Бескаркасный панельный дом относится к
Бескаркасная крупнопанельная система
Бескаркасная крупнопанельная система является наиболее эффективной и перспективной для жилых домов и некоторых видов общественных зданий. В 1975 г. удельный вес панельного домостроения в нашей стране достиг 49%, а в некоторых городах 70— 80%, в 1980 г. его объём намечено довести до 60%. В панельных жилых домах по сравнению с кирпичными масса здания на 25— 30% ниже, затраты труда на стройплощадке на 35—40% меньше, продолжительность строительства сокращена в 1,5 раза. Панельное домостроение получило широкое развитие также в ЧССР, ГДР, Польше и других социалистических странах . Оно координируется в рамках СЭВ.
«Крупные панели, — писал еще И. В. Жолтовский, — это новое слово техники. Они требуют срочного решения, но осторожного, с обязательным испытанием проектных предложений в опытном строительстве». Несмотря на значительное повышение качества проектов новых серий панельных домов, внедряемых сейчас в строительстве, проблема архитекторектуры панельного домостроения является очень острой и во многом еще не решенной. Именно этим объясняется однообразие пятиэтажной панельной застройки конца 50-х—начала 60-х годов, недостатки которой были отмечены в постановлении ЦК КПСС и Совета Министров СССР, 28 мая 1969 г. О мерах по улучшению качества жилищно-гражданского строительства.
Проведенная в последующие годы работа, в которой большую Роль сыграли крупные специализированные институты, привела к созданию и внедрению с 1971 г. новых, более совершенных типовых проектов стандартов, строительных нормативов, методов, в том числе блок-секционного, метода Единого Каталога, которые сущест-4 улучшили функциональные и эстетические качества жилища, том числе и панельных домов. Прежде всего это выразилось в их новых планировочных схемах, разнообразии по этажности и протяженности, применении блок-секций, увеличении числа форм архитекторектурных деталей (лоджии, эркеры, входы и др.). Большую роль сыграло творческое содружество архитекторекторов, инженеренеров и работников ДСК, которое получило развитие в ряде городов в форме архитекторектурно-конструкторско-технологических групп (АКТГ), работающих непосредственно на ДСК.
Каковы же архитекторектурные аспекты и проблемы освоения панельных бескаркасных железобетонных зданий в настоящее время? Практика панельного домостроения в СССР и других странах показывает, что обеспечение качества панельных зданий заключено в творческой архитекторектурной разработке их конструктивных систем и элементов. Поэтому архитекторектор прежде всего должен понимать логику и особенности этих систем. В настоящее время применяются следующие системы бескаркасных панельных зданий.
Система с несущими продольными и поперечными стенами представляет собой классическую стеновую систему, в которой несущими являются все стены, а перекрытия размером «на комнату» опираются по контуру. Такое решение ведет к наиболее равномерному распределению нагрузок, отличается надежностью и жесткостью, технологичностью и хорошими технико-экономическими показателями. Поэтому она и была в свое время наиболее массовой. В то же время в архитекторектурном отношении система имеет существенные недостатки. Ее пространственная замкнутость, совмещение несущих и ограждающих функций, малые планировочные шаги (от 2,4 до 3,6 м) ограничивают возможности планировочного и объёмно-пространственного решения. Ей свойственна тектоника, типичная для «стеновых систем». В настоящее время система реконструирована и на ее основе созданы новые серии 90, 91, 95, 96, 121, 1-ЛГ-504, 1-ЛГ-602 и др. с новыми параметрами и элементами. Однако избежать однообразия форм пока не удалось.
Приемы решения структуры наружной стены каркасных зданиях имеют много модификаций
Система с несущими поперечными стенами. Основными несущими элементами в этом случае являются панели поперечных стен, на которые опираются панели перекрытий, а панели наружных стен — самонесущие. В качестве диафрагм жесткости используются конструкции лестниц. В зависимости от величины пролета между стенами такие системы получили дополнительное название «с узким» (до 3,6 м) или «с широким» шагом (4,2—7,2 м) поперечных несущих стен. В системе с широким шагом возрастают нагрузки на несущие стены и ее технико-экономические показатели несколько снижаются. В то же время система обладает рядом принципиальных архитекторектурно-планировочных достоинств. Практика Москвы и Киева, а также ЧССР показала, что эта система допускает максимальную вариабельность планов, позволяет создавать оригинальные решения фасадов. В настоящее время такая система с шагом 4,8; 6,0 и 7,2 м внедряется в экспериментальном районе столицы— Соверное Чертаново. В ЧССР применяются две системы панельных жилых домов с поперечными несущими стенами: с узким шагом — 3,6 м (ТО 6В) и с широким — 6,0 м (ТО 8В), осваиваются системы с шагом 7,2 м.
Система с несущими продольными стенами, на которые опираются панели перекрытий, позволяет увеличить пролет перекрытий до 6—8 м, что дает возможность получить относительно большие планировочные пространства, но вызывает необходимость в несущих панелях наружных стен. На основе этой системы разработан ряд серий панельных жилых домов (московская 1-515, украинская 1-480). Технико-экономические показатели при этом близки к другим сериям, но архитекторектурно-планировочные возможности намного шире. Внутреннее пространство здания между тремя продольными стенами фактически свободно, оно обусловлено только шагом панелей и необходимостью стыковки ненесущих перегородок с вертикальными швами стен. В 1971 г. эта система использовалась в 15% панельных домов.
