Тема 2.11 крупнопанельные здания

Панельное домостроение несмотря на сложные производственные и экономические преобразования последнего десятилетия удерживают лидирующее положение в массовом домостроение. Современное панельное проектирование остается на основе блок-секции. В настоящее время из всех конструктивных схем в массовое строительство внедрено две схемы: перекрестно-стеновая с малым шагом и поперечно-стеновая со смешанным шагом внутренних стен.

Достоинство: снижение стоимости, затрат труда, экономия материалов, сокращение сроков строительства.

Конструктивные типы:- бескаркасные ячейковой структуры, образованные панелями выполняющие несущие и ограждающие функции.

-каркасно-панельные с четким разделением ограждающей и несущей функцией элементов каркаса.

-комбинированный, сочетающий оба типа в одном здании.

Разрезкой здания называется система раскладки панелей. Различают:

-однорядную из панелей на одну или две комнаты на всю высоту этажа;

двухрядную-поясную с применением горизонтальных и вертикальных панелей или межоконных вставок.

Классификация:1) по месту расположения в здании: панели наружных стен, внутренних стен, специальных панелей под инженерные сети и вентиляцию

2) по виду строительных материалов: из керамзитобетонных, из ячеистых бетонов, кирпича, керамических блоков, пиленого камня, синтетических и асбестоцементных материалов .

3) по характеру статической работы: несущие, самонесущие, ненесущие.

4) по конструктивному решению: однослойные из легких или ячеистых бетонов,

трехслойные из тяжелого, легкого бетона с эффективным утеплителем внутри

многослойные из различных материалов

экранированные снаружи листами пластика, асбофанеры ит.д.

Бескаркасные здания представляют собой совокупность пространственно-неизменяемых ячеек, способных воспринимать вертикальные и горизонтальные нагрузки.

Конструктивные схемы:1) с узким шагом несущих поперечных стен (2.4-4.8 м.). В таких зданиях внутренние продольные и поперечные стены несущие. Панели перекрытия плоские, обычно опираются по контуру.

2) с широким шагом несущих поперечных стен (5.2-6.6-7.2м.). В них внутренние поперечные стены несущие, панели перекрытия многопустотные.

3) с продольными несущими стенами. В таких зданиях наружные, внутренние продольные стены несущие , а поперечные ненесущие, плиты перекрытия многопустотные.

Пространственная жесткость здания обеспечивается:- анкеровкой плит перекрытия между собой, с наружными и внутренними стеновыми панелями

-устройством ядра жесткости в виде лестничных клеток и лифтовых шахт

-устройством шпонок на боковых гранях междуэтажных плит.

Стыки стеновых панелей.

Требования: прочность, долговечность, герметичность, теплозащита, несложность конст- рукции и заделки.

Классификация:-

-по отношению к панели:

1) горизонтальный стык с противодождевым барьером;

2) плоский горизонтальный стык, применяемых при толщине панелей более 270мм

3) вертикальный стык, защищенный водоотбойной лентой, открытая полость (декомпрессионная) позади ленты предназначена для снижения ветрового давления и капиллярного подсоса влаги.

4) горизонтальный и вертикальный стык внахлестку, образованный шахматным расположением западающих и выступающих панелей

5) вертикальный стык с фигурными приливами, которые предназначены для закрепления уплотняющих прокладок с герметиком.

-по особенностям устройства наружной зоны

1).открытые, с раздельными водо- и воздухонепроницаемыми преградами. Водоотбойная лента, препятствуя проникновению влаги во внутрь стыка, отводит ее наружу. Достоинство стыка –небольшие затраты труда и возможность замены ленты.

2)закрытые, снаружи их защищают цементным раствором, герметизирующими мастиками, прокладками из пороизола, гернита и т.д.

3)закрытые с двойной герметизацией, где герметизацию проводят изнутри

-по способу заделки:

1) утепленные эффективным утеплителем

2)замоноличенные легким или тяжелым бетоном или раствором

3) сборно-монолитные, у которых в полости стыка укладывают арматурные каркасы и тяжелый бетон.

