Крупнопанельные здания
Целью индустриализации является сокращение сроков и снижение стоимости строительства, улучшение качества работ и повышение производительности труда.
Основным направлением в разработке проектов жилых зданий является достижение максимальной сборности. Степень сборности и экономическая эффективность жилых зданий зависит, прежде всего, от принимаемых конструктивных решений.
Здания, у которых стены и перегородки из крупных элементов сравнительно небольшой толщины - называются крупнопанельными.
Возведение таких зданий ознаменовало переход от полукустарных методов строительства к индустриальным.
Преимущества крупнопанельного строительства:
- высокая степень индустриальности строительства с монтажным краном готовых элементов весом 3 и более тонн;
- снижение сроков строительства (2-3 месяца);
- снижение трудоемкости на монтаже по сравнению с кирпичными в 2 раза;
- снижение веса конструкций в 2,5-3 раза;
- снижение стоимости строительства.
Принципы решения наружных ограждающих конструкций здания:
- принцип совмещения ограждающих, утепляющих и несущих функций наружных ограждающих конструкций в одном конструктивном слое и образование однородной (однослойной) конструкции.
- принцип разделения ограждающих, утепляющих и несущих функций наружных конструкций между отдельными слоями и образование неоднородной или слоистой конструкции.
Панели внутренних стен обычно – однослойные.
Эффективные современные теплоизоляционные материалы
Вес панелей снижают за счет эффективного утеплителя:
( λ - коэффициент теплопроводности материала в ккал/м час град.)
Пенобетон
γоб =300-500 кг/см2; λ=0,11- 0,15 - утеплитель; γоб = 800-1000 (несущий)
Минераловатные плиты (полужесткие)
γоб=300-350кг/см2; λ=0,08 - 0,1
Пеностекло - получают из стеклянного песка с добавкой газообразователей. Очень эффективный материал, отличается стойкостью от атмосферных воздействий.
γоб=300-400кг/м3; λ=0. 11 - 0.14
Пенокералит- получают из легко плавленых глин при обжиге с добавкой газообразователей
γоб=350-500кг/м3; λ=11-0.17; «М»=10.40.50
Керамзит - получают из глин при обжиге и вспучивании без добавок. γоб=500-900кг/м3; λ=0.18-0.35
Пермет
γоб=150-300кг/м3
Термозитобетон (конструкция теплозащитная)
γоб=800-1400кг/м3; λ=25-0,60
Керамзытобетон
γоб=700-1400кг/м3; λ=0,2-0,5
Перметобетон
γоб=300-500кг/м3; λ=0.11-0,14
Конструктивные схемы крупнопанельных бескаркасных зданий:
- с несущими наружными стенами и внутренними поперечными и продольными перегородками;
- с тремя несущими продольными стенами;
- с поперечными несущими перегородками, работающими на сжатие.
Конструктивные схемы крупнопанельных каркасных зданий:
- с полным поперечным каркасом;
- с полным продольным каркасом;
- с пространственным каркасом;
- с неполным внутренним каркасом и несущими панелями наружных стен.
Схемы членения наружных стен на панели
Выбирая схему разрезки здания на панели нужно предусматривать минимальное количество типоразмеров монтажных элементов при максимальном их укрупнении. Предпочтения следует отдавать той схеме разрезки стен, в которой протяженность швов будет наименьшей.
Конструкции и сопряжения элементов крупнопанельных здании
Помимо общих требований, предъявляемых к наружным стенам (прочность, устойчивость, малая теплопроводность, морозостойкость, огнестойкость, небольшой вес, экономичность) конструкция наружной стеновой панели должна обеспечивать простоту заводской технологии и ее изготовления, совершенство конструкции стыка, высокую степень заводской готовности.
Форма и отделка панелей должна соответствовать архитектурным требованиям, предъявляемым к зданию данного типа.
Эксплуатационные качества панельных домов в значительной степени зависят от конструкции стыков между панелями.
Основными требованиями, предъявляемыми к стыкам крупнопанельных наружных стен, является герметичность, а также невозможность образования в месте стыка зимой конденсата.
Кроме того, в несущих и самонесущих панелях конструкция вертикального стыка должна надежно воспринимать растягивающие, сжимающие, а иногда и поперечные усилия, чтобы предохранить стык от образования в нем трещин.
Наиболее ответственные места - это стыки наружных панелей между собой и с перекрытием.
Требования: прочность, долговечность, простота монтажа, теплоизоляция и герметизация.
По способу соединения: на сварке; на петлях; на болтах.
Различают замоноличенные с заполнением полости стыка бетоном или раствором, т.е. выполнение мокрым способом (несущие и самонесущие);
Сухие, которые не требуют выполнения мокрых процессов на месте работ, за исключением зачеканки швов цементным раствором (навесные панели).
Сухие стыки - заполнены упругим теплоизоляционным материалом, воспринимающим деформации без образования трещин и обладающим компенсационными свойствами, т.е. способностью плотно заполнять стык независимо от сужения или расширения шва (черный герметик УМ-30, уплотняющая мастика УМ-40 - экспериментальный характер).
