Главная → Статьи

Крупнопанельные стены бескаркасных и каркасных зданий

Стены бескаркасных зданий. Основной индустриальный вид современных жилых зданий — крупнопанельные бескаркасные. Большим преимуществом таких зданий является применение большеразмерных конструкций площадью до 18 м2 и весом до 5 т, изготовляемых на заводах с максимальной степенью их заводской готовности. Панели таких зданий доставляют на стройки с установленными в них остекленными и окрашенными за один раз оконными и дверными блоками.

Бескаркасные крупнопанельные здания строят в настоящее время высотой 5, 9, 12, 16 и даже 25 этажей. Пространственная жесткость и устойчивость таких зданий при действии на них ветровой нагрузки обеспечивается совместной работой соединенных друг с другом и с перекрытиями продольных и поперечных панельных стен.

В зависимости от архитектурно – планировочных требований крупнопанельные здания могут выполняться по разнообразным конструктивным схемам.

Несущими могут быть только продольные наружные и внутренние стены или только поперечные внутренние и торцовые. В таких зданиях панели перекрытий опираются по двум сторонам на продольные или на поперечные стены.

Несущими (могут быть одновременно все продольные и поперечные стены. В таких зданиях панели перекрытий опираются по контуру — по всем четырем сторонам.

Имеются также здания, в которых «есущими являются одновременно все поперечные и продольные наружные или внутренние стены. При таких решениях панели перекрытий, примыкающие к несущим продольным стенам, опираются тремя сторонами, а другие панели — двумя сторонами (на поперечные стены).

В зависимости от конструктивного решения шаг поперечных степ может быть в одном случае в пределах 3 м, в другом— основной большой шаг 6 м и дополнительный малый 3 м. В первом случае панели наружных стен чаще выполняют размером на одну комнату, а во втором — на две и одну комнаты, при высоте тех и других в один этаж. Внутренние несущие степы и стены жесткости также выполняют длиной на одну или две комнаты или на половину ширины здания (до 6 м) и высотой также в один этаж.

Панели наружных стен бывают глухими, без проемов, и с оконными и дверными проемами. Кроме этажных панелей, называемых рядовыми, в наружных стенах применяют цокольные и карнизные (парапетные) панели.

Панели наружных стен изготовляют разной конструкции и с применением различных материалов. Наиболее распространены однослойные, двухслойные и трехслойные конструкции.

Однослойные панели выполняют из легких бетонов — керамзитобетона, термозитобетона, перлитобе- гона, пеносиликата и других бетонов с легкими заполнителями и ячеистых бетонов. Однослойные панели несущих стен в зависимости от вида и объемного веса легкого бетона, а также климатического района строительства изготовляют толщиной от 240 до 400 мм. Однослойные легкобетонные панели самонесущих и ненесущих стен выпускают толщиной от 180 до 300 мм.

С наружной стороны такие панели имеют отделочный слои в виде облицовки мелкими керамическими мозаичными или стеклянными плитками, слоя декоративного бетона с включением крошки декоративного естественного или искусственного камня или битого стекла. С внутренней стороны панели имеют слой раствора толщиной 15—20 мм, тщательно затертый под окраску пни оклейку обоями.

Двухслойные несущие и самонесущие панели наружных степ состоят из внутренней несущей железобетонной плиты толщиной от 60 до 100 мм, выполненной из тяжелого бетона, и слоя легкого теплоизоляционного бетона с наружной стороны. В качестве теплоизоляционного бетона применяют ячеистые бетоны или керамзитобетон.

Наружную и внутреннюю поверхности двухслойных панелей отделывают теми же способами, что и поверхности однослойных панелей.

Ненесущпе двухслойные панели выполняют из тонкой железобетонной плиты (скорлупы) с наружной стороны и теплоизоляционного слоя с внутренней.

Трехслойные панели наружных стен изготовляют из двух железобетонных (наружного и внутреннего) слоев с расположенным между ними теплоизоляционным слоем. Железобетонные слои выполняют из обычного или силикатного тяжелого бетона, а также из легкого бетона. Наружный железобетонный слой делают толщиной не менее ’50 мм, внутренний — от 60 до 100 мм.

