основы проект мног здНесущ остовы здкарк зд Лифты и эскалатКрупнопанМонол и сб-мон

41

Размещают лифты обычно вблизи лестничной клетки (рисунок 6).

Рисунок 4.23 – – Схемы размещения лифтовых шахт в жилом доме:

а, г – в торце лестничной клетки, б – то же, у боковой стены, в – внутри лестничной клетки

Эскалатор представляет собой движущуюся лестницу, расположенную под углом 30° и предназначенную для организации движения людей с одного уровня на другой (рис.

15.13).

Рисунок 4.24 – Схемы расположения эскалаторов; а – с параллельными маршами, б – с последовательным расположением, в –перекрестное расположение

Их применяют в общественных зданиях, где одновременно находится большое число людей (универмаги, вокзалы, театры и др.).

Эскалаторы обладают высокой пропускной способностью (около 10 тыс. чел.-ч). Скорость движения полотна эскалатора принимают 0,5...0,75 м/с, а ширину полотна эскалатора — от 0,5 до 1,2 м.

В последнее время в местах скопления больших масс людей (на выставках, вокзалах) широкое применение получают движущиеся тротуары, которые создают комфортные условия движения людей.

42

Тема 5. Крупнопанельные бескаркасные здания

Конструкция и система разрезки панельных стен. Конструкции сопряжений и стыков стен из панелей.

Бескаркасные здания по сравнению с каркасными состоят из меньшего числа сборных элементов и отличаются простотой монтажа. В этих зданиях наружные и внутренние стены воспринимают все нагрузки, действующие на здание. Пространственная жесткость и устойчивость обеспечивается взаимной связью между панелями стен и перекрытий.

За последнее время при строительстве зданий со стеновым несущим остовом преимущественно применятся две строительные системы:

•здания из крупных панелей;

•здания с монолитными железобетонными несущими стенами.

Строительство зданий с монолитными железобетонными несущими стенами в настоящее время получило большое распространение, особенно при возведении высотных зданий. Эти вопросы рассмотрены в теме 16.

Стеновой несущий остов из крупных панелей

Крупнопанельная система строительства продолжает быть вполне конкуренто-

способной на сегодняшний день. Этому способствуют: наличие развитой строительной базы заводского домостроения; возможность осуществления строительства в любых погодных условиях, богатейший опыт научных исследований и проектных разработок. Важным является то обстоятельство, что в 1950–1970 гг. проектировались и строились экспериментальные здания, на которых проверялись и совершенствовались самые различные вопросы строительства.

Вобъемно-планировочном отношении бескаркасные крупнопанельные здания – это совокупность пространственно неизменяемых ячеек (помещений), образованных панелями стен и перекрытий. Здания такого типа обладают достаточной устойчивостью

ипространственной жесткостью.

Вжилищном строительстве широко применяются следующие типовые серии крупнопанельных зданий:

а) серия 1-465 и 1-463 – с продольными несущими стеновыми панелями; б) серия 1-335 – с двумя несущими продольными стенами из панелей и средним

рядом колонн; в) серия 1- 464 – с поперечными и продольными несущими стеновыми панелями

при продольном шаге 2,6 и 3,2м; г) серия 1-468 и 1-468р – с поперечными несущими стеновыми панелями при про-

дольном шаге около 6м.

Панелью называется вертикальный плоскостной элемент заводского изготовления, применяемый в строительстве зданий различного назначения, выполняющий несущие, ограждающие или совмещенные (и несущие, и ограждающие) функции. В геометри-

ческом смысле панель следует трактовать как пластину – плоскостной элемент, один из размеров которого (толщина) существенно меньше двух других.

Обычно высота и длина панелей совпадают с размерами этажа или шага поперечных несущих конструкций либо кратны им (панели размером «на модуль», «на 2 модуля», «на два этажа» и т.п.).

Внастоящее время применяются следующие строительные системы с использованием крупных панелей:

1) системы панельных бескаркасных зданий с поперечными несущими стенами; 2) то же, с продольными несущими стенами; 3) каркасно-панельные системы с полным и неполным каркасом;

4) панельные и каркасно-панельные в сочетании с монолитными стенами. Собственно крупнопанельными принято называть первые две системы, в которых

стеновой несущий остов собирается из так называемых «несущих панелей»

43

Для бескаркасных крупнопанельных зданий характерны следующие конструктивные схемы:

1)С малым шагом несущих поперечных стен – 2,700 – 3,600 мм. Поперечные и продольные стены здания – несущие. Панели наружных стен однослойные или трехслойные, внутренних стен – железобетонные толщиной 120–160 мм. Плиты перекрытия – железобетонные сплошные толщиной 120 мм.

