ТИП, ФОРМА И ТОЛЩИНА ПАНЕЛЕЙ
Панели наружных стен проектируют, как правило, многослойными. Однослойные панели могут изготавливаться из малотеплопроводных материалов (например, легкого полистиролбетона или ячеистого бетона), класс прочности которых должен соответствовать воспринимаемым нагрузкам, а толщина, кроме того, учитывать климатические условия района строительства.
Бетонные трехслойные панелиимеют внутренний и наружный слои из тяжелого или легкого конструкционного бетона, между которыми предусматривается утепляющий слой (рис. 11.63). Минимальный класс по прочности на сжатие тяжелого бетона В15, легкого - В10. Для
слоя утеплителя применяют наиболее эффективные материалы в виде плит из полистирольного пенопласта или пенополиуретана. Используют и заливочные пенопласты, полимеризующиеся во внутренней полости панели.
Бетонные слои панели объединяют гибкими и, реже, жесткими связями. Конструкции гибких связей(рис. 11.64) состоят из отдельных стальных или стеклопласти-ковых стержней, которые обеспечивают единство бетонных слоев при независимости их статической работы. В трехслойных панелях с гибкими связями наружный бетонный слой имеет только ограждающие функции. Нагрузка от его веса и веса утеплителя передается через гибкие связи на внутренний бетонный несущий слой. Наружный слой проектируют толщиной не менее 65 мм и армируют сварной сеткой. Толщину внутреннего слоя трехслойных панелей по условиям анкеровки гибких связей, закладных деталей, арматурных выпусков назначают не менее 100 мм. Армирование производится сварными каркасами.
Фасадная защитно-декоративная отделка панелей выполняется толщиной 20-25 мм из паропроницаемых декоративных бетонов или растворов с керамическими или стеклянными плитками, тонкими плитками пиленого природного камня, дроблеными каменными материалами и т.п.
Наружные стеновые панели изготавливают, как правило, с установкой в них оконных и дверных блоков.
Перспективными являются вентилируемые бетонные панели,представляющие собой полносборные конструкции, но, в отличие от традиционных, с воздушным промежутком между теплоизоляционным и наружным слоями (рис. 11.65а). Существует также способ возведения панельных вентилируемых стен (не являющихся полносборными в чистом виде) с использованием однослойных бетонных панелей и теплоизоляционных панелей (рис. 11.65 б). В этом случае основным несущим слоем является внутренняя панель из любого конструкционного материала, к которой крепится слой теплоизоляции, оставляется воздушный промежуток (вентиляционный зазор не менее 30 мм) и устанавливается наружная бетонная панель-экран.
Таблица 11.2. Зависимость конструкций наружных панелей
В.А. Пономарёв. АРХИТЕКТУРНОЕ КОНСТРУИРОВАНИЕ
Вентилируемые конструкции наружных стен являются оправданными (оптимальными) с точки зрения законов строительной физики. Поэтому подобным вариантам на современном этапе развития панельного домостроения уделяется большое внимание. Преимущества вентилируемых стен подробно рассмотрены в начале настоящей главы.
Панели внутренних стен(рис. 11.66) проектируют преимущественно бетонными. Бетонная панель - панель с конструктивной арматурой, прочность которой в стадии эксплуатации обеспечивается одним бетоном. К бетонным панелям относятся и такие, в которых рабочая арматура расположена только на ограниченных участках (например, в перемычке над проемом, консольном выступе, опорных зонах) и отсутствует вертикальная рабочая арматура. Увеличение несущей способности стен экономически целесообразно обеспечивать повышением класса бетона панелей, а не введением расчетного армирования.
Железобетонные панели (с расчетным вертикальным армированием) применяют редко, главным образом в
Раздел III. КОНСТРУИРОВАНИЕ НЕСУЩИХ ЭЛЕМЕНТОВ МАЛОЭТАЖНЫХ И МНОГОЭТАЖНЫХ ЗДАНИЙ
нижних этажах высотных зданий при необходимости увеличения несущей способности стены и сохранении ее унифицированной толщины.
