Конструкции жилых зданий из крупноразмерных элементов
Лекция 4.
Конструкции жилых зданий из крупноразмерных элементов
Здания из крупных блоков
Крупноблочные стены современных зданий возводят из крупных легкобетонных, кирпичных или других блоков, изготовляемых на заводе. В крупноблочном строительстве применяют конструктивные схемы с продольными, а также с поперечными несущими стенами. Пространственная жесткость зданий обеспечивается продольными и поперечными стенами – вертикальными диафрагмами и перекрытиями – горизонтальными диафрагмами.
Наибольшее распространение получили бетонные блоки, изготовляемые из гидравлических вяжущих. Размеры блоков зависят от принятых шагов несущих конструкций и разрезки стен.
Применяют следующие виды разрезок: двух-, трех- и четырехрядную. Раскладку блоков производят с учетом правил перевязки швов.
В современном крупноблочном домостроении чаще применяют двухрядную разрезку как наиболее индустриальную с наименьшим количеством швов. При этой разрезке первый ряд состоит из простеночных и подоконных блоков, второй – из перемычек. Кроме того, применяют цокольные и угловые, карнизные и другие виды блоков. Простеночные блоки по вертикальным граням имеют четверти, подоконные блоки имеют такие же четверти, обращенные в другую сторону. У поясных и перемычных блоков сверху также образована четверть по длине изделия для опирания плит перекрытий. Перемычные блоки имеют четверть снизу для оконной коробки. Кроме того, у этих блоков на торцах верхней поверхности имеются закладные детали для соединения их с другими элементами зданий. Для монтажа блоков в них заделаны стальные монтажные петли. После монтажа крупные блоки имеют устойчивость и не требуют дополнительных временных креплений. При примыкании блоков друг к другу образуются различные стыки. Так, при сочетании двух блоков, подоконного и простеночного, образуется закрытый стык с каналом на высоту подоконного блока, который законопачивают промасленной паклей или промасленным жгутом и зачеканивают раствором. Таким же раствором заполняют канал. При примыкании двух простеночных блоков из-за наличия четвертей образуется открытый стык. Этот стык между ребрами четвертей проконопачивают или герметизируют пороизолом. С наружной стороны шов зачеканивают раствором. Изнутри открытый стык изолируют рубероидом и заполняют легким бетоном. При примыкании двух внутренних стеновых блоков образуется закрытый стык, который с двух сторон законопачивается паклей, а внутри заливается бетоном.
Рекомендуемые материалы
В некоторых случаях в строительстве применяют кирпичные блоки. Эти блоки изготовляют сплошными из различного вида кирпичей. Размеры блоков кратны размерам кирпичей – 380, 510, 640 см. Подоконные блоки делают на 130 мм тоньше простеночных. Наружные стеновые блоки облицовываются лицевым кирпичом, стеклом и керамическими плитками.
Для обеспечения пространственной жесткости здания в поперечных и продольных стенах предусматривают дополнительные связи в виде арматурных сеток и стержней.
Здания из крупных панелей
Основным направлением в индустриализации жилищного строительства является крупнопанельное домостроение, обеспечивающее высокую степень заводской готовности изделий, снижение стоимости и сокращение сроков строительства. Возведение крупнопанельных зданий ведется из крупноразмерных элементов – наружных и внутренних стеновых панелей, плит, перекрытий, лестничных маршей и площадок, объемных санитарно-технических кабин.
По конструктивным системам крупнопанельные здания подразделяются на бескаркасные и каркасные, помимо этого применяют здания блочно-панельные, панельные и каркасно-панельные с монолитным ядром жесткости.
Бескаркасные здания бывают с поперечными несущими стенами с малым шагом (2,4 – 4,2 м), большим шагом (4,8 – 7,2 м) и смешанные, а также с продольными несущими внутренними и наружными стенами. При строительстве с малым шагом целесообразно применять панель на перекрытия комнат, что уменьшает количество швов. Пространственная жесткость здания обеспечивается продольными и поперечными несущими стенами и плитами перекрытий. Применение разных видов сопряжений и армирования дает возможность строить в разных условиях. Недостаток системы с малым шагом поперечных несущих стен является их частое расположение, что ограничивает планировочное решение. Шаг 6 м представляет более широкие возможности в планировке.
Преимущества малого и большого шага объединяет система со смешанными шагами. Но в этом случае толщина панелей перекрытия – 22 см, как для большого шага, а в малом достаточно 12 см.
Конструктивная система с тремя продольными несущими стенами характеризуется применением двух несущих наружных и одной внутренней продольной стен.
В поперечном направлении жесткость зданий обеспечивается поперечными межквартирными стенами и конструкциями лестничной клетки. Это создает удобное расположение внутриквартирных перегородок, что обеспечивает относительную свободу планировочных решений. Включение наружных стен в работу конструкций ограничивает возможность использования этой системы для многоэтажных зданий.
Каркасная система в крупнопанельном домостроении наибольшее применение получила в сейсмических районах, а также при строительстве многоэтажных зданий. Все основные вертикальные и горизонтальные нагрузки воспринимает железобетонный каркас, поэтому в этой системе могут быть применены легкие навесные панели, межквартирные стены и перегородки, что значительно облегчает массу здания. Кроме того, облегчается устройство на первом этаже торгово-бытовых учреждений. Недостатком данной системы является увеличение количества монтажных элементов и, как следствие, трудозатраты, увеличение расхода стали и т.д.
Блочно-панельная система представляет собой сочетание панельной и объемно-блочной систем. Включение в структуру панельного здания максимально необходимого количества объемно-блочных элементов: санитарно-технических кабин, кухонно-санитарных и лестнично-маршевых блоков, объемно-пространственных балконов и лоджий и т.д. позволяет повысить уровень заводской готовности, снизить трудозатраты на строительной площадке. Между объемными элементами устанавливают наружные и внутренние стеновые панели, плиты перекрытий опираются на объемные блоки.
При строительстве зданий из крупных панелей с монолитным ядром жесткости обеспечивается пространственная жесткость здания за счет монолитного ядра, панелей наружных и внутренних стен и перекрытий. Этим достигается свобода планировочных решений, повышается архитектурная выразительность здания, уменьшается количество монтируемых элементов.
Конструктивное решение стен крупнопанельных зданий характеризуется системой разрезки, размерами панелей, материалами. Наибольшее распространение получила однорядная разрезка на один или два планировочных шага. Панели наружных стен выпускают с оконными и балконными столярными блоками, с остеклением и покраской переплетов. Внутренняя поверхность стеновых панелей подготовлена под окраску или оклейку обоями. Применяют также двухрядную или «ленточную» разрезку панелей в пределах этажа, состоящую из двух элементов простенка и пояса, служащего для двух смежных этажей. Такая система разрезки нашла применение в зданиях с большим шагом поперечных несущих стен. Применяют и другие нарезки, например, вертикальную разрезку на этаж, на два этажа.
По конструкции наружные стеновые панели делят на однослойные и слоистые. Однослойные панели должны обеспечить не только конструктивные, но и теплоизоляционные требования. Однослойные панели изготовляют из легких бетонов на пористых заполнителях: керамзитобетоне, золе, шлаковой пемзе и т.д. Кроме того, используют пенобетон, газобетон и др. заполнители. Отделочный наружный слой панелей выполняют в виде облицовки из мелких керамических или стеклоплиток, слоя декоративного бетона и т.д. На внутреннюю поверхность панели, подготовленную под окраску или оклейку обоями, наносят слой раствора около 15 см.
Панели могут быть двухслойными, включающими несущий ребристый или сплошной слой из железобетона и слой, состоящий из теплоизоляционного легкого или ячеистого бетона.
Значительное распространение получили трехслойные панели. Они состоят из наружного и внутреннего слоя с утеплителем между ними. Наружные и внутренние слои выполняют из железобетона или различных листовых материалов. Утеплителем служат жесткие или полужесткие маты и плиты из стекло- или минеральной ваты, фибролита или ячеистого бетона.
Один из недостатков трехслойных панелей – сквозные ребра, остывающие и промерзающие зимой. Преимущества – применение эффективного утеплителя, применение разных отделочных материалов по наружному слою из тяжелого бетона.
Одним из важных элементов наружных стен крупнопанельных зданий являются стыки. Они находятся под воздействием различных нагрузок, в т.ч. температурных и ветровых, солнечной радиации, осадков. В стыках между панелями и плитами перекрытий возникают усилия растяжения, сжатия и среза. Это сказывается на образовании трещин в швах. В трещины проникает влага, возникает воздухопроницаемость, развитие коррозии закладных деталей. Необходим своевременный ремонт.
Здания из монолитного железобетона в скользящей опалубке.
Здания каркасно-монолитные с заполнением из штучных материалов. По этому принципу в Ставрополе строят много домов.
Здания из объемно-пространственных блоков
Здания из объемно-пространственных блоков имеют наибольшую степень заводской готовности. Объемные блоки на строительную площадку доставляют в виде полностью законченных, оборудованных отдельных объемных элементов.
Приняты четыре типа объемных блоков: «колпак » - с приставной плитой пола, «стакан » - с приставной плитой потолка, «лежачий стакан » - с приставной панелью наружной стены, «труба » - с приставными панелями наружной и внутренней стен. Наибольшее распространение получили два вида объемных блоков – «колпак» и «лежачий стакан».
Преимущество блока типа «колпак » заключается в относительно простой установке перегородок, санитарно-технического оборудования, встроенной мебели. В архитектурно-планировочном отношении эти блоки дают возможность при угловом опирании друг на друга располагать дверные проемы в любом месте стены, а также создают раскрытие пространства путем удаления одной или нескольких стен.
Информация в лекции "30 Право государственной собственности на землю" поможет Вам.
Применение навесных наружных ограждений увеличивает композиционные свойства и приемы использования блоков: их можно по-разному устанавливать и ориентировать в пространстве, сдвигать, разворачивать, что позволяет создавать разнообразные объемно-пространственные решения, обогащать пластику фасадов.
Блоки типа «лежачий стакан » обладают большей жесткостью, достигаемой за счет наличия поперечных и продольных ребер. Конструкция блоков позволяет размещать легкие наружные стены практически в любом месте по глубине блока для трансформации жилья за счет уменьшения или увеличения площади летних помещений. В планировочном отношении из-за наличия ребер менее свободно размещаются дверные проемы, ограничена возможность объединения пространства смежных блоков.
Различают три конструктивные системы зданий из объемно-пространственных блоков: блочную, блочно-панельную и каркасно-блочную.
Блочная система состоит из отдельных блоков, которые устанавливают друг на друга, образуя плоскую или более сложную структуру фасада.
Блочно-панельная система представляет собой сочетание крупных панелей и объемных блоков, в т.ч. санитарно-технических кабин, шахт лифтов, объемных элементов лестничных клеток и кухонь. Сочетание панелей и объемных блоков позволяет получить разнообразные объемно-планировочные и композиционные решения жилых и общественных зданий.
Каркасно-блочная система характеризуется сочетанием каркаса и объемных блоков. Наличие каркаса позволяет применять ограждения с меньшей толщиной блоков.