2)С большим шагом несущих поперечных стен – 3,600 – 7,200 мм. Несущие поперечные стены на плоских железобетонных панелей толщиной 160мм. Наружные продольные стены – самонесущие однорядной или поясной разрезки из панелей, изготовленных из легких или ячеистых бетонов. Межкомнатные перегородки гипсобетонные толщиной 80 мм. Плиты перекрытия – сплошные железобетонные толщиной 160

ммили многопустотные толщиной 220 мм.

3)Со смешанным шагом несущих поперечных стен. Наружные стены – самонесущие однорядной рарезки из керамзитобетонных панелей. Плиты перекрытия – сплошные толщиной 160 мм, опертые в узких ячейках по контуру, а в широких ячейках

– по двум сторонам.

4)С продольными несущими стенами пролетом 6 м. Наружные продольные стены – несущие из керамзитобетнных панелей толщиной до 400 мм. Внутренняя продольная стена – несущая из плоских железобетонных панелей толщиной 160–200 мм. Плиты перекрытий– железобетонные сплошные толщиной 160 мм. Высота зданий, возводимых по такой конструктивной схеме, ограничена девятью этажами.

Внутренние, обычно несущие, панели выполняются из железобетона (рисунок 5.1), а их толщина зависит от этажности здания и от назначения (межквартирные, межкомнатные): межквартирные панели имеют толщину от 160 мм (по условиям звукоизоляции) и выше: 180 мм, 200 мм, 220 мм, 240 мм; межкомнатные – от 120 мм.

а – общий вид панели; б – арматурный каркас; 1– арматура; 2– подъемные петли; 3 – канал для электроразводок; 4 – дверной проем

Рисунок 5.1 – Конструкция панели внутренних стен:

Наиболее ответственными узлами в конструкции панельных зданий являются стыки стеновых панелей между собой и панелями перекрытий. Стыки между панелями наружных стен должны быть герметичными (т. е, иметь малую воздухопроницаемость и исключать проникновение атмосферной влаги внутрь конструкции), не допускать образования конденсата в месте стыка (вследствие недостаточных теплозащитных свойств), обладать достаточной прочностью, чтобы предохранить стык от появления в нем трещин. Одновременно к стыкам предъявляются требования долговечности, звукоизоляции и простоты монтажа.

Бетонная панель, как и любое твердое тело, подвержена изменению своей формы при нагревании – охлаждении как в годовом, так и в суточном циклах. Будучи закрепленной с внутренней стороны, где температура постоянна, она меняет размеры и форму со

44

своей внешней стороны. Из-за этого с внешней стороны швы изменяются в размерах, что может способствовать проникновению ветра и дождевой влаги.

Все внутренние панели по верху сварены между собой.

По расположению различают стыки горизонтальные и вертикальные На рисунке 5.2 приведены основные возможные варианты решения горизонталь-

ных стыков панелей внутренних стен. Необходимо отметить, что в варианте контактного стыка консольные свесы стены ухудшают интерьер, особенно небольших по площади комнат. Поэтому в интерьере можно встретить другие варианты решений этого стыка: контактно-платформенные, «с зубом» и т.п.

a – платформенные при двух- и одностороннем (в лестничных клетках) опирании панелей перекрытия; б – контактные; 1 – панель стены; 2 – панель перекрытия; 3 – стальной фиксатор оси панели; 4 – цементно-песчаный раствор

Рисунок 5.2 – Горизонтальные стыки панелей внутренних несущих стен Вертикальные стыки по способу связей панелей между собой разделяют на упру-

гоподатливые и жесткие (монолитные).

При устройстве упругоподатливого стыка (рисунок 5.3) панели соединяются с помощью стальных связей – 1, привариваемых к закладным деталям – 2 стыкуемых элементов.

В паз, образуемый четвертями, входит на глубину 50 мм стеновая панель внутренней поперечной стены. Соединяют панели с помощью накладки из полосовой стали, привариваемой к закладным деталям панелей. Для герметизации стыка в его узкую щель за-

ной стороны стык промазывают специальной мастикой – тиоколовым герметиком.

Для изоляции от проникновения влаги с внутренней стороны стыка наклеивают на битумной мастике вертикальную полоску из одного слоя гидроизола или рубероида. Вертикальный колодец стыка заполняют тяжелым бетоном.

