Учебное пособие 800663

51

стенках спаренных объемных блоков. Способ возведения зданий такой конструктивной системы позволяет делать разрывы между этажами на любой высоте и применять метод подъема этажей.

Четвертый вариант – это здания с опиранием блоков на мостовые пролетные конструкции в виде балок или ферм (рис. 2.42-2.43). В практике проектирования встречаются конструктивные системы зданий с несущими стволами жесткости, на которые опираются мостовые пролетные конструкции. Мостовые конструкции представляют собой балки или фермы. На них могут укладываться блоки в несколько рядов сверху или подвешиваться снизу.

Рис. 2.42. Фасад ствольно-блочного здания с опиранием блоков на железобетонные балки

Рис. 2.43. Схема ствольно-блочного здания с опиранием блоков на двухэтажные балки-стенки и подвешиванием блоков: а – фасад; б – план

К пятому варианту относятся здания с подвешиванием консольных блоков наклонными тягами к стволам (рис. 2.44). Консольно-подвесной вариант является разновидностью ствольно-блочной системы. Конструкции горизонтальных объемов выполнены из сборного предварительно напряженного желе-

52

зобетона. Они работают как консольные балки, которые опираются на стволы жесткости.

Рис. 2.44. Схема ствольно-блочного здания с подвешиванием консольных блоков наклонными тягами к стволам: а – фасад; б – план

Для уменьшения изгибающих моментов балочно-блочные элементы подвешивают наклонными тягами к стволам. При такой конструктивной схеме здания могут иметь как консольные свесы, так и свободное пространство между этажами. Это создает возможность формировать пластические объемнопространственные композиции.

2.5. Обеспечение прочности конструкций и пространственной жесткости несущего остова монолитных и сборно-монолитных зданий

Учитывая, что при выполнении курсовых архитектурно-конструктивных проектов студентам не требуется выполнять статические расчеты, то сечения конструктивных элементов и принципы обеспечения пространственной жесткости несущего остова можно принимать из конструктивных соображений исходя из опыта типовых проектных решений.

На практике учитываются условия производства работ укладки и уплотнения бетона, обеспечения прочности, деформативности элементов. Исходя из этого, минимальные сечения монолитных вертикальных элементов для зданий принимаются следующие:

-колонны с 1-го по 4-ый этаж: 300×300 мм;

-колонны при этажности выше 4-х этажей: 400×400 мм;

-толщина стенок-пилонов: 200 мм;

-стенки жесткости (диафрагмы): 140 мм;

-перегородки и несущая часть самонесущих стен: 80 мм.

Толщину монолитного безбалочного перекрытия предварительно можно принимать в следующих пределах: 1/27-1/32 от большого пролета плиты. Безбалочные перекрытия проектируют со скрытой капителью, то есть в зоне опи-

53

рания на колонну выполняют усиленное продольное и поперечное армирование толщи плиты.

Размеры горизонтальных элементов балочных перекрытий можно принимать по табл. 2.1. Сечения железобетонных элементов даны с учетом того, что суммарная нормативная нагрузка на перекрытия с учетом собственной массы конструкций составляет 10 кН/м2, из которых собственный вес конструкции полов - 4 кН/м2.

Таблица 2.1

Допустимые сечения железобетонных элементов балочных перекрытий

Балки и плиты приняты по трехпролетной конструктивной схеме. Для материала конструкций взят бетон класса В25 и арматура класса АIII. При промежуточных исходных данных для назначения сечений допускается интерполяция.

Предварительное назначение сечения колонн и пилонов можно принимать по табл. 2.2. Таблица с допустимыми сечениями колонн и пилонов составлена С.М. Нанасовой и В.М. Михайлиным, авторами учебника «Монолитные жилые здания» [11].

Пространственная жесткость монолитных зданий с несущими стенами при перекрестно-стеновой системе на стадии компоновки считается обеспеченной и не требует специальной проработки.

Каркасы монолитных зданий в направлении главных балок считаются рамными. В этом направлении жесткость обеспечивается за счет рамных узлов между колоннами и ригелями.

