3.1 Теоретическая часть
Понятие о крупнопанельных зданиях. Их достоинства и недостатки, конструктивные схемы. Разрезка крупнопанельных стен
Здания со стенами, перегородками и перекрытиями из крупноразмерных элементов сравнительно небольшой толщины называют крупнопанельными. Эти сборные конструкции имеют повышенную заводскую готовность – отделанные наружные и внутренние поверхности, вмонтированные окна и двери.
Достоинства:
1) по сравнению с кирпичным домостроением трудозатраты уменьшаются в 2–3 раза;
2) масса уменьшается в 2–2,5 раза;
3) стоимость 1 м2 общей площади на 10–15 % меньше;
4) высокая степень индустриализации;
5) снижение расходов материалов на 1 м2 общей площади;
6) использование изделий полной заводской готовности;
7) эффективное использование механизмов.
Для таких зданий характерны следующие конструктивные типы:
бескаркасный из ячеек (помещений), образованных панелями, выполняющими несущие и ограждающие функции;
каркасно-панельный, несущей основой которого служит железобетонный каркас, а наружные стены выполняют ограждающие функции;
комбинированный – нижняя часть каркасная, а верхняя бескаркасная.
Разрезка стен – это схема членения стены на отдельные панели в пределах одного этажа. Различают следующие схемы: горизонтальная размером на одну комнату; горизонтальная на две комнаты; вертикальная на одну – две комнаты (рисунок 3.1).
а
) б)
в)
а) горизонтальная размером на одну комнату; б) горизонтальная на две комнаты; в) вертикальная на одну-две комнаты
Рисунок 3.1 – Схемы разрезки крупнопанельных стен
Типы стеновых панелей. Привязка крупнопанельных стен к координационным осям
Классификация стеновых панелей:
по несущей способности:
а) несущие;
б) самонесущие;
по назначению:
а) наружные;
б) внутренние;
по конструкции:
а) однослойные из армированного легкого или ячеистого бетона толщиной 180; 240; 300; 320; 340 мм (рисунок 3.2, а). С наружной стороны предусматривают слой тяжелого бетона толщиной 30–40 мм, а с внутренней стороны – отделочный слой из цементного раствора толщиной 10–15 мм;
б) двухслойные стеновые панели армируются слоем тяжелого бетона, с наружной стороны которого располагают слой легкого или ячеистого бетона (рисунок 3.2, б);
в) трехслойные стеновые панели состоят из двух сборных железобетонных скорлуп (наружной и внутренней), между которыми прокладывают слой эффективного утеплителя (рисунок 3.2, в). В качестве утеплителя применяют минераловатные плиты, фибролит, пеностекло, пенополистерол.
а)
Рисунок 3.2 – Наружные стеновые панели
б) в)
а) однослойные из армированного легкого или ячеистого бетона; б) двухслойные стеновые панели; в) трехслойные стеновые панели
Окончание рисунка 3.2 – Наружные стеновые панели
Стеновые панели внутренних стен изготавливают из тяжелого бетона толщиной 120–160 мм (рисунок 3.3).
Рисунок 3.3 – Внутренняя стеновая панель
Существуют специальные парапетные и цокольные панели. Парапетные панели по своему конструктивному и декоративному решению обычно не отличаются от основного типа наружных панелей. Цокольные панели, учитывая более сложные условия их работы, выполняют из тяжелого железобетона в виде ребристых плит, утепленных эффективным утеплителем с внутренней стороны (между ребер). Снаружи они облицовываются влагостойкими и прочными материалами.
Конструктивные решения подземной части, перекрытий, покрытий и других элементов
Фундаменты. Стены панельных зданий опираются на ленточные фундаменты, а при большой глубине залегания естественного основания (более 3,5 м) следует применять свайные фундаменты. Ленточные фундаменты выполняют из фундаментных плит и блоков. На ленточный фундамент опирают цокольные панели, ограждающие техническое подполье. Наружные цокольные панели выполняют из керамзитобетона, а внутренние – из железобетона. Наружная панель тоньше стеновой панели на 50 мм.
Для перекрытий используют сборные железобетонные плиты сплошные с опиранием по контуру и многопустотные:
плиты перекрытия для зданий с малым шагом несущих стен (2700–3600 мм) (рисунок 3.4, а);
плиты перекрытия для зданий с большим шагом несущих стен (4200–6300 мм) (рисунок 3.4, б).
а)
б)
а) плиты перекрытия для зданий с малым шагом; б) плиты перекрытия для зданий с большим шагом
Рисунок 3.4 – Плиты перекрытий
Ширина опирания плиты на наружные стены – 90 мм; опирание на стены лестничной клетки выполняется на всю толщину стены.
Лестницы с поперечным расположением несущих стен состоят из маршей и площадок. Лестничные площадки укладывают на продольные стены и монтажные столики поперечных стен. В зданиях с продольным расположением несущих стен лестницы выполняют из маршей с полуплощадками, опертыми на продольные стены здания.
Конструктивные решения узлов сопряжения элементов крупнопанельных зданий. Обеспечение пространственной жесткости
Эксплуатационные качества крупнопанельных зданий во многом зависят от конструктивного исполнения стыков между панелями и с другими элементами здания. Стыки должны быть герметичными (т. е. исключать проникновение воды и иметь малую воздухопроницаемость), не допускать образования конденсата в месте стыка, обладать достаточной прочностью, чтобы предохранять стык от появления в нем трещин.
По расположению стыки различают вертикальные и горизонтальные.
Вертикальные стыки по способу связей панелей между собой разделяют на упругоподатливые и жесткие (монолитные) (рисунок 3.5).
При устройстве упругоподатливого стыка панели соединяют с помощью стальных связей, привариваемых к закладным деталям стыкуемых элементов. Недостаток такого стыка – возможность коррозии стальных связей и закладных деталей. Такие крепления податливы и не могут предохранять стык от появления трещин. Более надежными в работе являются жесткие монолитные стыки. Прочность соединения между стыкуемыми элементами обеспечивается замоноличиванием соединяющей стальной арматуры бетоном.
Для устройства горизонтального стыка (рисунок 3.6) верхнюю стеновую панель укладывают на нижнюю на цементном растворе. При этом через горизонтальный шов, плотно заполненный раствором, дождевая вода может проникать в основном вследствие капиллярного подсоса через раствор. Вот почему принята такая сложная геометрия стыка. В нем устраивают так называемый противодождевой барьер в виде гребня, идущего сверху вниз.
Горизонтальный стык между несущими панелями поперечных стен и перекрытий проектируют платформенного типа, особенностью которого является опирание перекрытий на половину толщины поперечных стеновых панелей. Швы между панелями и плитами выполняют на растворе.
Пространственная жесткость панельных зданий обеспечивается панелями стен и перекрытиями.
Рисунок 3.5 – Монолитный вертикальный стык между панелями
Рисунок 3.6 – Конструкция горизонтального стыка стеновых панелей