Методы блок-секций и каталога, разработанные и внедренные в СССР в 70-е годы, являются новым этапом в освоении архитекторектуры панельных зданий. Проектировщики Москвы разработали и внедрили в практику Единый каталог изделий, технологических и конструктивных узлов. Внедрение первой очереди каталога на ДСК Москвы охватило две конструктивные системы — бескаркасную с узким шагом поперечных стен и каркасную, что позволило провести межсистемную унификацию параметров. Построенные по Единому каталогу в Москве в районе Тропарево 16—22-этажные жилые дома отличаются новым масштабом, пластикой, композиционным разнообразием. В то же время в самом каталоге еще мало оригинальных железобетонных деталей, позволяющих создавать образные архитекторектурные композиции.
Метод блок-секций расширяет возможности архитекторектора, так как, не затрагивая конструктивную систему здания, ее элементы, позволяет свободно компоновать в пространстве жилые блоки. Видимо на основе этого метода возникает принципиальная возможность для архитекторектора выбирать и компоновать в застройке блок-секции не только одной серии, но и нескольких, (возможно даже разных конструктивных систем) для получения разнообразия застройки.
Блок-секционный метод реализован в квартале № 28 массива Сосновая поляна в Ленинграде, где на основе изделий 1-ЛГ-600А архитекторекторы создали оригинальные объёмные композиции панельных зданий, Криволинейные и крестообразные в плане жилые дома на основе блок-секционного метода построены в Минске, Киеве и других городах.
Важную роль в архитекторектуре панельных зданий играют конструктивные элементы. Панели стен, входы, солнцезащитные устройства, балконы, лоджии и эркеры панельного дома — одновременно конструктивные и визуальные элементы здания. Они формируют свое микропространство, которое условно может быть названо промежуточным или перетекающим, обеспечивающим качество «непрерывности» внешнего и внутреннего (Ф. Л. Райт). О стандартном строительном наборе мечтали пионеры новой архитекторектуры. «Успех организации этого многосоставного «строительного набора», — писал В. Гропиус, — в актуальную структуру полноценного сгармонированного производства зависит от творческого таланта архитекторектора-проектировщика». К сожалению, все эти железобетонные изделия и элементы пока все еще примитивны, грубы, форма их не осмыслена, лишены одухотворенности. А между тем это поистине архитекторектурные элементы, в них функция и эстетика являются первичными, а конструктивная роль — вторичной, подчиненной. Именно эти элементы в условиях заводского домостроения дают огромные возможности для создания архитекторектурного разнообразия. За каждым таким якобы конструктивным элементом стоят пространство, свет, форма чисто архитекторектурного плана, требующие таланта скульптора. «Пространства, расстояния и формы, — писал Ле Корбюзье, — внутренние формы, движение внутри здания и внешние формы, пространства вне здания — количества, вес, расстояния, атмосфера— вот компоненты, с помощью которых мы созидаем. Вот наши средства».
Рассмотрим особенности формы некоторых из этих элементов в связи с возможностями бетона и железобетона как материалов.
Форма панелей наружных стен и структура стены панельных зданий определяются прежде всего конструктивной системой, частности, тем, является ли наружная стена несущей или самонесущей, Системам с ненесущими наружными стенами присущи открытые и зрительно легкие ажурные структуры наружной стены, насыщенные лоджиями, фигурными ограждениями балконов, солнцезащитными элементами. В системах с несущими наружными стенами должна выражаться идея работы конструкции, массивности стены, что должно отразиться и на формах балконов, эркеров, пилонов, уступов.
Конструктивные системы и формы бескаркасных панельных зданий тектонически взаимно обусловлены.
1, 4 – с несущими продольными и поперечными стенами;
2 – с тремя продольными несущими стенами;
3,5 – с поперечными несущими стенами;
6 – формы панельных зданий
Навесные стеклянные стены с применением ситаллов в каркасном здании
Структура стены в здании с грибовидным каркасом. Гостиница в Канневе, 1961 г.
17 – этажный дом из вибропрокатных панелей с поперечными несущими стенами. Киев, 1970г.
Панельные дома, созданные на основе блок-секционного метода. Санкт-Петербург, 28 квартал «Сосновая поляна», 1974
Разнообразие форм фасадов панельных зданий определяют функционально-конструктивные элементы: панели стен, ограждения лоджий и эркеров, проёмы
Жилые дома в районе Тропарёво. Москва
Жилой дом в Ташкенте
К архитекторектурным свойствам элементов панельного дома следует отнести размер и форму панели (определяющие характер разрезки поля стены); форму и габариты оконного (дверного) проема, поверхность панели (фактура, цвет, облицовка или экран).
Большое значение для архитекторектурного облика панельных зданий имеет разрезка фасада. У нас в основном применяется один тип: панель на комнату. Некоторые ДСК выпускают панели на две комнаты по горизонтали (двухмодульные). За рубежом имеются и другие типы панелей, например на 2—3 этажа. Важную роль играет форма поверхности панели, которая может быть объёмной — выпуклой или вогнутой. Из таких панелей может быть собрана фасадная стена, обладающая пластикой. Применяется и двухрядная разрезка «ленточная», которая обычно используется в системах с широким шагом поперечных стен. Источник разнообразия панельных жилых домов следует искать не только в разрезке фасада и форме панели, но и разнообразии форм и габаритов оконных проемов, которые активно влияют на облик жилого дома.