Бетонные крупные панели для внутренних стен зданий изготавливают, как правило, из тяжелого бетона классов В7,5 и выше. При технико-экономическом обосновании и наличии соответствующих материалов такие панели могут быть легкобетонными классов В5 и выше.
Панели могут иметь:
• выступы, вырезы, пазы, ниши, стальные заклад
ные изделия и др. конструктивные элементы, предназна
ченные для опирания панелей на другие конструкции зда
ния, а также для опирания и закрепления элементов лест
ниц и других примыкающих конструкций;
• вырезы и углубления в торцевых зонах и других
местах примыканий к панелям смежных конструктивных
элементов, предназначенных для образования шпоночно
го соединения после замоноличивания стыков;
• стальные закладные изделия и арматурные вы
пуски для соединения со смежными конструкциями зда
ния, детали для крепления санитарно-технических и элек
тротехнических устройств и оборудования;
• замоноличенные стояки системы отопления;
• каналы или замоноличенные трубки, коробки для
выключателей и штепсельных розеток, ответвительные
коробки, предназначенные для скрытой сменяемой элек
тропроводки, а также отверстия для прокладки других
инженерных коммуникаций.
Внутренние стены крупнопанельных зданий имеют, как правило, однорядную разрезку, т.е. номинальная высота панелей равна высоте этажа (2,8 м - для жилых, 3,3 м - для общественных зданий). По длине стен применяют разрезку, соответствующую размерам конструктивно-планировочных ячеек. В соответствии с этим номинальная длина панелей принимается кратной укрупненным модулям 6М, 12М и 15М и составляет от 1200 до 7500 мм.
Толщину панелей внутренних несущих стен определяют в зависимости от прочности среднего сечения панели (прочности бетона), компоновки узла опирания плит перекрытий на панели, требований звукоизоляции. Толщина панелей составляет от 100 до 300 мм (с интервалами
через 20 мм). В основном применяются панели из тяжелого бетона толщиной 160 мм, что удовлетворяет основным требованиям.
Дверные проемы в панелях проектируют замкнутыми с верхней и нижней перемычками {рис. 11.67) или с верхней перемычкой и нижней арматурной связью (рис. 11.66 б). При расположении проемов у границ конструктивно-планировочной ячейки используют Г- и Т-образные панели (рис. 11.66 в, г).
Армирование панелей (см. рис. 11.67) предусмотрено из сварных арматурных каркасов. В качестве конструктивной арматуры применяют стержневую арматурную сталь классов А-l и Bp-I.
Стыки.Эксплуатационные качества крупнопанельных домов во многом зависят от конструктивного исполнения стыков панелей между собой и с другими элементами здания. Стыки между панелями наружных стен должны быть герметичными (иметь малую воздухопроницаемость и исключать протекание дождевой воды внутрь конструкции), не допускать образования конденсата в месте стыка (вследствие недостаточных теплозащитных свойств), обладать достаточной прочностью, чтобы предотвратить появление трещин.
По расположению различают горизонтальные и вертикальные стыки.
Горизонтальные стыки.Наружные и внутренние панельные стены подвергаются вертикальным и горизонтальным нагрузкам. В соответствии с условиями статической работы стен в их горизонтальных стыках возникают сжимающие усилия от вертикальных нагрузок и усилия сдвига при изгибе стены в своей плоскости от нерав-
Рис. 11.67. Конструкция внутренней стеновой панели: 1 - расчетная арматура перемычки над проемом; 2 - конструктивная арматура; 3 - подъемная петля; 4 - петлевой арматурный выпуск; 5 - рифление боковых граней; 6 - закладная деталь
Г
В.А. Пономарёв. АРХИТЕКТУРНОЕ КОНСТРУИРОВАНИЕ
номерных деформаций основания, от изменений температуры наружного воздуха, от горизонтальных силовых воздействий из плоскости стен (от ветра).
Передачу усилий сжатия осуществляют различными способами, применяя четыре типа горизонтальных стыков [рис. 11.68): контактный, платформенный, комбинированныйи монолитный.