-по способу сопряжения:

1)сварные, где закладные детали смежных панелей соединяются сваркой.

2) петлевые, где петлевые выпуски примыкающих панелей соединены скобами

3)болтовые, когда соединение смежных панелей производится оцинкованными металлическими элементами

4)замкового типа, когда панели соединяются с помощью закладных деталей в виде скоб и полосовых замков

5) самозаклинивающиеся безметалльные, где панели соединяются за счет самозаклинивания сопрягаемых граней в виде ласточкиного хвоста

Элементы внутренних конструкций весьма разнообразны. Для внутренних несущих стен применяется панели сплошного сечения из тяжелого бетона толщиной 160 мм. Для межкомнатных перегородок панели сплошного сечения из легкого бетона толщиной 120 и 80 мм. Панели внутренних стен заводят в стык наружных на 30 мм. Внутренние панели выполняются глухие и с дверными проемами. Связи стен с наружными, с перегородками в двух уровнях.

Перекрытия выполняют обычно из ж/б многопустотных плит длиной до 7,2 м. Существуют серии, где перекрытия выполняются из сплошных плит толщиной 120, 140, 160 мм. Опирание панелей перекрытий в домах с малым шагом предусмотрено по контуру или по трем сторонам, с большим шагом по двум или трем сторонам. Все стальные связи перекрытий между собой и со стеновыми панелями – сварные не менее двух по каждой стороне.

Привязки сборных изделий к координационным осям.

ПОДЗЕМНАЯ ЧАСТЬ БЕСКАРКАСНЫХ КРУПНОПАНЕЛЬНЫХ ЗДАНИЙ.

При узком шаге поперечных стен. Фундаменты состоят из подушек и блоков, на которые установлены цокольные панели и панели внутренних стен подполья. Сопряжение внутренних панелей сварка закладных деталей с последующим замоноличиванием; наружных- петлевое сборно- монолитное.

При широком шаге поперечных стен. Фундаментами внутренних стен служат подушки, в виде сплошной или прерывистой ленты. Под наружные самонесущие стены иногда устраивают бетонную подготовку толщиной 10см. Панели внутренних стен сплошные или рамной конструкции. Цокольные панели устанавливают на выступы фундаментных подушек или на бетонную подготовку. Панели соединяют сваркой выпусков или закладных деталей, затем замоноличивают тяжелым бетоном.

При продольным расположением несущих стен. Подземная часть монтируется из фундаментных подушек, блоков, наружных цокольных панелей. Соединяются сваркой.

При свайном фундаменте, Под несущие стены располагают сваи, на которые укладывается ростверк или оголовки, под ними устанавливаются цокольные панели. Выпуски арматуры свай связываются с ростверком или оголовком.

ЛЕСТНИЦЫ

Монтируются из маршей и площадок или из маршей с полуплощадками, опираются на продольные стены или на консольные опорные выступы.

КАРНИЗЫ бесчердачных крыш.

Выполняются из специальных ж/б плит или устраиваются за счет свеса кровельных панелей. В крышах с микро- или полупроходным чердаком в качестве венчающих элементов стен используются парапетные блоки.

КАРКАСНО-ПАНЕЛЬНЫЕ ЗДАНИЯ

Используются при строительстве общественных зданий, где нужны большие помещения, а также при возведения жилых домов свыше 16 этажей.

Здания возводят в каркасном исполнении или с неполным каркасом. При полном каркасе несущие и ограждающие элементы четко разграничены, что позволяет использовать легкие навесные панели.

Конструктивные схемы зданий с полным каркасом:

-с поперечным расположением ригелей.

-с продольным расположением ригелей

-с продольным и поперечным расположением ригелей

-безригельное решение, при котором перекрытия опираются на колонны в четырех точках.

В зданиях с неполным каркасом наружные стены несущие.

