книги из ГПНТБ / Строительство и защита зданий на подрабатываемых территориях

Т а б л и ц а 5. Технико-экономические показатели крупнопанельных домов

площади кухонь, ванных комнат, устройства кладовых и встроен­ ной мебели). Таким образом, при создании новых схем жилых до­

тивных схем для указанных горно-геологических условий, несмот­

30

дана с учетом конструктивно-архитектурного экономического коэф­

щими стенами более высокая, чем для жилых домов с поперечны­ ми несущими стенами;

— при R — 5 км коэффициент К принимает одинаковые значения для обеих исследуемых схем.

Наряду с технико-экономическим анализом в КиевЗНИИЭП исследована деформативность зданий с продольными или попереч­ ными несущими стенами при воздействии вертикальных деформа­ ций основания в натурных условиях. Результаты исследований деформативности крупнопанельных домов высотой до 5 этажей, воз­ веденных в условиях Донбасса, свидетельствуют о том, что дефор­ мации панельных конструкций имеют ярко выраженный поясной характер с уменьшающейся кривизной по высоте. При этом дефор­ мативность вертикальных стыковых соединений проявляется в большей степени в зданиях с продольными несущими стенами, а сдвиг горизонтальных швов — в зданиях с поперечными несущими стенами.

Обработанные методом наименьших квадратов эмпирические

формативность домов обеих конструктивных схем становится оди­

По графикам зависимостей величин раскрытия трещин в наруж­ ных стеновых панелях от кривизны цокольной рамы для обеих кон-

31

структивных схем зданий (рис. 12) можно установить, что панели зданий серии 1-464 имеют большую начальную трещиноватость технологического и температурно-влажностного происхождения (раскрытие трещин составляет 0,2 мм). При увеличении искривле­ ния основания под зданием количество этих трещин и ширина их раскрытия значительно увеличиваются. При этом необходимо

отметить большой разброс по­ казателей, характерный для слабоармированных конструк­ ций.

При тех же параметрах под­ работки панели в домах с про­ дольными несущими стенами имеют меньший разброс пока­ зателей, меньшее количество трещин и, что особенно важно, значительно меньшее их рас­ крытие, т. е. сеточное армиро-

Рис. 11. График зависимости радиуса кривизны цокольных рам от радиуса кривизны основания:

вание по фасадным плоскостям дисперсирует трещины, уменьшая их размер.

Обработанные методом наименьших квадратов эксперименталь­

Коэффициенты корреляции для этих эмпирических формул со­ ответственно составляют 0,87 и 0,71, что указывает на достаточно тесную взаимосвязь участвующих в расчете параметров.

Таким образом, можно сделать следующие выводы:

— в процессе подработки крупнопанельных зданий ослабление трещинами панелей в домах с продольной схемой, имеющих сеточ­ ное армирование по фасадным (лицевым) плоскостям, меньше, чем однослойных панелей в домах с поперечной схемой;

— панели, имеющие начальную трещиноватость технологичес-

32

кого или температурно-влажностного происхождения, деформиру­ ются в первую очередь. Размер уже имеющихся трещин от воз­ действия подработки при этом увеличивается;

— панели самонесущих ненагруженных стен в домах с попереч­ ной схемой, как правило, имеют большую деформативность при подработке, чем в домах с продольной схемой. Объясняется это

\

отсутствием сеточного армирования по фасадным плоскостям ла­ мели, а также передачей нагрузки по верхнему и нижнему конту­ рам, что в сумме с усилиями от перекоса и концентрации напряже­ ний, связанных с технологическими факторами, вызывает усилия растяжения на внутреннем контуре панели — в углах проема и под­ оконной части;

— для однослойных панелей в домах с поперечной схемой, не имеющих сеточного армирования, трещины более 0,3—0,5 мм явля­ ются остаточными, а для панелей, имеющих сеточное лицевое ар­ мирование, трещины размером более 0,5 мм после окончания под­ работки уменьшаются до волосных. Последний фактор имеет су­ щественное значение при повторной подработке и для постановки задачи о долговечности панельных зданий в условиях их эксплуа­ тации на подрабатываемых территориях.

