Интересные и нужные сведения о строительных материалах и технологиях

Железобетонные элементы заводского изготовления для бескаркасных зданий

Широко распространены, особенно в жилищном строительстве, крупнопанельные (бескаркасные) здания.

Благодаря отсутствию каркаса и повышенной степени заводской готовности элементов уменьшается трудоемкость монтажа и стоимость таких зданий.

Крупнопанельные бескаркасные здания делят на две группы: 1) с продольными несущими стенами и 2) с поперечными несущими перегородками. Конструктивная схема с поперечными несущими перегородками более рациональна, так как панели перекрытий опираются на внутренние поперечные перегородки, что пошоляет предельно укрупнить и облегчить наружные стеновые панели, которые, не воспринимая нагрузки от перекрытий и выполняя лишь ограждающие функции, могут быть изготовлены из легких эффективных материалов (керамзитобетона, ячеистого бетона и др.). Панели перекрытий и стен в крупнопанельных зданиях проектируют преимущественно размером на комнату. Для изготовления панелей применяют наиболее прогрессивную технологию — кассетный способ вибропроката.

Панели внутренних несущих стен обычно выполняют бетонными, из тяжелого бетона классов В15...В30. Их толщина 14... 16 см, что обеспечивает несущую способность этих панелей в зданиях высотой до 16 этажей. Повысить несущую способность стеновых панелей зданий большей высоты можно (в нижних этажах), увеличением их толщины, повышением класса бетона, переходом на железобетонные панели.

Если панели внутренних несущих стен выполнены бетонными, то их армируют только конструктивной вертикальной арматурой (у каждой поверхности панели в количестве 0,3 см2 на 1 м длины горизонтального сечения панели); кроме того, устанавливают горизонтальную распределительную арматуру у каждой грани в количестве не менее 0,3 см2 на 1 м высоты вертикального сечения. Если панели выполнены железобетонными, то их в несущих стенах армируют двойной вертикальной арматурой так, чтобы у каждой поверхности процент армирования горизонтальных сечений был не менее 0,1...0,15, в зависимости от класса бетона. В опорных сечениях панелей, где продольная арматура обрывается, устанавливают дополнительную косвенную арматуру в виде сеток.

Панели наружных стен обычно не являются несущими. Они могут быть выполнены однослойными или слоистыми, т. е. из одного или двух несущих слоев и теплоизоляционного слоя (рис. 11.15). Однослойные панели, применяемые для наружных стен, просты в изготовлении и выполняются обычно из легкого или ячеистого бетона. Двухслойные панели состоят из несущего слоя (70... 120 мм) и утеплителя (пенобетон, газобетон, пеностекло и др.). Трехслойные панели имеют два несущих слоя, связанных стальной арматурой, между которыми находится утеплитель. Снаружи и изнутри панели имеют защитно-отделочные слои (по 20...70 мм), наружный слой может быть отделан цветным цементом, керамической плиткой и т. п. Несущий слой слоистых несущих панелей обычно выполняют из железобетона (железобетонные панели), иногда из виброкирпичной кладки (виброкирпичные панели).

Дальнейшее укрупнение элементов заводского изготовления для бескаркасных зданий приводит к конструкции объемных блоков (объемных элементов). Здания из объемных элементов возводят, используя коробчатые блоки-комнаты или группы, изготовленные на домостроительном комбинате с полной отделкой и санитарно-техническим оборудованием. Применяют как сборные объемные (из отдельных элементов), так и монолитные цельноформованные блоки. Объемные блрки существенно изменяют характер строительства, приближая его к промышленной технологии, превращая строительную площадку в сборочный цех объемных блоков. Опыт массового строительства в Москве, Краснодаре, Куйбышеве, Сочи показал, что применение одно- и двухкомнатных объемных блоков значительно уменьшает трудоемкость и сроки строительства, повышает степень сборности зданий, улучшает качество строительства. Применение объемных блоков особенно рационально при малой удаленности объекта от места изготовления и наличии соответствующих механизмов для монтажа.

По назначению объемные блоки могут быть жилыми комнатами, санитарно-кухонными блоками, блоками-лестницами, блоками смешанного типа и др. По размерам блоки бывают на одну комнату, на квартиру, секцию или дом.

Существует три типа блоков: «колпак», «стакан» и «лежащий стакан». В блоках типа «колпак» (рис. 11.16, а) все грани монолитно связаны между собой, кроме приставной панели пола. При линейном опирании все стены блока испытывают внецентренное сжатие, а наличие проемов несколько снижает их несущую способность.