Панельный дом: плюсы, минусы и особенности
В отличие от кирпичного панельки собирают по огромным частям — складывают из железобетонных плит, как конструктор. С завода на стройку приезжают блоки — цельные стены, полы и потолки будущего дома, остается только их совместить. С лицевой стороны плита выглядит однородной, может быть рельефной или гладкой, но на самом деле состоит из нескольких слоев: наружного облицовочного слоя, железобетона и утеплителя из минеральной ваты и пенополистирола. В последний заложен каркас из арматуры, который соединяет все компоненты. Строители возводят каркасные и бескаркасные (крупнопанельные) здания: в первом случае «конструктор» скрепляют посредством колонн и межпанельных перекрытий, во втором продольные несущие стены опираются на поперечные.
Панельная технология впервые появилась в 1910 году в пригороде Нью-Йорка, а в СССР разработка первых панельных домов началась в 1940 году, но была прервана из-за Великой Отечественной войны. Удобство этой технологии заключается в сокращении сроков строительства — они зависят от количества этажей будущего дома, но обычно работы занимают от трех месяцев до года.
Типы панельных домов
Панельные дома делят на три основных типа-категории в зависимости от материалов и площадей квартир:
- 137-я серия: площадь квартиры до 70 кв. м, кухни 9 кв. м. На первом этаже — помещение для консьержа и хранения вещей.
- 504-я серия: самый бюджетный вариант, отличаются холодными стенами, кухнями 4,5–6,3 кв. м, смежные комнаты и совмещенные санузлы, а в квартирах нет подоконников.
- 600-е серии: максимальная площадь квартиры — до 65 кв. м, средний класс среди панелек. В народе дома прозвали «кораблями» за окраску фасадов с непрерывными оконными проемами, похожими на палубные надстройки пассажирских паромов.
Современные панельные дома
Учитывая опыт прошлых лет и зачастую оправданное недовольство хрущевками советских времен, покупатели и сейчас с недоверием относятся к панельным домам. Но благодаря технологиям новые панельки превратились в комфортное жилье. Современные застройщики усложняют и оптимизируют конструкции блок-секций и методы их соединения друг с другом, снабжают стены высокотехнологичными материалами с учетом теплопроводности.
Увеличен шаг несущих стен, улучшена планировка: метраж в новых квартирах, как правило, больше, чем в типовой советской застройке. Потолок подняли до 420 см, а внешняя облицовка пестрит оригинальными вставками и оттенками. Срок эксплуатации современных панельных объектов увеличился до ста лет.
Панель, кирпич или монолит
Монолитные дома строят из бетона, который держится армированным металлическим каркасом. Для заливки стен используют опалубку, которая собирается, переносится и разбирается, чтобы возвести стены в разных частях здания. В монолитных домах можно сделать перепланировку любой сложности в пределах квартиры. При этом средняя скорость строительства — четыре-пять этажей в месяц.
Кирпичные дома — это высокое качество, которое сейчас относят к премиум-классу. Строительство одного такого высотного здания занимает от двух лет, и цены выше по сравнению с монолитными и панельными многоэтажками. Последние, даже в самом современном варианте, по-прежнему проигрывают кирпичу и монолиту по уровню звукоизоляции. Зато их цена значительно ниже, поскольку себестоимость возведения панельного дома по сравнению с монолитным ниже на 20–40%.
Плюсы и минусы панельных домов
Преимущество для застройщика очевидно — панельный дом можно возвести быстро. Среди потенциальных покупателей недвижимости бытует мнение, что такие дома отличаются маленькими площадями квартир, низкими потолками и холодными стенами. На самом деле у панелек много плюсов:
- можно не бояться покупать квартиру в панельном доме на стадии котлована. Сроки строительства короткие, и его не нужно приостанавливать зимой, погодных условий такой дом не боится;
- малозатратная технология производства плит, тем не менее, исключает брак в результате человеческого фактора — создание «деталей» дома автоматизировано;
- простота изготовления влияет на цену: панельные дома относят к сегменту доступного жилья;
- панельки официально служат до полувека, но на примере советских хрущевок можно видеть, что срок эксплуатации может быть 100–150 лет;
- в квартире панельного дома проще делать ремонт: снижаются затраты на капитальную подготовку и без того гладких стен;
- железобетонные плиты отличаются прочностью, материал устойчив к коррозии, хорошо противостоит физическим и химическим воздействиям.
Минусы тоже есть. Среди основных архитекторы называют следующие:
- планировка. Технология строительства предусматривает большое количество несущих стен, которые нельзя сносить, перестраивая жилье по собственному желанию;
- сырость. Эта проблема может появиться вскоре после сдачи квартиры, если застройщик использовал некачественные материалы, либо в старых панельках, где разрушаются швы на стыках стен. При отсутствии хорошей вентиляции влага приводит к образованию грибка и плесени;
- плохая изоляция. В панельных домах лучше позаботиться о дополнительной звуко- и теплоизоляции, ведь стены довольно тонкие. Раньше проблему решали с помощью ковров, сейчас на рынке достаточно современных материалов, о которых стоит подумать перед началом ремонта.