Т а б л и ц а 6. Деформатнвная характеристика конструкций подработанных жилых зданий

нелей до 9,4 мм

Анализ результатов натурных испытаний 5-этажных крупнопа­ нельных зданий, конструктивная схема которых основана на про­ дольных несущих стенах, позволяет выявить две стадии их стати­ ческой работы, соответствующие различным деформативным состо­ яниям подрабатываемых объектов:

Стадия I . Здание обладает наибольшей жесткостью, трещинообразование в стыках и панельных конструкциях не превышает до­ пустимых значений, регламентируемых нормативными докумен­ тами.

Стадия I I . В крупнопанельных конструкциях появляются значи­ тельные деформации, изменяющие характер работы панельных конструкций и их монтажных сопряжений.

Ввиду того, что построенные объекты могут оказаться в значи­ тельно более тяжелых условиях подработки, чем предусмотрено проектом привязки, при статических расчетах разрабатываемых конструкций следует учитывать возможность их работы в обеих стадиях деформативного состояния.

Горизонтальные смещения панельных конструкций относительно друг друга в большей степени проявляются во I I стадии их дефор­ мативного состояния. Под воздействием значительных дополни­ тельных усилий, вызванных подработкой, меняется характер ра­ боты вертикальных монтажных швов. При этом происходит пере­ распределение усилий в стыковых соединениях, изменяется их по­ датливость. Расчетная схема крупнопанельного здания в данном случае должна быть приведена к схеме составных панельных кон­ струкций. В зависимости от конструктивного решения горизонталь­ ных и вертикальных монтажных стыков деформированные в про­ цессе подработки крупнопанельные системы несущих стен могут работать как составные конструкции, испытывающие относитель­ ный сдвиг по вертикальному шву смежных панелей, или как состав­ ные конструкции, состоящие из горизонтальных балок-этажей.

Таким образом, структура и конструктивные решения бескаркас­ ных крупнопанельных жилых домов с поперечными и продольными стенами, имеющих простейшие формы несущих конструкций, сво­ бодно модифицируются, позволяя создавать новые архитектурнопланировочные качества жилых секций и квартир. Поэтому кон­ структивные схемы с поперечными и продольными несущими сте­ нами положены в основу новых серий типовых проектов для после­ дующего этапа жилищного строительства 1971—1975 гг. с парамет-

37

рами, соответствующими новым архитектурно-планировочным решениям.

Бескаркасные жилые здания высотой до 9 этажей имеют по сте­ пени индустриализации и заводской отделки изделий более высо­ кие технико-экономические показатели трудоемкости и стоимости, чем каркасные. Причем схема с поперечными стенами позволяет возводить здания до 16 и более этажей, а в перспективе — приме­ нять эффективные легкие конструкции навесных наружных пане­ лей из новых материалов.

Сопряжения наружных панелей на осях поперечных стен при устройстве противодождевого барьера по линиям продольных швов обеспечивают лучшую водонепроницаемость. В таких зданиях бо­ лее выгодно распределяются материалы для восприятия горизон­ тальных нагрузок, относительно узкий корпус дома, обладающий большей жесткостью при наличии замкнутых отсеков, позволяет унифицировать единые конструкции для различных условий строи­ тельства, особенно при повышении этажности.

К преимуществам крупнопанельных жилых зданий с продольны­ ми несущими стенами следует отнести возможность свободного размещения внутриквартирных перегородок и устройства больших помещений в пределах первых этажей. Эти факторы приобретают важное значение при устройстве в нижних этажах жилых зданий предприятий бытового обслуживания с большими, свободными по­ мещениями, площадь которых определяется технологическими тре­ бованиями.

Учитывая, что в условиях Донбасса объем индустриального до­

КиевЗНИИЭП разработана новая конструкция крупнопанельного дома, предназначенного для строительства в сложных горно-геоло­ гических условиях. Сущность конструкции заключается в следую­ щем.

Многоэтажное крупнопанельное здание с продольными несущи­ ми стенами (рис. 13) имеет рядовую горизонтальную разрезку. На­ ружные / и внутренние 2 стеновые панели выполняются размером на «две комнаты» и устанавливаются с симметричной перевязкой вертикальных швов 5.