Колонны каркаса устанавливаются с шагом 3; 6; 7,2; 9; 12м. Высота этажа 3; 3,3; 3,6; 4,2; 4,8; 6,0; 7,2 м.

Сборный ж/б каркас применяется для возведения зданий до 30 этажей.

Основные элементы сборного ж/б здания:

-колонны, высотой на 1-4 этажа, на которые опираются ригели или плиты перекрытия. Сечение колонн 300*300 мм для зданий высотой до 5 этажей и 400*400 – выше. Различают одно- и двух консольные.

-пристеночные ригели, укладываемые у наружных стен здания, с одной стороны на них опираются перекрытия, с другой- стеновые панели

-ригели, с полочками для опирания плит перекрытия с двух сторон или с непосредственным опиранием. Высота полочных ригелей 450 и 600 мм, ширина 550 мм и 600 мм. Сопряжение ригеля с колонной – шарнирное со скрытой консолью и приваркой низа ригеля к закладной детали консоли колонны.

-плиты перекрытия сплошные, ребристые (при больших нагрузках) или многопустотные. Элементы перекрытий делятся на рядовые, пристеночные и связевые. Работу перекрытий в качестве горизонтальных диафрагм жесткости обеспечивает приварка ригелей к консоли колонны, сварка связевых панелей перекрытия между собой и с ригелями, замоноличивание бетонных шпоночных швов между всеми элементами перекрытий.

-настилы-распорки, укладываемые между колоннами каркаса.

Соединение сборных элементов на опоре называется узлом. В сборном каркасе различают узлы:

- стыки колонн, располагаемые выше уровня перекрытия и в зависимости от величины и характера усилий имеющие: сферические или плоские торцовые поверхности;

металлические оголовники или сердечники из прокатной стали с фрезерованными торцами

-сопряжение ригеля с колонной производится: опиранием на скрытую консоль; на стальное стремя с последующим бетонированием; на торцы колонны (платформенный стык).

Типы каркасов по условиям статической работы: - рамные с жестким соединением элементов, из которых образуются продольные и поперечные рамы, воспринимающие вертикальные и горизонтальные нагрузки;

-рамно-связевые, представляющие собой сочетание плоских поперечных рам и продольных связей, которые совместно воспринимают ветровые (горизонтальные) нагрузки

-связевые, у которых рамы воспринимают только вертикальные нагрузки, а горизонтальные воспринимают связи.

Безригельный каркас. Этот тип каркаса не имеет выступающие из плоскости потолка элемент – ригель. Конструктивные решения:

-каркасная система со скрытыми ригелями. Элементы: колонны, плиты перекрытия, стены-диафрагмы жесткости, ригеля выстой в высоту плиты перекрытия.

-безбалочное перекрытие, состоящее из плит сплошного сечения, опираемые на колонны.

Колонны безстыковые, высотой до 15,3 м, с нанизанными на нее надколонными плитами и соединенные с ней сваркой по металлическому воротнику. Межколонные и средние плиты имеют шпонки, позволяющие после сварки замоноличивать, создавая единый диск перекрытия, воспринимающий вертикальные и горизонтальные нагрузки. Пространственную жесткость обеспечивают крестовые стальные связи между колоннами.

Пространственная жесткость связевых каркасно-панельных зданий обеспечивается:

-устройством стенок жесткости, связанных с колоннами и ригелями

-укладка между колоннами плит-распорок и наружных ригелей;

-связи лестничных клеток и лифтовых шахт с конструкциями каркаса;

-устройством шпонок на боковых гранях плит перекрытия.

Стеновые панели для каркасных зданий используются навесные, чаще однослойные или трехслойные с офактуренной поверхностью.

Конструктивные решения стыков рассмотрены в разделе крупнопанельные здания.

Подоконные панели опираются на плиту-распорку или ригель и соединяются закладными деталями. Наружные панели могут опираться на опорные столики колонн