Стены в панельных домах
Квартиры в панельных домах обязательно нужно проветривать или снабжать вытяжкой из-за низкой воздухопроницаемости используемых материалов. В старых панельках шаг несущих стен составлял 3,3 м, в современных — 4,2–6,6 м. Наружные стены — самые толстые; они могут быть однослойными (из легкого бетона) и многослойными (из железобетона и пенополистирола).
Несущие панели обычно 140–220 мм, а внутренние перегородки в квартирах — 80–100 мм. Толщина стен измеряется без учета штукатурки, утеплителей и других отделочных материалов.
Практически все современные панельные дома строятся из трехслойных стен: между бетонной заливкой в них проложен утеплитель. Коэффициент теплоизоляции практически равен кирпичным стенам шириной 80–90 см. Ширина панельных стен зависит от конструкции дома: чем больше этажей, тем толще должны быть несущие панели в основании здания. Основной проблемой остаются стыки между ними, поэтому, когда планируете покупать квартиру в панельном доме, убедитесь, что в ней нет видимых щелей, из которых дует (проверяют при помощи зажженной спички). Если принимаете жилье в новостройке, обязательно обращайте внимание застройщика и требуйте исправления недочетов.
Перепланировка квартиры в панельном доме
При перепланировке важно учесть, где находятся несущие стены. Поскольку они играют ключевую роль в конструкции дома, перестраивать их по своему усмотрению незаконно. Но любые внутренние перегородки можно переносить и убирать. До того как согласовывать ремонт с дизайнером, нужно подготовить план жилья с указанием функциональности стен и техническое заключение. Часто владельцы определяют, какие из них несущие, только оценив ширину, и тем самым рискуют нарушить закон.
Помимо функционала стены, специалисты учитывают, планируется ли в доме капитальный ремонт и были ли подобные изменения у соседей, живущих в верхних квартирах и под вами. В некоторых случаях разрешают делать проем (например, между комнатой и кухней), но с обязательным усилением металлоконструкцией. Любую перепланировку владельцы должны внести в проект и согласовать его с лицензированной организацией.
Комментарий эксперта
Илья Заливухин, архитектор:
— Главная особенность панельных домов — в их конструктивной системе, в случае перепланировки ее запрещено нарушать. Специалисты должны подготовить проект на основании исследования конструкции, чтобы дать ответ на вопрос, можно ли делать перепланировку. Определить стопроцентно на глаз, несущая это стена или нет, практически невозможно; современные панельные стены могут быть шире 20 см независимо от функции. Часто в квартире такого дома все стены несущие, потому что в нем нет железобетонного каркаса.
Все жалобы на условия жизни в панельных домах актуальны и для современных новостроек. По сравнению со зданиями прошлого века они в чем-то стали лучше — изменились материалы, но не до такой степени, чтобы многоэтажную панельную застройку можно было бы считать качественной. Например, что касается звукоизоляции, то часто шумы проникают через швы между стенами, полом и потолком, а не сквозь саму плиту. Поэтому я бы посоветовал обращаться к специалистам, которые грамотно подберут варианты для шумоизоляции. В противном случае можно вложить много денег и не получить результата.
В СССР панельные дома делали как временное решение. Хотя изначально появились индивидуальные проекты, такие как «Ажурный дом» архитектора Андрея Бурова на пересечении Беговой улицы и Ленинградского проспекта. Панели в таких домах были массивными, резными, декоративными. В дальнейшем строители задумались об упрощении технологий. В 1955 году вышло постановление «Об устранении излишеств в проектировании и строительстве», которое дало старт советскому модернизму. Так появились стандартизированные дешевые панельки в составе целых кварталов, как в Новых Черемушках архитектора Натана Остермана. Квартиры в этих домах давали от государства, а теперь они стали коммерческим жильем.
Панельные дома могут быть востребованы при улучшении качества строительства, чтобы в итоге не уступать по параметрам монолиту. В мире существуют примеры панельных домов бизнес-класса, у нас же это в основном эконом. Нужна не дешевая коммерческая застройка, а переосмыслении конструкций — экоматериалы, высокое качество.
Покупая квартиру в новом панельном доме, попробуйте просчитать на 20–30 лет вперед. Сразу выбирайте ту, планировка в которой вас полностью устраивает. Любая самодеятельность здесь чревата не только юридическими, но и физическими последствиями — стены держат дом. Если говорить о капитальном ремонте, то про перепланировку лучше забыть. Иначе будет много сложностей и дополнительных вложений, если конструктор все же даст разрешение на реконструкцию и изменения в несущих стенах. По вопросу замены окон и утепления тоже стоит консультироваться в конкретном случае, потому что у каждой конструкции свои особенности. Например, если промерзает стена и вы делаете утепление без заключения архитектора, может измениться место концентрации влаги, что приведет к сырости и образованию плесени.