В контактном стыке усилия передаются через слой цементно-песчаного раствора непосредственно от пане-
ли на панель, в платформенном - через опорную часть плит перекрытий, в комбинированном - и через растворный шов, и через плиты перекрытий, в монолитном - через бетон замоноличивания стыка.
Контактный горизонтальный стык с опиранием плит перекрытий на стеновые панели «пальцами» (специальными опорными выступами плит, рис. 11.68 а) обладает максимальной несущей способностью. Его применяют для наиболее нагруженных стен различной конструкции.
Профилированный платформенный стык {рис. 11.68 в) предусматривают для наружных стен из трехслойных панелей с гибкими связями.
Плоский комбинированный стык (рис. /1.68 г) применяют, главным образом, для внутренних стен с опиранием перекрытия с одной стороны (например, стен лестничных клеток).
Монолитный (платформенно-монолитный) стык (рис. 11.68 д) используют в России преимущественно в сейсмическом строительстве и очень широко - за рубежом.
Вертикальные стыкибетонных панелей стен по геометрической форме и характеру статической работы различают бесшпоночныеи шпоночные(рис. 11.69). В
КОНСТРУИРОВАНИЕ НЕСУЩИХ ЭЛЕМЕНТОВ МАЛОЭТАЖНЫХ И МНОГОЭТАЖНЫХ ЗДАНИЙ
бесшпоночных стыках вертикальные торцы панелей име-ют постоянную по высоте форму сечения, в шпоночных --а стыкуемых торцах предусматривают чередующиеся зыступы и углубления, за счет которых после замоноли--ивания образуются бетонные шпонки.
Шпоночные соединения, в свою очередь, подразделяют на бетонные и железобетонные. В бетонных шпоноч-<ых вертикальных стыках сопротивление сдвигу оказывает -олько бетон замоноличивания, в железобетонных -»ие и поперечная, и продольная арматура шпонок. Полезной арматурой служат стальные выпуски из стыкуе-imx панелей, продольной - непрерывная арматура в сты-е Наиболее распространенное решение вертикальных тыков - бетонное шпоночное соединение, которое име-т высокую жесткость и лучшие изоляционные качества, ем бесшпоночное.
Связи панелей.Устойчивость наружных стен обес-эчивается пространственным взаимодействием наруж-*х панелей с плитами перекрытий и примыкающими лтденними панелями стен. Исходя из необходимости звместной работы сборных элементов, их соединяют эжду собой стальными связями, которые воспринима-г растягивающие усилия в вертикальных стыках панелей ен Усилия сжатия при этом воспринимает бетон замо-пичивания колодца (канала) стыка.
В качестве элементов связей используют стальные этажные детали (петли, болты, арматурные выпуски и или штампованные и сварные детали (замки само-ис-а~м. Т-образные анкеры и др.) (рис. 11.70).
все разнообразие решений связей в вертикальных *ках сводится к следующим основным типам:
• сварные;
• замоноличиваемые типа «петля-скоба»;
• замковые самофиксации;
• железобетонные шпоночные.
Сварные связивыполняют, приваривая накладки из
глой или полосовой стали к закладным деталям или
1а*уэпым выпускам панелей. Наиболее распростране-
-е"евые выпуски (в наружных панелях) и штампован-
из стальной полосы закладные детали (во внутрен-
панелях). Для устройства сварных связей используют
ке анкеры-связи, которые представляют собой Т-об-
^ые элементы, изготовленные из полосовой стали и
полагаемые в стыке «на ребро». При этом в стеновых
глях предусматривают концевые выпуски арматуры (в
ier,ax габарита форм), которые приваривают после
кзвки панелей к концам анкеров (рис. 11.70з). Свар-
связи универсальны: выполняются при различной
ности зданий, при обычных и сложных грунтовых ус-
ях в сейсмостойком строительстве. Они являются
вным конструктивным решением соединений внут-
их стеновых панелей (рис. 11.70 а-г).