В качестве теплоизоляционного слоя в трехслойных панелях применяют плиты из пенополистирола, полужесткие и жесткие минераловатные плиты, цементный фибролит, пеностекло, плиты из легких и ячеистых бетонов.

Наружную поверхность трехслойных панелей отделывают так же, как в однослойных панелях, а внутреннюю — под окраску или оклейку обоями.

В гражданском строительстве наиболее распространены однослойные и трехслойные панели.

Панели внутренних несущих стен и стен жесткости изготовляют в виде сплошных гладких железобетонных плит толщиной 140—160 мм из обычного тяжелого бетона или плотного силикатного бетона, а также из легких и ячеистых бетонов. Выпускают эти панели также с дымовыми и вентиляционными каналами. Панели внутренних стен отправляют с заводов с гладкими поверхностями, подготовленными под окраску или оклейку обоями.

Как в наружные, так и во внутренние стеновые панели при их изготовлении закладывают металлические монтажные петли из круглой стали и ‘закладные детали, различной формы, которые служат для соединения между собой и с перекрытиями наружных и внутренних панелей после их установки на место.

В наружные и внутренние панели стен, также при их изготовлении, иногда закладывают трубы центрального отопления и отопительные приборы, а во внутренних панелях стен устраивают еще и каналы для скрытой электропроводки.

При строительстве крупнопанельных домов большое внимание уделяют конструкциям стыков между отдельными сборными элементами и тщательности их заделки, так как от этого зависит долговечность, прочность и эксплуатационные качества здания.

В стыках между элементами стен и сопряженных с ними сборных элементов перекрытий возникают усилия сжатия, растяжения и среза, восприятие которых должно быть обеспечено как. правильно запроектированной конструкцией стыка, так и тщательным его выполнением. Кроме того, стыки наружных стен должны предотвращать проникновение атмосферной влаги, ограничивать воздухопроницаемость, обеспечивать отвод влаги,, случайно попавшей в стык снаружи, теплоизоляцию, отсутствие конденсата на их внутренней поверхности. Для этого стыки наружных стен защищают от воздействия на здание наружной температуры, атмосферных осадков, ветра и солнечной радиации, а также от коррозии.

Стыки всех панелей степ между собой и с перекрытиями должны обеспечивать также необходимую звукоизоляцию смежных помещений и этажей, хорошую защиту металлических связей от огня и высокой температуры при пожарах и быть технологичными при их выполнении.

При строительстве крупнопанельных зданий высотой до 5 этажей включительно в стыках наружных несущих стен при опи- рапии на них перекрытий металлические связи можно защищать от коррозии только замоноличиванием бетоном. Во всех остальных зданиях, а также и пятиэтажных с несущими наружными стенами, возводимых в сложных геологических условиях, связи защищают металлизацией (оцинковкой) с замоноличиванием бетоном. Целесообразно применять связи из нержавеющей стали.

В стыках панелей внутренних конструкций при отсутствии систематического увлажнения связи не защищают от коррозии. Только в конструкциях санитарных узлов связи защищают от увлажнения тщательной паро- и гидроизоляцией. Для защиты от огня и высокой температуры при пожаре металлические связи должны быть прикрыты слоем бетона или раствора не менее 20 мм.

Одним из основных стыков, существенно влияющих на прочность зданий, является горизонтальный стык внутренних несущих стен. Такой стык может устраиваться двояко, в зависимости от конструкции элементов несущих стен и элементов перекрытий.

Если в стыке нагрузки от вышерасположенной несущей панели стены на нижерасположенную передаются через опорные части сборных элементов перекрытия, то такой стык называют платформенным. Если сборные элементы перекрытий опираются на консольные выступы нижерасположенных несущих панелей стен, а вышележащие панели стен непосредственно опираются на нижележащие, то такой стык называют контактным.