В зданиях без главных балок в одном или двух направлениях имеются значительно менее жесткие сопряжения плит с колонной. В этих направлениях требуется установка дополнительных элементов жесткости: связей и диафрагм. Эту роль могут выполнять отдельно стоящие монолитные стены-диафрагмы, пилоны, а также замкнутые ядра жесткости. Центральное ядро жесткости имеет

54

конструктивное преимущество при сопротивлении ветровым нагрузкам. Здесь размещают следующие планировочные элементы здания: эвакуационные лестницы, лифтовые шахты, вентиляционные камеры, электрические шкафы, стояки отопления, вентиляции и канализации.

Таблица 2.2

Допустимые сечения колонн и пилонов (средних, как наиболее нагруженных)

Необходимое количество элементов жесткости проверяется статическим расчетом и зависит от высоты здания, сечения и расстановки элементов жесткости. При отсутствии в каркасе рам, пилонов и ядер жесткости необходима установка не менее двух стен жесткости (диафрагм) в каждом направлении примерно на равном удалении от центра здания.

В монолитных и сборно-монолитных зданиях должны предусматриваться температурно-усадочные швы. Обычно их совмещают с технологическими швами, которые предусматривают при бетонировании конструкций зданий отдельными захватками.

Расстояние между температурно-усадочными швами зависит от конструктивной схемы здания и типа перекрытий. Длина температурных отсеков принимается по табл. 2.3. При смешанных конструктивных системах: первый этаж каркасный, верхние этажи бескаркасные, длину температурно-усадочных отсеков монолитных и сборно-монолитных зданий допускается увеличивать на

55

20 %. Как и в панельных зданиях, поперечные стены, обращенные к температурному шву, проектируют аналогично наружным, с утеплением, но без фасадной отделки.

Таблица 2.3

Длины температурных отсеков монолитных и сборно-монолитных зданий

Вопросы для самопроверки

1.Типы узлов сопряжения внутренних монолитных стен с перекрытиями.

2.Отличие каркасной ригельной системы от безригельной.

3.Недостатки пилонной конструктивной системы.

4. Типы конструктивных систем со стволами жесткости.

5.Метод подъема перекрытий и этажей.

6.Варианты конструкций многоэтажных ствольно-блочных зданий.

Глава 3 Конструкции наружных стен монолитных и сборно-монолитных

жилых и общественных зданий

3.1. Общие сведения

Многоэтажные монолитные и сборно-монолитные здания имеют большое разнообразие решений наружных стен:

-монолитные слоистые стены с эффективным утеплителем;

-стены, выполненные из не бетонных материалов (кирпич, блоки из ячеистого или керамзитового бетона);

-сборные бетонные трехслойные панели;

56

-вентилируемые фасады;

-наружные стены, выполняемые в несъемных опалубках.

Выбор типа наружной стены в таких зданиях во многом определяется конструктивно-технологическим типом опалубки. При мелкощитовой или крупнощитовой опалубке первым этапом является бетонирование всех стен, включая и наружные стены. При объемно-переставной (туннельной) опалубке в едином технологическом цикле бетонируют внутренние стены и перекрытия, стены продольных фасадов возводятся позже и могут быть весьма разнообразны. Их выбор зависит от эстетических и экономических требований.

3.2. Конструкции наружных слоистых стен

Монолитная стена состоит из внутреннего и наружного бетонных слоев, между которыми размещается утеплитель (рис. 3.1). Толщину внутреннего слоя принимают по расчету на прочность и по теплозащитным требованиям, но не менее 160 мм. Внутренний слой армируется стальной сеткой. Наружный отделочный слой также принят бетонным, толщиной 70 мм. Толщина утеплителя между двумя бетонными слоями определяется теплотехническим расчетом. Наружный и внутренний слои соединяются между собой металлическими стержнями в трех местах по высоте этажа.