;вязь типа «петля-скоба»(рис. 11.70 д-ж) образу-
установкой стальных скоб в петлевые арматурные
:ки панелей с последующим замоноличиванием ка-
бетон которого препятствует разгибанию и выдер-
чло концов скоб из петель и защищает от коррозии.
1 = петля-скоба» менее трудоемки, чем сварные, но
ают последним в прочности и деформативности.
>му их применение ограничено, и обычно они высту-
s качестве дополнительной (второй по высоте эта-
!язи к первой - сварной.
амковая связь самофиксации(рис. 11.70 и) обра-= насадкой при монтаже жесткой консольной за-
Рис. 11.70. Связи панелей:
а-г - сварные внутренних панелей из круглой стали; д-ж - связи типа «петля-скоба»; з - сварная связь из Т-образного элемента; и - замковая связь самофиксации; к - железобетонная связь; 1 - стержень из гладкой или арматурной стали; 2 - стальная скоба; 3 - стальной Т-образный анкер; 4 - стальной элемент замковой связи самофиксации; 5 - закладная деталь; 6 - петлевой арматурный выпуск; 7 - стержневой арматурный выпуск; 8 - вертикальная арматура; 9 - бетон замоноличивания; 10 - панель внутренней стены; 11 - панель наружной стены
В.А. Пономарёв, АРХИТЕКТУРНОЕ КОНСТРУИРОВАНИЕ
кладной детали в виде горизонтального разомкнутого кольца («замок») в одной панели на вертикальный стальной стержень, закрепленный на жесткой консольной закладной детали в другой панели. Являясь одновременно монтажной и рабочей, замковая связь позволяет ускорить монтаж и обеспечить сокращение трудозатрат. Благодаря ее жесткости, связь устанавливают только в одном уровне по высоте этажа.
Железобетонные шпоночные связи{рис. 11.70 к) в вертикальных стыках представляют собой монолитные жесткие соединения, превращающие сборные конструкции панелей здания в сборно-монолитные. Для этого в железобетонных стыках предусматривают регулярные горизонтальные сварные соединения выпусков поперечной арматуры из панелей в 4-6 уровнях по высоте этажа, рифление граней панелей, установку вертикальной продольной арматуры в канал стыка и его замоноличивание бетоном. Вертикальные железобетонные шпоночные связи наиболее прочны и жестки, работают на растяжение и сдвиг, но требуют больших затрат труда на их выполнение. Поэтому выполняют такие связи только при необходимости (по требованиям прочности в домах повышенной этажности).
Рис. 11.71. Герметизация стыков наружных стен: а - закрытый; б - дренированный; в - открытый стык (варианты); 1 - упругая прокладка; 2 - герметизирующая мастика; 3 - защитное покрытие; 4 - обклейка рулонным гидроизоляционным материалом; 5 - утепляющий вкладыш; 6 - бетон замоноличивания; 7 - водоотводящий фартук; 8 - водоотбойная преграда
Стальные связи устраивают чаще всего в двух уровнях: в верхней части панелей под перекрытием и в нижней зоне панелей.
Изоляция стыков.Для обеспечения нормальной работы наружных стен в период эксплуатации значительную роль играют стыковые соединения между панелями.
Сопряжения наружных панелей между собой и с внутренними панелями должны быть прочными, долговечными, водо- и воздухонепроницаемыми, иметь достаточную теплозащиту и быть несложными по способу исполнения.
По признакам, характеризующим работу стыков по обеспечению воздухо-водозащитных свойств, их подразделяют на закрытые, дренированные и открытые.
К закрытым стыкам(рис. 11.71 а) относятся стыки, у которых для обеспечения воздухо-влагозащитных свойств предусматривается одна общая основная зона. Для герметизации закрытых стыков применяют уплотняющие упругие прокладки (пенополиэтиленовые и др.) с нанесением с внешней стороны герметизирующей мастики (тиоколовой, уретановой, акриловой или силиконовой).