Конструкции фундаментно-подвальной части 7 рассчитаины на восприятие дополнительных усилий от горизонтальных деформаций основания. Для восприятия дополнительных усилий от вертикаль­ ных деформаций основания непосредственно перед подработкой объекта устанавливаются вертикальные сборно-разборные (инвен­ тарные) натяжные устройства, обеспечивающие такое обжатие не­ сущих стен, при котором сумма сжимающих напряжений в гори­ зонтальных монтажных швах 6 превышает по величине дополни-

38

тельные растягивающие напряжения от воздействий вертикального искривления стены в своей плоскости.

Обжатие несущих стен может быть осуществлено любым спосо­ бом, позволяющим контролировать заданное усилие в тяжах. На­ пример, при помощи переносного домкрата, передающего усилие

3 4

от натяжения троса 3, заанкеренного в уровне покрытия 4, на упо­ ры 8, расположенные в цокольной части здания.

Количество натяжных устройств, их месторасположение по дли­ не стен здания определяется расчетом в зависимости от ожидае­ мых параметров подработки эксплуатируемого объекта. После за­ тухания процессов сдвижения земной поверхности натяжные уст­ ройства могут быть демонтированы и использованы на других под­ рабатываемых зданиях.

При неравномерных осадках основания, вызванных подработкой здания, восприятие дополнительных усилий в горизонтальных сты­ ках обеспечивается работой обжатого материала монтажных сты-

39

ков и перемычками стеновых панелей; дополнительные нормаль­ ные усилия распределяются пропорционально площадям сечения конструкций несущих стен, включая и фундаментно-подвальную часть здания.

При соответствующих проектных решениях можно отказаться от устройства дополнительного обжатия горизонтальных монтажных швов. С этой целью необходимо детали самофиксации соединить с рабочей арматурой перемычек панелей, включить их в работу по­ этажных замкнутых поясов и обеспечить устройство сборно-моно­ литного железобетонного пояса в уровне покрытия.

Метод пространственной самофиксации вызывает повышенные требования к допускам на изготовление и монтаж сборных элемен­ тов, в то же время в построечных условиях трудозатраты на уста­ новку панельных конструкций могут быть снижены на 40—50%•

При выполнении наружных стеновых панелей следует применять фиксаторы замкнутого типа, позволяющие при монтаже конструк­ ций осуществлять обжатие вертикального монтажного стыка. При этом тепло- и гидропакеты на одну из торцевых поверхностей пане­ лей можно устанавливать в заводских условиях. Для внутренних стен следует применять кулачковые и штыревые фиксаторы.

На основе данного предложения в КиевЗНИИЭП разработан технический проект 9-этажного крупнопанельного жилого дома для экспериментального строительства. По сравнению с проектом 9- этажного крупнопанельного дома серии 1-480А, принятого в ка­ честве эталона, новое конструктивное решение позволяет на 17% снизить трудозатраты на строительно-монтажной площадке.

§5. НАТУРНЫЕ ИСПЫТАНИЯ, ЛАБОРАТОРНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ

ИСРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ РАБОТЫ

КРУПНОПАНЕЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИИ ПРИ ВЫЕМКЕ КРУТОПАДАЮЩИХ ПЛАСТОВ

Для оценки работы крупнопанельных конструкций при выемке крутопадающих пластов особый интерес представили исследования отсека дома серии 1-480А-34В, осуществленные в 1968 г. в Горлов­ ке. Натурные испытания проводились методом поддомкрачивания надземных конструкций.

Фундаментноподвальная часть экспериментального здания (рис. 14) была решена с устройством шва скольжения под цоколь­ ным поясом. Фундаменты выполнены из сборных железобетонных подушек, стены подполья — из сплошных бетонных блоков. Между цокольным и распределительными поясами расположены ниши для домкратов. Монолитный железобетонный цокольный пояс выпол­ нен из бетона марки 200 с армированием по типовому проекту.

Панельные конструкции наружных стен подземной части зда-

40