Рис. 3.1. Наружные трехслойные монолитные стены: а – выступающий угол; б – входящий угол; 1 – несущий внутренний монолитный слой; 2 – армирование поперечным плоским каркасом; 3 – армирование гнутым каркасом; 4 – утеплитель; 5 – наружный монолитный слой; 6 – фиксирующий арматурный каркас; 7 – внутренняя монолитная стена

Для образования рельефной поверхности наружной стены применяются специальные матрицы, закрепляемые на внутренней поверхности опалубки (рис. 3.2). При таком методе необходимо учитывать определенные технологи-

57

ческие сложности для получения удовлетворительной фасадной поверхности наружного отделочного слоя.

Чаще применяются материалы и изделия, которые обеспечивают одновременно конструктивные свойства долговечности и декоративные свойства. Это могут быть крупные, заранее отформованные из декоративного бетона, облицовочные панели-скорлупы с рифленой или гладкой фасадной поверхностью

(рис. 3.3-3.4).

Рис. 3.2. Примеры рельефной поверхности наружных стен из монолитного бетона

Рис. 3.3. Схемы раскладки сборных железобетонных облицовочных скорлуп на фасаде: а – при «бубличной» разрезке скорлуп; б – при вертикальной полосовой разрезке

58

Рис. 3.4. Детали наружных стен, облицованных железобетонными скорлупами с рифленой фасадной поверхностью: а – в уровне монолитного перекрытия; б – горизонтального стыка; в – входящий угол; г – выступающий угол; д – сопряжение оконного блока в стене, облицованной скорлупами с гладкой фасадной поверхностью и ребрами внутрь; е – вертикальный стык; 1 – рифленая скорлупа; 2 – перфорированный наружный участок монолитного перекрытия; 3 – несгораемый утеплитель; 4 – упругая прокладка; 5 – внутренний слой наружной

стены; 6 – утеплитель; 7 – оконный блок; 8 – подоконная доска; 9 – слив из оцинкованной стали; 10 – штукатурка откоса; 11 – стальная пластина; 12 – гнутый арматурный каркас

59

Часто для отделки применяется лицевой кирпич, а иногда штукатурка из полимерного раствора повышенной паропроницаемости. Штукатурка наносится по сетке из стекловолокна или по стальной оцинкованной сетке, закрепленной к утеплителю. Вариант монолитной стены с наружным слоем из кирпича показан на рис. 3.5.

Внутренний монолитный слой изготавливают заранее. К внутреннему слою крепят слой утеплителя при помощи металлических шпилек. Внешняя защитная стенка выполняется в ½ кирпича. Кирпичная стенка присоединяется к бетонному слою стены при помощи анкеров и скоб, устанавливаемых с шагом

500×450 мм.

Конструкции трехслойных кирпичных стен приведены на рис. 3.6, кирпичной стены с наружным штукатурным слоем – на рис. 3.7.

Рис. 3.5. Детали монолитной стены с кирпичным наружным слоем; а – план стены; б – сечение стены; в – крепление кирпича и утеплителя к монолитной стене; г – схема креп-

ления; 1 – несгораемый утеплитель; 2 – монолитная плита перекрытия; 3 – декоративная плитка; 4 – герметизирующая нетвердеющая мастика; 5 – утеплитель; 6 – фиксатор;

7 – анкер; 8 – лента перфорированная; 9 – стержень из нержавеющей стали

60

Рис. 3.6. Детали трехслойной кирпичной стены с опиранием слоев кирпичной кладки на керамзитобетонную фасадную балку: а – одинаковая толщина слоев; б – утолщенный

внутренний слой; в – аксонометрия стены; г – сопряжение оконного блока в стене; 1 – внутренний слой кладки; 2 – пароизоляция; 3 – утеплитель; 4 – наружный слой кладки; 5 – плита перекрытия; 6 – керамзитобетонная фасадная балка; 7 – несгораемый утеплитель; 8 – сварная сетка; 9 – анкер; 10 – декоративная плитка; 11 – упругая прокладка; 12 – расшивка раствором; 13 – сварная связь; 14 – оконный блок; 15 – доска; 16 – железобетонная перемычка;

17 – цементный раствор; 18 – внутренняя стена