконов и лоджий могут быть запроектированы в виде от­дельных несущих, самонесущих и подвесных объемных блоков.

Объемно-блочное здание рассматривается как система заделанных в фундамент консолей, состоящих из поставленных друг на друга блоков, объединенных связями с определенной податливостью. Несущие объемные блоки опираются друг на друга так, что вер­тикальная нагрузка передается на них или по контуру, или по двум противоположным сторонам, или па углам. Способ опирания блоков друг на друга предопределяет характер работы конструкций здания под нагрузкой.

При гибких связях объемные блоки, работающие как отдельностоящие столбы, соединяются между собой во верху в углах накладками из полосовой стали толщиной 6-8 мм или арматурных стержней Ф 10-12 мм на сварке по закладным деталям.

При жестких связях вертикальные столбы из блоков соединены жесткими горизонтальными дисками перекрытий в уровне потолоч­ных плит или объемных блоков. По вертикали столбы блоков соединены между собой упругоподатливыми связями, выполняемыми в виде вертикальных железобетонных стоек со шпонками, получаемыми и результате замоноличивания вертикальных колодцев с расположенной в них арматурой.

Фундаменты ОБЗ выполняют аналогично фундаментам крупнопанельных зданий. Нагрузка от веса столбов объемных блоков через цокольные панели передается на фундаментные подушки или сваи.

Новым прогрессивным решением являются фундаменты объемно-блочного типа.

Балконы в ОБЗ выполняются на консольном выносе платы пола. В этом случае между основной частью плиты пола и ее кон­солью (шириной 1100-1200 мм) обязательно устройство теплоизоляциии.

Лоджии. могут быть образованы:

- аналогично балконам - на выпуске консоли плиты пола. На консоль устанавливаются боковые ограждения лоджий из панелей;

- сдвижкой блоков в плане или с применением блоков разной длины. В этом случае боковые стены и перекрытия объемных блоковм (неутепленные) должны быть утеплены; -

- приставным объемным блоком лоджии.

Эркеры устраиваются в ОБЗ редко. Устройство эркеров возможно следующими способами:

-приставным отдельным блоком эркера;

-применением блоков разной длины.

В этом случае нижнее перекрытие эркера должна быть утеп­лено. А над верхним эркером выполняется совмещенное перекрытие со стоком воды наружу. Покрытие обязательно утепляется.

Лифтовые шахты - блок типа труба высотой на этаж и доборные блоки машинного отделения лифта.

Блок мусороприемной камеры — блок- «колпак»;

Выполняют также декоративный блок входного узла.

Существуют различные направления ОБД: Краснодарское, Минское, Вологодское, Хабаровское, Кре­менчугское, Приднепровское и др. Конструктивные решения всех направлений ориен­тированы на возведение зданий средней и повышенной этажности (до 12 этажей включительно.

Краснодарское направление ОБД базируется на бескаркасной объемно-блочной конструктивной системе. Объемный блок формуют из конструктивного керамзитобетона по типу "лежащий стакан". Продольные стенки блока выполняют ребристыми, потолок — ребристым или плоским, плиту пола - всегда ребристой. Наружные стены из однослойных керамзито-бетонных панелей, примоноличиваемых к блокам.

Вологодское направление ОБД базируется на бескаркасной объемно-блочной конструктивной системе. Конструкции «колпа­ка» объемного блока формуют из конструктив­ного керамзитобетона.

Минское направление ОБД ос­новано на бескаркасной объемно-блочной си­стеме.

Основная номенклатура содержит два типа блоков 3,5X5,7 и 3,5X4,5. Вариантность пла­нировки и объемной формы достигается раз­личными смещениями вертикальных столбов блоков по отношению к фасадной плоскости, Объемный блок типа «колпак» формуют из аглопоритобетона. На­ружную стену трехслойной конструкции фор­муют одновременно с изготовлением всей монолитной конструкции колпака. В связи с пе­редачей вертикальной нагрузки по углам блока сечение стен в местах их сопряжений усилено. Ребристая железобетонная панель пола подвешена к стенам блока. Плита потолка вспарушена, ее минимальная толщина в центральном сечении составляет 40 мм.