Раньше панельные дома были пятиэтажными, теперь это высотная застройка, а качество не сильно изменилось. Панель не вытеснит монолит даже при улучшении качества материалов: каждая технология строительства актуальна для определенных условий местности, сроков возведения дома. Панельные дома могут стоить дешевле за счет уменьшения расходов на оплату ручного труда — автоматизации процесса на производстве, но не за счет качества. Вместо того чтобы увеличивать плотность застройки, предоставляя «доступное жилье», и возводить панельные многоэтажки выше пяти этажей, нужно повышать качество домов, делая упор на комфорт жильцов и учитывая уникальную архитектуру города.
Бескаркасные панельные здания
Пространственная жесткость бескаркасного панельного здания обеспечивается его несущим остовом, состоящим из поэтажно смонтированных поперечных и продольных стен – панелей, связанных между собой и с панелями перекрытий в единую жесткую систему.
Рис. 37. Конструктивные схемы бескаркасных крупнопанельных зданий:
а – с несущими стенами продольными; б – то же, поперечными; 1 – несущие стены продольные; 2 – то же, поперечные; 3 – перегородки; 4 – панели перекрытий; 5 – самонесущие панели наружных стен.
Панели перекрытий могут опираться на продольные или поперечные стены (рис. 37), или на те и другие (опирание по контуру).
Наиболее ответственными узлами в конструкции панельных зданий являются стыки стеновых панелей между собой и с панелями перекрытий (рис. 38). К стыкам предъявляются требования прочности, долговечности, звукоизоляции и простоты монтажа. Одновременно они должны обеспечивать хорошую теплоизоляцию и герметизацию наружных швов.
Рис. 38. Стыки панелей:
а – замоноличенный вертикальный; б – то же, горизонтальный; 1 – панель наружной стены; 2 – то же, внутренней стены; 3 – бетон; 4 – пороизоловый жгут; 5 – мастика; 6 – прокладка;
7 – дренажный канал; 8 – панель перекрытия; 9 – цементный раствор; 10 – анкер.
Так как материалы, применяемые в стыках панельных стен, имеют разные физико-механические свойства, разную долговечность (часто гораздо меньшую срока службы здания) особое значение имеет обеспечение высокого качества производства строительных работ и применение материалов только с хорошими физико-механическими свойствами.
В бескаркасных панельных зданиях предусматривается совмещенная крыша.
Карнизные плиты крепятся к панелям перекрытий, опираясь на стеновые панели.
Фундаменты бескаркасных панельных зданий выполняются из сборных железобетонных блоков подушек и бетонных блоков, на которые укладываются цокольные панели. В современном строительстве фундаменты под такие здания чаще устраивают в виде свай с забивкой их по контуру наружных и внутренних несущих стен.
Лестницы выполняются из сборных железобетонных площадок и маршей.
Плиты перекрытий встроенных лоджий панельных зданий опирают на несущие боковые внутренние железобетонные стены, которые требуют дополнительно утепляющих конструкций в виде отдельных доборных панелей наружных стен или объёмных элементов.
Особенность конструктивного решения выносных лоджий заключается в опасности возникновения разности осадочных деформаций лоджий и здания, особенно при большой этажности, так как перекрытия таких лоджий опираются на приставные боковые панельные стенки – «щёки».
Поэтому в многоэтажных зданиях проектируются конструкции навесных лоджий, «щёки» которых крепят на поперечные внутренние стены.
Боковые стены выносных лоджий проектируются несущими только в зданиях малой и средней этажности. При этом для обеспечения совместной осадки лоджий и здания стены лоджий опирают на участки фундаментов поперечных внутренних стен.
Балконы изготавливаются в виде железобетонной плиты, которая опирается своей хвостовой частью на стеновую панель и скрепляется при помощи сварки выпусков арматуры с панелью перекрытия.
Каркасные панельные здания
Каркасные конструкции применяются при возведении крупных общественных зданий, а также многоэтажных жилых домов, в которых необходимо создавать большие, свободные от перегородок помещения.
Каркасно-панельные здания могут быть как с полным, так и с неполным каркасом. Основным решением является первое, позволяющее возводить здания любой этажности с использованием легких навесных панелей. Неполный каркас, требующий несущих панелей, применяется в зданиях небольшой высоты.
Основным требованием к каркасу является обеспечение его прочности и пространственной жесткости.
Каркасы, как правило, выполняются из сборного железобетона. При большой этажности колонны нижних этажей иногда делают монолитными с жесткой арматурой.
Стальные колонны применяют в уникальных зданиях при наличии технико-экономических обоснований.
Расположение ригелей каркаса может быть как поперечным, так и продольным (рис. 39, а).
Рис. 39. Конструктивные схемы каркасных крупнопанельных зданий:
а – с полным каркасом и продольными ригелями; б – то же, безригельный вариант;
1 – стойки (колонны); 2 – продольные ригели; 3 – панели перекрытий, опирающиеся на ригели; 4 – то же, опирающиеся на колонны.
Встречается также и безригельный вариант с опиранием крупноразмерных элементов перекрытий непосредственно на колонны (рис.39, б).
По конструктивной схеме каркасы могут быть как рамного, так и рамно-связевого и связевого типов.
Колонны в каркасных схемах изготавливаются на высоту одного или двух этажей. Они опираются на железобетонные фундаменты стаканного типа, устанавливаемые в зависимости от нагрузки и местных грунтовых условий непосредственно на грунт или на свайные фундаменты.