К дренированным стыкам(рис. 11.71 б) относятся стыки, у которых дождевая вода, попавшая внутрь стыка, удаляется путем дренирования и за счет испарения. Герметизацию дренированного стыка выполняют аналогично закрытому с дополнительным устройством декомпресси-онного канала, дренажного отверстия и водоотводящего фартука в зоне пересечения вертикальных и горизонтальных швов, служащих для отвода проникшей в стык воды.
К открытым стыкам(рис. 11.71 в) относятся стыки, у которых для обеспечения воздухо-водозащитных свойств предусматриваются две конструктивные зоны, из которых одна предназначена для обеспечения воздухоза-щитных, другая - водозащитных свойств. Перед основной зоной воздухоизоляции имеется свободная часть, сообщающаяся с наружным воздухом. Для гидроизоляции открытых вертикальных стыков применяют водоотбойные экраны из металлических или пластмассовых лент или резиновых профилей, горизонтальных - фартуки и проти-водождевые гребни панелей.
Обеспечению теплоизоляциипанельных наружных стен способствует утепление всех горизонтальных и вертикальных стыков панелей специальными вкладышами из теплоэффективных материалов с предварительной об-клейкой стыка рулонным гидроизоляционным материалом (см. рис. 11.71).
Таким образом, для обеспечения нормальных эксплуатационных качеств стен из крупных панелей при устройстве их стыков применяют различные материалы, имеющие самые разнообразные физико-механические свойства:
• крепежные (сталь);
• утепляющие (минеральная вата, стекловата, пе-
нопласты);
• гидроизолирующие (пластмассы, резина, ме
таллы);
• связующие (бетон и растворы);
• герметизирующие (вспененный полиэтилен, по-
роизол, гернит, мастики).
Все эти материалы имеют разную долговечность, часто гораздо меньшую срока службы здания. При конструировании стыков панелей и их исполнении необходимо особое внимание уделять обеспечению высокого качества производства строительных работ, применяя для этого материалы только с высокими физико-механическими свойствами.
Раздел Ш. КОНСТРУИРОВАНИЕ НЕСУЩИХ ЭЛЕМЕНТОВ МАЛОЭТАЖНЫХ И МНОГОЭТАЖНЫХ ЗДАНИЙ
11.5. Монолитнобетонные стены
Способы возведения стен с использованием монолитного бетона существенным образом отличаются от способов строительства с использованием лесоматериалов, мелкоштучных и крупных изделий.
Технология упрощенно состоит в следующем: непосредственно на стройплощадке монтируются специальные формы - опалубки, повторяющие контуры возводимого конструктивного элемента (стены, колонны и т.п.), в которые по проекту устанавливается арматура и заливается конструкционный или конструкционно-теплоизоляционный бетон. После затвердевания бетона опалубочные элементы либо демонтируются (при использовании сборно-разборных опалубок), либо становятся частью конструкции (при использовании несъемных опалубок).
Если еще в недалекие годы в стране предпочтение отдавалось полносборному строительству, а монолит применялся редко (для участков, где невозможно использовать сборные элементы), то в настоящее время архитектурно-конструктивная и экономическая перспективность монолитного домостроения общепризнанны.
Основные преимуществамонолитного строительства:
• возможность создания гибких планировочных
решений при требуемых высотах этажей;
• возможность проектирования разнообразных
уникальных по форме конфигураций и высот зданий;
• отсутствие проблем по герметизации стыков, так
как монолитные стены не имеют монтажных швов;
• возможность снижения нагрузок на фундаменты
вследствие меньшей толщины и, соответственно, веса
стен, что снижает затраты на возведение фундаментов;
• технология практически не нуждается в завод
ских базах стройиндустрии, позволяет использовать ме
стные строительные материалы и промышленные отходы.
Недостатком(ограничением) монолитного домостроения следует признать дополнительные трудности бетонирования конструкций в холодное время года, требующего применения специальных методов производства работ, что приводит к их удорожанию. Кроме того, для возведения монолитных конструкций требуются качественная опалубка, высококвалифицированный персонал, соблюдение всех технологических процессов при их жестком контроле.
Дата добавления: 2015-12-08; просмотров: 4207;