Недостатком упругоподатливых стыков является возможность коррозии стальных связей и закладных деталей. Такие крепления податливы и не всегда обеспечивают длительную совместную работу сопрягаемых панелей и, следовательно, не могут предохранить стык от появления трещин. Это происходит потому, что от нагрева при сварке закладная деталь как бы отрывается от бетона, в который она была замоноличена при изготовлении. Проникающая в щель атмосферная или конденсационная влага разрушает нижнюю поверхность закладной детали.

Более надежными в работе являются жесткие монолитные стыки.

Прочность соединения между стыкуемыми элементами обеспечивается эамополичиванием соединяющей стальной арматуры бетоном.

На рисунке 5.4 показан монолитный стык однослойных стеновых панелей с петлевыми выпусками арматуры, соединенными скобами из круглой стали диаметром 12 мм. Между замоноличенной зоной стыка и герметизацией образована вертикальная воздушная полость, которая служит дренажным каналом, отводящим попадающую внутрь шва воду с выпуском ее наружу на уровне цоколя.

Рисунок 5.4 – Монолитный вертикальный стык:

а– вертикальный стык, б – то же, с утепляющим пакетом,

1– наружная керамзито-бетонная панель, 2 – анкер диаметром 12 мм, 3 – дренажный канал, 4 – пороиэолоиый жгут, 5 – герметик, б – прокладка, 7 – скобы, 8 – бетон, 9 – внутренняя несущая панель из железобетона, 10 – петля, 11 – минераловатный пакет

46

Нередко в стык панелей для повышения его теплозащитных свойств укладывают минераловатный вкладыш, обернутый полиэтиленовой пленкой, или из пенопласта (рисунок 5.5).

Рисунок 5.5 – Жесткий вертикальный стык трехслойных панелей:

1 – герметик, 2 –гидроизол, 3 – термовкладыш (минераловатный пакет, обернутый пленкой), 4 – термоизоляционный слой панели, 5 – тяжелый бетон

Для устройства жестких стыков используют также сварные анкеры-связи (рисунок 5.6), которые представляют собой Т-образные элементы, изготовленные из полосовой стали и располагаемые в стыке «на ребро». При этом в стеновых панелях оставляют концевые выпуски арматуры (в пределах габарита форм), которые приваривают после установки панелей к концам анкеров. Такое соединение позволяет обеспечить возможность плотного заполнения полости стыка бетоном, уменьшить почти в три раза расход стали.

Рисунок 5.6 – Соединение стеновых панелей с помощью сварного стального анке- ра–связи:

1 – арматурные выпуски из панелей, 2 – сварные швы, 3 – Т-обраэный анкер-связь 4 – деталь анкера-связи

Интересным является устройство стыка в виде ласточкина хвоста, разработанное в ЦНИИЭП жилища.

Существо вопроса состоит в следующем. Бетонная панель, как и любое твердое тело, подвержена изменению своей формы при нагревании – охлаждении как в годовом, так и в суточном циклах. Будучи закрепленной с внутренней стороны, где температура постоянна, она меняет размеры и форму со своей внешней стороны. Из-за этого с внешней стороны швы изменяются в размерах, что может способствовать проникновению ветра и дождевой влаги. Закрытый стык – это установленный в «устье» стыка синтетический жгут -шланг, покрытый герметизирующей мастикой; предполагается, что жгут может периодически сжиматься–распрямляться, регулярно повторяя деформации стенок стыка.

При этом почти полностью можно отказаться от применения стальных связей (рисунок 5.7).

47

а – горизонтальный стык, 6 – вертикальный стык, в – схема панели, 1 – герметизирующая мастика, 2 – уплотнительный шнур, 3 – панель наружной стены, 4 – раствор, 5 – утеплитель, 6 – панель перекрытия, 7– панель внутренней поперечной стены, 8– гернит или пороизол, 9– шпонка

Рисунок 5.7 – Беэметалльный стык панелей:

Для устройства горизонтальных стыков верхнюю стеновую панель укладывают на нижнюю на цементном растворе – 2 (рисунок 5.8).

При этом через горизонтальный шов, плотно заполненный раствором, дождевая вода может проникать главным образом вследствие капиллярного подсоса воды через раствор.

1 – железобетонная панель перекрытия, 2 – цементный раствор, 3 – стеновая панель, 4 – противодождевой барьер, 5 – герметизирующая мастика (тиоколовая или полиизобутиленовая УМС-50), 6 – пороизол или гернит, 7 – термовкладыш в гидроизоляционной оболочке

Рисунок 5.8 – Конструкция горизонтального стыка однослойных стеновых панелей:

48

Верхняя панель обычно имеет так называемый противодождевой барьер – 4 или зуб в виде гребня, закрывающего горизонтальный стык сверху. На наклонной части шва раствор не укладывают, а создают воздушный зазор, в пределах которого прекращается капиллярный подсос влаги снаружи через раствор. С наружной стороны стык заполняют пороизолом или гернитом с покрытием их герметизирующей мастикой – 5.

Соединение панелей внутренних стен осуществляется путем сварки соединительных стержней диаметром 12 мм к закладным деталям по верху панелей (рисунок 5.9). Вертикальные швы между панелями заполняют упругими прокладками из антисептированных мягких древеснр-во-локнистых плит, обернутых толем, а вертикальный канал заполняют мелкозернистым бетоном или раствором марки 100.

Рисунок 5.9 – Стык внутренних стен а – на уровне перекрытий; б – на уровне сечения панелей; 1 – соединительные

стержни; 2 – закладные детали; 3 – бетон; 4 – упругая прокладка.

Нередко горизонтальный стык между несущими панелями поперечных стен и перекрытий проектируют платформенного типа (рисунок 5.10), особенностью которого является оттирание перекрытий на половину толщины поперечных стеновых панелей, при котором усилия в верхней итеновой панели на нижнюю передаются через опорные части панелей перекрытий

Рисунок 5.10 – Конструкция горизонтального платформенного стыка панелей внутренних поперечных несущих стен:

1 – панель внутренней стены, 2 – панель перекрытия, 3 – цементно-песчаная паста

49

Междуэтажные перекрытия крупнопанельных зданий выполнены либо из многопустотных плит толщиной 220...300 мм, либо из полнотелых железобетонных плит, толщина которых приведена ниже.

Наружные стены панельных зданий

Панели наружных стен могут выполняться из бетонных и небетонных материалов (так называемые «легкие стены»). Железобетонные конструкции (основной тип) могут быть как полносборными (т.е. в виде готового элемента заводского изготовления, монтируемого на стройплощадке), так и просто сборными, монтаж которых на стройплощадке осуществляется установкой каждого слоя отдельно (рисунок. 5.12).

1

6

Панель, монтируемая на строительной Полносборная трехслойная панель площадке из теплоизоляционной и железо-

бетонной плит

1 — железобетонная панель; 2 — теплоизоляционная плита; 3 — вентиляционный зазор; 4

— связи; 5 — основание; 6 — элементы крепления

Рисунок 5.12 – Вентилируемые железобетонные панели

В последнем случае архитектору проще, меняя только наружный слой, придать каждому зданию уникальный облик.

Полносборные панели могут быть несущими, самонесущими и навесными. Как отмечено выше, в связи с ростом этажности основным типом бетонных панелей является навесной, при котором панели навешиваются как на внутренние несущие стены, так и на колонны каркаса. Для жилых зданий предпочтительно применять, как уже сказано, несущие внутренние поперечные стены с узкими шагами (до 4,8 м).

Бетонные панели наружных стен проектируют одно-, двух- и трехслойными.

–Первые изготавливают из легких бетонов с пористыми заполнителями.

–Второй тип применяется в современной практике редко,

–Третий же – основной – состоит из 3-х слоев: внутреннего из конструктивного бетона, утеплителя и из наружного – защитно-отделочного слоя (рисунок. 5.13).

50

3

4

1 – внутренний железобетонный слой; 2 – наружный железобетонный слой; 3 – утеплитель; 4 – гибкие связи слоев 1 и 2 Рисунок 5.13 – Полносборная трехслойная панель с гибкими связями между бетонными слоями:

Бетонный слой выполняется из бетона класса не менее В15 с армированием. Связи между наружным и отделочным слоями могут быть жесткими или гибкими (рисунок. 5.12). Последние нужны для осуществления «свободных» температурно-усадочных деформаций наружного слоя, находящегося под воздействием местных климатических условий.

В качестве теплоизоляции применяются минеральная вата, пенополистерол, пенополиуретан. Теплоизолирующие характеристики последних превышают характеристики минеральной ваты, которая, однако, предпочтительнее при повышенных требованиях по пожарной безопасности, но не шлаковая, а каменная минеральная вата (например, базальтовая, диабазная).

Улучшение технологических свойств панелей может достигаться за счет воздушного зазора (рисунок. 5.12), либо устройства вентилируемого фасада.

Размеры и формы бетонных панелей формируют фасад зданий. Прежде всего, это неизбежная особенность панельных зданий (собираемых из сборных элементов) – наличие вертикальных и горизонтальных швов, количество которых связано с разрезкой на панели.