На полки ригелей опирают панели перекрытий. Рядовые панели приняты многопустотными. Связевые панели предусмотрены двух типов: пустотные или санитарно-технические с отверстиями для пропуска труб.
Вертикальные стенки-диафрагмы жесткости выполняются из сборных железобетонных панелей толщиной 120 мм, соединяемых с элементами каркаса и между собой.
В центральной части высотных зданий размещаются пространственные элементы используемые для размещения лифтовых и коммуникационных шахт, лестничных клеток. Эти элементы закрепляют в фундаментах и соединяют с перекрытиями, образующими поэтажные горизонтальные связи, которые воспринимают передаваемые на стены горизонтальные (ветровые) нагрузки.
Пространственная жесткость каркасных высотных зданий обеспечивается, кроме того, техническими этажами. Они используются для размещения инженерного оборудования.
Наиболее ответственными местами сборного каркаса являются его узлы,в которых стыкуются между собой отдельные элементы. Они должны обеспечивать надежную работу конструкций, быть долговечными, обладать простотой устройств и, кроме того, допускать возможность производства работ в зимнее время, приобретать прочность сразу после сборки, обеспечивать при монтаже точность взаимного расположения элементов.
Стеновые панели в полнокаркасных зданиях применяются навесные или самонесущие.
Крыша зданий делается совмещенной и конструктивно решается аналогично крышам бескаркасных зданий.
Наиболее целесообразным типом лестниц для каркасно-панельных зданий является железобетонная со сборными укрупненными элементами, состоящими из марша с двумя полуплощадками, опирающимися на ригели каркаса.
Основания высотных каркасно-панельных зданий испытывают большие нагрузки, поэтому наиболее рациональными являются фундаменты из железобетонных свай.
Оборудование санитарных узлов размещается в специальных санитарно-технических кабинах, доставляемых на стройки в готовом виде и устанавливаемых на месте в процессе монтажа зданий.
Кирпичные здания
В качестве стенового ограждения широко применяют искусственные камни. Это обусловлено большими запасами сырья и рядом положительных эксплуатационных свойств каменных конструкций: долговечностью, прочностными характеристиками, стойкостью против атмосферных воздействий и огня, возможностью возводить здания и сооружения практически любой конфигурации.
Кирпичные стены обеспечивают высокую степень герметизации, теплозащиты и звукоизоляции помещений. Кирпич используют для возведения наружных и внутренних несущих стен и перегородок, лифтовых шахт, колонн, стен лестничных клеток и т. д.
Наружные кирпичные стены в многоэтажных каркасных зданиях могут быть несущими – воспринимающими горизонтальные усилия от плит перекрытий; самонесущими (ограждающими) – прикрепленными к стальному или железобетонному каркасу и несущими нагрузку только от собственной массы и навесными – опирающимися на обвязочные балки или пояса над полосой ленточного остекления. В навесных стенах кирпичная кладка приобретает чисто архитектурное назначение с целью создания оригинальности и выразительности фасада.
К конструктивным особенностям кирпичных стен можно отнести прочность кладки, которая зависит от качества выполнения каменных работ, конструктивных особенностей возводимых каменных конструкций, условий их эксплуатации и свойств кирпича и раствора.
Кирпич и камни керамические выпускают полнотелыми (сплошными) и пустотелыми пластического и полусухого прессования.
В зависимости от условий работы для обеспечения устойчивости и повышения несущей способности отдельных элементов (столбы, стенки и простенки) их усиливают металлической арматурой. В кладке арматуру размещают в горизонтальных швах. Под влиянием сил трения и сцепления арматура работает как одно целое с выложенной и набравшей прочность кладкой.
В зданиях с кирпичными наружными и внутренними стенами и перегородками ведущим процессом является кирпичная кладка.
Недостатком сплошной кладки из полнотелого глиняного и силикатного кирпича является ее значительная теплопроводность, так как толщина кладки, определенная теплотехническим расчетом, часто является по условиям прочности излишней.
Экономична кладка из полнотелого кирпича с образованием замкнутых воздушных прослоек шириной 5-7 см (кладка с воздушной прослойкой). В этом случае расход кирпича сокращается на 15-20 %. Распространена и экономична конструкция наружных кирпичных стен при так называемой колодцевой кладке, при которой стену фактически выкладывают из двух самостоятельных стенок толщиной в полкирпича, соединенных между собой вертикальными и горизонтальными кирпичными мостиками с образованием замкнутых колодцев(рис. 40. 41).
Рис. 40. Облегченные кирпичные стены:
а – кладка колодцевая; б – кладка с воздушной прослойкой;
1 – легкий бетон; 2- вертикальная кирпичная диафрагма; 3 – воздушная прослойка.
Рис. 41. Облегченные кирпичные стены:
а,б – с заполнением из легкого бетона; в – с термовкладышами;
1 – легкий бетон; 2 – термовкладыш.
Рис. 42. Стены с плитными утеплителями:
а – с плитами на растворе; б – с плитами на относе;
1 – плитный утеплитель; 2 – раствор; 3 – воздушная прослойка; 4 – вертикальный маяк;
5 – фольга; 6 – расшивка швов; 7 – затирка.