Полусухие, в которых часть полости заполняется сухим вкладышем из эффективного утеплителя, а другая часть - тяжелым бетоном.
Прочность и долговечность крупнопанельных домов в значительной степени зависит от долговечности металлических связей между основными конструкциями зданий. Поэтому защита стальных деталей от коррозии является одной из важнейших задач крупнопанельного строительства.
Антикоррозионное покрытие - детали на заводе покрываются со всех сторон цинком путем металлизации распылением, горячим цинкованием или гальванизацией. Последующая защита оцинкованных стальных элементов осуществляется их замоноличиванием цементно - песчаным раствором (1:1,5-1:2) толщиной не менее 20 мм.
Применяемые для облицовки наружных панелей керамическая плитка, стекломозаика, различные каменные фактуры получили широкое распространение
Крепление облицовочных материалов - тонкопиленного камня (толщина 10мм), керамической и стеклоплитки - к керамзитобетону осуществляется без использования крепежных деталей за счет адгезии к бетону панели.
В последние годы для отделки наружных панелей применяется «архибетон», представляющий собой наружный слой бетона на белом цементе.
Для надежности герметизации стыков в последнее время изменяют саму структуру стены.
Первый вариант - решение вертикальных стыков внахлестку с дополнительной защитой горизонтальных стыков балконными плитами.
Второй вариант - размещение вертикальных швов только в пределах стен лоджий. Наружные стены в каркасных зданиях решаются навесными и являются заполнением каркаса.
Панели выполняются двух разновидностей: однослойные керамзитобетонные толщиной 300-350мм; многослойные - с внутренними и наружными слоями из железобетона и эффективным утеплителем.
Панели опираются на специальные элементы перекрытия и крепятся к железобетонному каркасу с помощью монтажных сварных соединений.
Для требований долговечности и декоративности применяют алюминиевые конструкции, которые в течение длительного времени сохраняют хороший внешний вид.
Применение их позволяет создать многообразные архитектурные решения, добиваться выразительного внешнего оформления здания.
Широкое применение получили в каркасном строительстве ограждения в виде легких навесных стеклопанелей.
Схемы членения наружных стен на панели
Бетонные панели наружных стен
а б в
а – однослойная; б – двухслойная; в - трехслойная;
1 – конструктивно – теплоизоляционный бетон; 2 – защитно – отделочный слой; 3 – конструктивный бетон; 4 – эффективный утеплитель
Поэтажный панельный жилой дом с продольными несущими стенами (по серии 108)
Рядовая секция 1- 2 -3 широтной ориентации
Разрез по лестничной клетке
План на уровне 1 –го этажа
Деталь кровли
Основные железобетонные панели и стены из них
а – порядовка наружной стены из трехслойных панелей; б – порядовка внутренней стены; в – разрезка наружной стены из одношаговых трехслойный панелей; г-е – трехслойная панель наружной стены, рядовая одношаговая, подбалконная двушаговая, торцевая; ж – панель внутренней стены; з – вентиляционная панель
Основные легкобетонные однослойные панели и наружные стены из них
а – порядовка наружной стены толщиной 300 мм и менее (с противодождевым барьером); б – то же, с толщиной более 300 мм (без барьера); в – разрезка наружной стены из двушаговых панелей с барьерами; г, д – двушаговая панель соответственно рядовая (с барьером) и подбалконная; е, ж – одношаговая панель (без барьера) рядовая и подбалконная; з – фрагмент конструкции стен у лоджий
Наружные стены каркасных зданий из легкобетонных плит
Разрезка стены трёхрядная Разрезка стены двухрядная
Панель рядовая ленточная Панель простеночная Панель угловая
Стыки в наружных стенах из бетонных панелей
Конструкции стеновых панелей
Трёхслойная стеновая панель с утеплителем из цементного фибролита
Керамзитобетонная однослойная стеновая панель
Наружные стены из однослойных панелей однорядной разрезки зданий высотой до 9 этажей (по серии 1.132-1)
Наружные стены из трёхслойных панелей однорядной разрезки зданий высотой до 16 этажей (по серии 1.132-3)
Девятиэтажный жилой дом с «малым» шагом поперечных несущих стен и наружными стенами из керамзитобетонных панелей (по серии 90)
36 – квартирный блок- секция 1б-2б-3б-3б план типового этажа
Стыки 3-х слойных железобетонных панелей наружных стен
а – вертикальный стык с декомпрессионной полостью; б – сопряжение панелей выступа (ризалита) у лоджии; в – горизонтальный стык; г – крепление панели перекрытия к наружной стене
Вертикальные стыки панелей внутренних стен
а,в – стыки панелей поперечных и продольных стен; б, г – примыкание панелей поперечных стен к продольной стене (условно не показана приварка закладных деталей)
Стены каркасных зданий из алюминиевых панелей (приминительно к серии ии-04)
Панели высотой «на этаж» и на «этаж с парапетом», с горизонтальной разрезкой в уровне верха перекрытий