При опирании по углам сечение опорных элементов увеличивается устройством утолщений в виде вутов или ребер. В этом случае проемы не снижают существенно несущей способности стен блоков и могут устраиваться в любом месте, но не ближе 250 мм от наружной грани блока. Блоки типа «стакан» (рис. 11.16, б), отличающиеся приставной панелью потолка, не получили широкого распространения из-за усложнения технологии их изготовления. Более широко применяются блоки типов «лежащий стакан», «труба», в которых одна или две торцовые панели изготовляются отдельно (см. рис. 11.6, в). Они являются, как правило, несущими, имеют плоские или ребристые стены и образуют пространственный железобетонный каркас.

Блоки армируют в зависимости от их типа и схемы передачи нагрузки. Стены армируют сварными сетками из холоднотянутой проволоки диаметром 3...4 мм с шагом стержней 200...250 мм. Толщина стен блоков любых типов должна быть не менее 50 мм при тяжелых бетонах и не менее 60...80 мм — при легких. В блоках с угловым опиранием стены армируются конструктивно, а опорные ребра — по расчету, пространственными каркасами (армоблоками) с рабочими стержнями диаметром 10... 14 мм, классов A-1I или A-III. Проемы обрамляют тремя-четырьмя дополнительными стержнями диаметром 6...8 мм, которые необходимо надежно заанкерить и снабдить поперечной арматурой.

Потолки выполняют в виде плоской или ребристой плиты ребрами вверх. Панели пола в блоках типа «колпак» изготовляют, как правило, ребристыми с толщиной плиты 30...60 мм. При ширине блока 3,6 м и более панели пола выполняют предварительно напряженными. Армирование облегченного блока типа «колпак» показано на рис. 11.17. Объемные блоки имеют длину до 6,6 м, ширину не более 3,6 м (без балкона), масса блока вместе с монтажной траверсой составляет до 20...25 т.

Сборные объемные блоки выполняют из панелей кассетного или вибропрокатного производства. Стены блоков, формирующие наружную стену дома, обычно выполняют многослойными (например, из плотного бетона, утеплителя, наружного защитно-отделочного слоя и внутреннего отделочного слоя), а иногда сплошными или пустотелыми из однородных материалов; внутренние стены и перекрытия обычно делают однослойными. Блоки соединяют путем сварки закладных деталей.

Возможны и комбинированные конструкции объемных блоков с применением железобетона и других материалов. Например, разработана комбинированная конструкция объемного блока из железобетона и дерева (с выполненной в заводских условиях отделкой и комплектом деталей) для сельского строительства. Унифицированный объемный блок (рис. 11.18) состоит из несущего железобетонного сердечника и навешиваемых на него панелей стен, перегородок и пола. Сердечник имеет многоцелевое назначение (для усадебных домов, надворных построек и др.) и является основной несущей частью блока. Он образует четыре поверхности стен и поверхность потолка комнаты. На сердечник навешиваются утепленные панели наружных стен и пола. В некоторых блоках на панель пола устанавливают также легкие самонесущие перегородки на деревянном каркасе, образующие коридор, спальные комнаты, санузлы и другие помещения. Основными несущими частями сердечника являются четыре вертикальных угла-вута с радиусом 240 мм, где размещены вертикальная арматура с опорными металлическими пластинами внизу, передающие нагрузку на фундаментные стойки. Размеры одного блока 3,3 X 6 м, высота 2,8 м, масса 6,5...8 т в зависимости от наличия перегородок и оборудования. Навесные фасадные панели выполняют сплошными или с проемами размером 3,3 X 2,8 X 0,1 м.

Зайцев Ю. В., Строительные конструкции заводского изготовления: Учеб. для вузов по спец. «Пр-во строит. изделий и конструкций». — М., 1987

Литература

Голышев А.Б., Бачинский В.Я., Полищук В.П., Железобетонные конструкции

Зайцев Ю.В., Строительные конструкции заводского изготовления

Е.Ф. Лысенко, Армоцементные конструкции

С.В. Поляков, Каменная кладка из пильных известняков

В. Ермолов, Пневматические строительные конструкции

Журавлев А.А., Вержбовский Г.Б., Еременко Н.Н., Пространственные деревянные конструкции

А.В. Калугин, Деревянные конструкции

Е.К. Карапузов, Г. Лутц, X. Герольд, Сухие строительные смеси

А.А. Пащенко, Теория цемента

Волков В.А., Сантехника: как все устроено и как все починить

А. Грассник, Бездефектное строительство многоэтажных зданий

Д.С. Щавелев, Гидроэнергетические установки

Д.С. Щавелев, Экономика гидротехнического и водохозяйственного строительства

Гидротехнические сооружения. Ч. I. Глухие плотины

Гидротехнические сооружения. Ч. II. Водосливные плотины

Производство гидротехнических работ

Н.П. Розанов, Гидротехнические сооружения

А. П. Юфин, Гидромеханизация

Термоэлектрические преобразователи энергии

Использование возобновляемой энергии

Бетон и железобетон, избранные статьи

Современное состояние и перспективы развития энергетики