По конструкции эти стены бывают двух видов:
- стены первого вида состоят из двух параллельных, надежно связанных между собой стенок, каждая с заполнением промежутка между ними каким-либо дешевым малотеплопроводным материалом или с воздушной прослойкой.
- стены второго вида состоят из сплошной кладки и внутренней облицовки из гипсошлаковых или других теплоизолирующих плит. Утеплитель устанавливается или вплотную к кладке на растворе или чаще «на относе» для образования воздушной прослойки (рис. 42).
В кирпичных зданиях междуэтажные перекрытия укладывают из железобетонных плит по стенам и ригелям.Ригели (прогоны) опирают на железобетонные подушки, которые закладывают в кирпичные стены по ходу кладки.
В зависимости от последовательности выполнения отдельных процессов здания могут возводиться дифференцированным, комплексным или смешанным методами.
При дифференцированном (раздельном) методе все работы на здании ведут последовательно: сначала возводят внутренние конструкции каркаса на всю высоту, затем выкладывают все наружные стены и после этого выполняют отделочные работы. Метод позволяет широким фронтом вести отдельные работы, создает условия для сокращения продолжительности этих работ, но их последовательное выполнение без совмещения может привести к удлинению общего срока возведения здания.
Комплексный (совмещенный) метод обеспечивает параллельное выполнение монтажных и каменных работ на соседних участках. Метод позволяет значительно сократить срок строительства при оптимальном совмещении монтажа и кладки.
При смешанном (комбинированном) методе возможен монтаж каркаса до определенного уровня, выполнение каменной кладки до этого уровня, продолжение работ в той же последовательности. Метод применим при колоннах в каркасе здания высотой в 2-3 этажа.
Лестничные марши и площадки монтируют по мере возведения стен здания. Промежуточную площадку и первый марш устанавливают по ходу кладки внутренних стен лестничной клетки. Вторую (этажную) площадку и второй марш по окончании кладки этажа.
Основания кирпичных зданий испытывают большие нагрузки, поэтому наряду с ленточными и столбчатыми фундаментами наиболее рациональными являются свайные железобетонные фундаменты.
Монолитное домостроение
Принцип монолитного строительства в России применяется с начала прошлого века, однако он все время совершенствуется. Современные монолитные здания мало похожи на дома с вековой историей. Главное отличие современных зданий – в опалубке, которая применяется для «заливки» монолитных стен; в качестве бетона и начинке монолита.
На заре монолитного строительства опалубка была, как правило, одноразовой. Ее сколачивали из необструганных досок, заливали в опалубку бетонный раствор, а затем доски отрывали от застывшей монолитной стены. Позже стали сколачивать дощатые щиты, которых хватало на несколько раз. Весьма неразборчиво в середине прошлого века подходили и к наполнителям бетона. Стены представляли собой смесь бетона и вскрышной горной породы. В период «хрущевского» и «брежневского» панельного строительства монолитные дома строили реже, но сейчас они снова отвоевывают солидный сегмент рынка у кирпичных и панельных зданий. Сегодня на рынке в широком ассортименте представлены различные типы опалубок, в том числе, многофункциональные конструкции.
К наиболее многофункциональным строительным системам следуют отнести пластиковую опалубку, поскольку одни и те же конструктивные элементы опалубки годятся для заливки стен, колонн, межэтажных перекрытий, балок и других несущих опор и конструкций здания. Отдельные модули опалубки можно соединять в различные формы таким образом, чтобы внутри «конструктора» оставались узкие полости. В них устанавливают арматуру и заливают бетонный раствор. А когда бетон просыхает, опалубку снимают с готовых монолитных стен, после чего ее устанавливают для сооружения следующей стены или перекрытия (рис. 43).
Рис. 43. Подготовка опалубки.
Для того чтобы конструкция соответствовала строительным нормам, «заливные» стены и перекрытия необходимо надежно состыковать между собой. Для этой цели при сооружении стены длинные прутья арматуры выводят за границы опалубки: арматура получается длинней, чем подготовленный к заливке участок стены. В результате из готового монолита торчат длинные металлические прутья. Их основания аккуратно «оборачивают» специальными закладками, например, сделанными из ПВХ, чтобы при заливке бетоном следующего участка вокруг прутьев оставалась полость. В дальнейшем это даст возможность соединить вертикальную арматуру с горизонтальной – той, которая будет уложена «с запасом» в монолитные межэтажные перекрытия. Аналогичным образом собирают опалубку, предназначенную для заливки перекрытий.
Получается неглубокое «корытце» большой площади, как правило, «накрывающее» участок от одной несущей стены до другой. Конструкция опалубки продумана таким образом, чтобы горизонтальные монолитные плиты ровно ложились на капитальные стены здания, с учетом нагрузки, которую просчитывают на стадии проектирования. В опалубку укладывают каркас, сделанный из арматуры. В местах пересечения горизонтально уложенной арматуры с вертикальной, прутья прочно соединяют между собой, после чего стыки заливают бетоном.
В будущих стенах, прежде чем заливать опалубку бетоном, необходимо предусмотреть проемы для окон и дверей. Для этой цели, как правило, сколачивают прямоугольники из досок, которые по размерам соответствуют проектной форме дверей и окон. Доски необходимо плотно подгонять «под опалубку», чтобы бетон не «просачивался» под давлением в оконные и дверные проемы.