Платформенные стыки наиболее распространены. Их применяют при сопряжении сплошных панелей внутренних стен и плоских панелей перекрытий. При перекрытиях из многопустотных элементов платформенный стык может быть применен только зданиях высотой до пяти этажей с обязательной заделкой на заводах пустот в опорных частях элементов перекрытий.

Величина опоры элементов перекрытий на панели стен при платформенном стыке зависит от пролета перекрытий, опирания элементов перекрытий по двум сторонам или по контуру и этажности здания и может быть в пределах от 40 до 70 мм. На стены нижележащего этажа под опорные части элементов перекрытий укладывают слой раствора толщиной не более 20 мм. ‘акой же слой раствора наносят на опорные концы элементов перерекрытий под вышерасположенную панель стены.

Если толщина несущей стены недостаточна для обеспечения проходимой величины опоры элементов (панелей) перекрытия, то опорным частям таких панелей придают зигзагоооразную форму в плане.

При строительстве зданий высотой 7 этажей и более стержни арматуры, выпущенные из опорных частей панелей перекрытий, закладные детали в опорных частях или выпускаемые из них петли соединяют накладками па сварке. Места приварки накладок заполняют цементным раствором. Закладные детали панелей соединяют между собой над опорами (несущими стенами) и при контактных стыках в зданиях выше 5 этажей.

Большое влияние на прочность зданий оказывает соосность конструкций несущих стен, обеспечивающая центральную передачу нагруЗ‘Ки. Особенно важно это при расположении друг над другом внутренних несущих панелей стен, имеющих небольшую толщину. Соосность наиболее просто достигается с помощью фиксаторов, располагаемых в горизонтальных стыках на уровне перекрытий. При этом монтаж стеновых панелей носит характер полупринудительного, чем ускоряется процесс установки панелей в проектное положение.

Применяют различные типы фиксаторов для наружных и внутренних стен — по два фиксатора на каждую панель. Для фиксации положения панелей перекрытий и внутренних стеновых панелей используют фиксаторы, показанные на рис. 35. Хорошие результаты принудительного монтажа сборных конструкций крупнопанельных домов дает применение замкового соединения внутренних панелей стен и штырьевых фиксаторов.

Надежная работа несущего остова крупнопанельных здании повышенной этажности достигается неразрезным армированием стен и перекрытий. Оно осуществляется в узлах сваркой накладками выпусков арматуры из панелей стен и перекрытий с последующим замоноличиванием узлов бетоном. Кроме того, в местах сопряжения панелей внутренних стен их скрепляют между собой по высоте накладками, привариваемыми к выпускам основной арматуры этих панелей.

В последнее время стали применять шпоночные соединения панелей, которые препятствуют сдвигу панелей относительно друг друга, а также обеспечивают необходимую жесткость дисков стен и перекрытий. При шпоночном соединении наружных и внутренних стен вертикальные торцы панелей выполняют с уступами по высоте. После заполнения канала такого стыка бетоном образуется система шпонок.

Стыки наружных стен работают в сложных условиях. Исследования работы стыков наружных стен показали, что в них возникают как обратимые, так и необратимые деформации.

Обратимые деформации возникают ,в результате колебаний температуры наружного воздуха. При понижении температуры стыки испытывают деформации растяжения, которые могут вызвать образование трещин недопустимых размеров, способствующих проникновению в стык атмосферной влаги. При повышении температуры стыки испытывают деформации сжатия.

Необратимые деформации возникают в результате усадки н ползучести, которыми обладают железобетонные конструкции, а также неравномерной осадки зданий, вследствие чего в стыках возникают как деформации растяжения, так и сжатия.

Образование в стыках трещин вследствие деформаций растяжения может привести к коррозии стальных связей, заложенных в стыки, при недостаточной их защите, что отразится на долговечности зданий.

При защите связей бетоном необходимо исключить возможность появления в нем трещин в процессе эксплуатации зданий. Достигают этого устройством надежных стыков арматуры, выпущенной из панелей, способных воспринимать действующие в стыках усилия от температурных колебаний, усадки и ползучести бетона и осадки зданий, а также замоноличиванием стыков конструктивным бетоном. Стыки арматуры соединяют сваркой, постановкой на петлевые выпуски арматуры скоб и оцинкованными деталями на таких же болтах.

Арматурные выпуски панелей соединяют в двух уровнях — вверху и внизу.

В качестве утеплителя в вертикальных стыках на наклеенную по стыку полосу рубероида наклеивают вкладыш из полистирола толщиной 40 мм или пакет из минераловатной плиты, обернутой пергамином или другим гидроизоляционным материалом.

В горизонтальных стыках наружных стен температурные деформации не погашаются вертикальными нагрузками, а потому обжатие горизонтальных стыков ,не гарантирует от появления в них трещин. Это требует устройства в горизонтальных стыках противодождевого барьера — гребня, высота которого в трехслойных панелях должна быть 70 мм, а в однослойных — 40 мм.

Для защиты стыков от атмосферной влаги применяют герметики, тиоколовые мастики У-ЗОМ и УТ-35 и полиизобутиленовые мастики УМ-40 и УМС-50. Кроме того, для герметизации стыков наружных панелей используют также круглые жгуты из поро- изола или гернита и мастику изол. Жгуты из пороизола только тогда будут выполнять герметизирующие функции, когда они при укладке в стык будут обжаты до 45—50% первоначального размера. Защита стыков герметиками предохраняет стык не только от проникновения в него атмосферной влаги, но и от продувания.

В различных сериях крупнопанельных зданий применяются разные конструкции стыков. Некоторые из них приводятся ниже.

На рис. 8 показан вертикальный и горизонтальный стыки наружных трехслойных стеновых панелей. Наружные панели стен соединяют между собой и с панелями внутренних несущих стен сваркой скоб с петлевыми выпусками арматуры из наружных и внутренних панелей. Имеющиеся в торцовых гранях наружных панелей стен с внешней стороны углубления при стыковании панелей заполняют герметизирующим жгутом из пороизола, защищенным снаружи герметизирующей уплотнитсльной мастикой УМ-40 или УМС-50. Изнутри стык утеплен вкладышем из пено- полистирола. Внутренняя полость стыка, заполняемая тяжелым бетоном, имеет по высоте панели переменное сечение, увеличенное в верхней части стыка.

Горизонтальный стык панелей имеет в верхней части панели выступ высотой 60 мм. В шов наклеивают герметизирующие прокладки из жгута пороизола, а снаружи стык заполняют герметизирующей уплотнитсльной мастикой. В остальные части стыка укладывают цементный раствор.

На рис. 9, а, б показан вертикальный, а на рис. 9, в — горизонтальный стыки наружных стен с самонесущими наружными трехслойными панелями и внутренними несущими поперечными сплошными панелями. Соединение наружных панелей между собой и с поперечными стенами выполняется скобами за петлевые нынуски арматуры из панелей, а также монтажным креплением— приваркой выпусков арматуры к металлической планке.

Однослойные панели наружных стен из легких бетонов, а также многослойные панели из железобетона с эффективным утеплителем, имея значительные преимущества перед каменными и крупноблочными стенами, все же обладают значительным весом i300 кг/м2 и более). В связи с этим в последние годы в строительстве стремятся применять для панелей наружных степ другие материалы, которые позволили значительно облегчить вес на- пужных стен зданий.

Одним из решений конструкций облегченных стен являются асбестоцементные навесные панели, вес 1 м2 которых составляет 70—80 кг.

Асбестоце ментные ns нели для бескаркасных крупнопанельных зданий изготовляют, из листового асбестоцеменные толщиной 8—10 мм каркасной и бескаркасной конструкции. Каркасы в таких панелях состоят из асбестоцементных брусков 2 специального профиля или из деревянных брусков. Листы к брускам каркаса крепят на клее из эпоксидных смол с дополнительным закреплением дюралевыми заклепками диаметром 3 мм. Внутри панели закладывают утеплитель 5 из минераловатных нлпт на фенольной связке или изоляционные древесноволокнис- гые плиты в несколько слоев.

Вертикальный стык панелей снаружи заделывают мастикой УМС-50 и цементным раствором. Изнутри в стык ставляют деревянную антисептированную рейку, оклеенную и мя слоями рубероида, а затем пакет утеплителя из минералога той плиты в перфолевой оболочке, смоченной в цементном растворе. Швы между наружными и внутренними стенами из-, нутри помещений затирают раствором.

В экспериментальном порядке испытывается применение легких навесных панелей наружных стен из полимерных материалов.

Стены каркасных зданий. Одноэтажные и многоэтажные промышленные здания, многоэтажные общественные здания и частично жилые здания большой этажности возводят с несущим остовом (каркасом) в виде колонн, связанных вверху (для одноэтажных) или поэтажно балками, ригелями, фермами,•перекрытиями. Прогрессивным видом наружных стен каркасных зданий являются крупнопанельные.

Крупнопанельные стены в каркасных зданиях передают нагрузку от собственного веса на фундаментные балки, стены фундамента или подвала. При использовании ненесущих — навесных панельных стен нагрузка от них воспринимается элементами каркаса — основными колоннами и колоннами фахверка1, ригелями, балками и другими элементами перекрытий.

Самонесущие и навесные панели наружных стен располагают преимущественно перед наружными гранями колонн, что обеспечивает надежную тепловую защиту элементов каркаса.

В промышленных одноэтажных и многоэтажных зданиях стены выполняют преимущественно из расположенных горизонтально панелей высотой 1,2 и 1,8 м и длиной рядовых, перемычных и парапетных панелей 6 и 12 м, а простеночных — 3,0; 1,5 и 0,75 м. При скатных кровельных покрытиях применяют также трапециевидные панели длиной 6 м и высотой с одной стороны 0,6 м и с другой 1,8 м. Карнизные железобетонные панели имеют Г-образное сечение. Высота их 0,3 или 0,6 м, вылет консоли 0,45 м.

В многоэтажных каркасных гражданских зданиях преимущественно применяют поясную разрезку стен, при которой между окнами смежных этажей располагают длинные поясные панели. Между этими панелями находятся окна и простенки. Более широкие простенки делают преимущественно в жилых зданиях, узкие простенки или ‘совсем без простенков (ленточное остекление) — в общественных. Такую разрезку стен применяют иногда и в многоэтажных промышленных зданиях, по там поясные панели ставят в два ряда.

В промышленных зданиях панели стен в зависимости от их расположения и опирания могут быть самонесущими и навесными. Изготовляют их трех типов: сплошные однослойной конструкции из ячеистых бетонов, керамзитобетона, перлито-бетона, аглопоритобетона толщиной от 20 до 40 см; трехслойные, состоящие из двух (наружной и внутренней) железобетонных ребристых плит с зажатым между ними слоем утеплителя из полужестких минераловатных плит полной толщиной 28 и 30 см; однослойные железобетонные для неотапливаемых зданий в виде железобетонной ребристой плиты с полкой толщиной 25 мм и ребрами высотой 12 см. При длине панелей 12 м их выполняют из напряженно-армированного железобетона, легких бетонов и армоцемента.

Самонесущие панели стен устанавливают следующим образом: цокольные панели опирают на фундаментные балки, а панели последующих рядов—друг на друга или на панели простенков шириной 3,0 и 1,5 м. Высота таких стен обычно в пределах 10—42 м. Панели, расположенные выше, а также панели, находящиеся над ленточным остеклением, выполняют навесными, опирая их на металлические опорные столики (консоли), привариваемые к закладным деталям колонн.

К несущим элементам каркаса здания и колоннам фахверка панели крепят металлическими связями, допускающими незначительные вертикальные и горизонтальные перемещения панелей.

При заполнении швов между панелями цементным раствором панели, расположенные над оконными проемами, крепят к каркасу здания в четырех углах, остальные панели — только в двух верхних углах. При заполнении швов упругими прокладками все панели крепят в четырех углах.

Горизонтальные и вертикальные швы между панелями заполняют упругими синтетическими прокладками (пороизолом) с герметизацией шва снаружи мастиками УМ-40, УМС-50. При отсутствии упругих синтетических материалов.

Ваш отзыв