Также технология монолитного домостроения, как правило, предусматривает вертикальные проемы, предназначенные для стыковки наружных стен с внутренними монолитными перегородками. Многие строительные системы задуманы таким образом, что сначала опалубку устанавливают на нижнем этаже, а затем, по мере заливки бетона и затвердевания монолита, опалубочную систему поднимают и монтируют на этаж выше. Аналогичным образом действуют в том случае, когда здание имеет, к примеру, форму вытянутого прямоугольника. Опалубку сначала поэтапно перемещают вдоль стены, а потом уже по вертикали.
Состав бетонного раствора замешивают в соответствии с проектом. Иногда предусматривают добавки, например, керамзит, которые уменьшают прочность монолита, но улучшают теплоизоляционные свойства.
Монолитные стены и перекрытия, которым отведена роль несущих конструкций, как правило, укрепляют арматурой. Внутри здания стены часто делают из более легких материалов, в частности, панельные или блочные. Наружные стены в «монолитном» доме также могут быть панельными. Нередко монолитными делают колонны и перекрытия зданий, то есть несущий основной каркас, а к ним крепят панели в качестве наружных и внутренних стен. Также на несущую монолитную конструкцию может быть навешан металлический каркас и к нему крепятся термоструктурные сэндвич панели. Затем на здании монтируют подвесной фасад и получается монолитно-панельный дом.
Широко распространены здания отлитые из бетона с помощью опалубки, с последующей облицовкой стен здания кирпичом.
Одним из недостатковстроительства монолитных зданий заключается в том, что весь технологический цикл происходит на улице под открытым небом. А поскольку большая часть года в наших краях – это зимний и осенне-весенний период, соответственно, качество возводимых конструкций может пострадать из-за мороза и атмосферных осадков. Согласно технологическим предписаниям, бетон следует укладывать при температуре не более пяти градусов. При более низких отметках ухудшается качество бетона и надежность конструкции. Если же бетон будет застывать в лютый мороз, то вода замерзнет, стена увеличится в размерах, монолит не только потеряет прочностные свойства, но может повредить опалубку.
Эту проблему стараются решить различными способами:
- закладкой нагревательного кабеля (прогрев не только влечет удорожание проекта, но также приводит к некоторому усыханию воды в растворе);
- при приготовлении бетона в бетонную смесь вводят специальные добавки, которые препятствуют замерзанию воды и сохраняют прочностные свойства монолита.
Возможны и другие приемы разогрева. Например, в бетонный раствор замешивают изначально прогретый щебень или другой наполнитель. Иногда прямо на стройплощадке бетонируемый участок огораживают «стенками» из целлофана или другой недорогой пленки, а затем включают тепловые пушки.
Опалубку, предназначенную для строительства монолитных зданий, выпускают различной формы, из металла или пластика. Любая опалубочная конструкция состоит из особо жесткого каркаса и палубы. Форма палубы обуславливает форму монолитной конструкции.
Пластиковая опалубка имеет ряд преимуществ: не требуются подъемные механизмы; удобство крепления опалубки; возможность использования одной и той же опалубочной системы для строительства стен, перекрытий, фундамента и других частей здания. Это позволяет отливать замысловатые бетонные изгибы, сводчатые потолки и прочие сложные формы.
Не менее распространена металлическая опалубка. Опалубочные щиты изготавливают из алюминиевого профиля и стальных комплектующих.
Опалубки могут быть крупнощитовыми и мелкощитовыми, также они разнятся по способу извлечения из застывшего монолита. Бывают одноразовые опалубки, сделанные из древесно-стружечных, теплоизоляционных или других материалов, которые застывают вместе с бетоном, и остаются в монолитных стенах.
Крупнопанельные конструкции
КРУПНОПАНЕЛЬНЫЕ КОНСТРУКЦИИ — индустриальные конструкции из крупноразмерных плоских сборных элементов (стеновые панели из легких бетонов или из железобетона с теплоизоляцией, железобетонные настилы и плиты перекрытий и покрытий и др.); основные конструкции полносборных зданий … Большой Энциклопедический словарь
КРУПНОПАНЕЛЬНЫЕ КОНСТРУКЦИИ — в строительстве индустр. конструкции из крупноразмерных плоскостных сборных элементов (настилы междуэтажных перекрытий, панели покрытий зданий, стеновые панели и др.), изготовляемые на спец. пр тиях и монтируемые на строит. площадке (см. рис.). К … Большой энциклопедический политехнический словарь
крупнопанельные конструкции — индустриальные конструкции из крупноразмерных плоских сборных элементов (стеновые панели из лёгких бетонов или из железобетона с теплоизоляцией, железобетонные настилы и плиты перекрытий и покрытий и др.); основные конструкции полносборных зданий … Энциклопедический словарь
Конструкции ЖБИ — Термины рубрики: Конструкции ЖБИ Вут Газосиликатные изделия Диагностика Жби Конструкции бетонные жаростойкие … Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов
Строительные конструкции — несущие и ограждающие конструкции зданий и сооружений. Классификация и области применения. Разделение С. к. по функциональному назначению на несущие и ограждающие в значительной мере условно. Если такие конструкции, как арки (См … Большая советская энциклопедия
Читайте также: