Требования к проектированию многоэтажных жилых домов

Конструктивная система представляет совокупность взаимосвязанных несущих конструкций здания, обеспечивающих его прочность, жесткость и устойчивость.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6. Конструктивные  системы и  схемы крупноблочных зданий, область  их применения. Обеспечение пространственной  жесткости крупноблочных зданий

Выбор конструктивной схемы  крупноблочного здания зависит от его планировочного решения, этажности и ряда других факторов.

Конструктивные схемы крупноблочных жилых зданий аналогичны схемам обычных зданий с продольными и поперечными несущими стенами и с неполным каркасом, также поперечным или продольным (рис. 1.3.).

Схемы с продольными и поперечными несущими стенами, а также с продольным неполным каркасом (рис. 1.3, а, б, в) позволяют сократить число типоразмеров крупных блоков и получить перекрытия с ровной нижней поверхностью, при которой допустима любая расстановка перегородок.

В схеме с поперечным неполным каркасом (рис. 1.3., г) при малом шаге опор (2,4÷3,2 м) хотя и достигается некоторое облегчение перекрытий, но ригели, выступающие  из их нижней плоскости, связывают планировочное решение квартир, т. к. перегородки должны быть, как правило, установлены под ними.

Конструктивная схема с крупным шагом поперечных несущих стен или столбов (4,5 - 6,0 м) (рис. 1.3, б, г) даёт большую свободу в планировке. Она целесообразна в зданиях небольшой длины, например в односекционных домах башенного типа. В зданиях большой протяжённости при этой схеме продольные наружные стены, являются самонесущими.

При проектировании крупноблочных зданий весьма существенны, является обеспечением их пространственной жесткости. Она в значительной мере зависит от принятой конструктивной схемы. Наиболее распространенная  в крупноблочном строительстве схема с несущими продольными стенами. Применение крупноэлементных перекрытий из железобетонных настилов (обычно используется настилы толщиной 220 мм) образуют жесткие горизонтальные диски, которые, соединяясь со стенами, образуют достаточно жёсткие остов здания. Необходимым условием при этом является наличие надёжных конструктивных связей стыков блоков: в местах примыкания внутренних стен к наружным, в углах здания, а также с перекрытиями. В этих же целях крупные блоки стен устанавливают с перевязкой.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7. Конструкции стен из крупных блоков,  варианты разрезки стен на крупные блоки, типы крупных блоков

Крупноблочные дома проектируют бескаркасными на основе двух конструктивных схем:

-с продольными несущими стенами (для зданий до 5 этажей);

-с поперечными несущими стенами (для многоэтажных зданий).

По виду стены блоки подразделяют на:

-блоки для наружных стен (наружные блоки);

-блоки для внутренних стен (внутренние блоки).

Разрезка наружных стен на крупные блоки.

По схеме разрезок фасадов настенные блоки различают:

-двухрядную;

-трехрядную

-четырехрядную.

Рядность определяется числом рядов блоков в пределах одного этажа.

Наружные стены жилых и общественных малоэтажных зданий обычно возводят из блоков, запроектированных по трехрядной или четырехрядной схеме разрезки. Для общественных малоэтажных зданий часто применяют двухрядную схему разрезки, характерную для строительства многоэтажных зданий.

Для зданий высотой 2,8 м рекомендуется применять блоки с двухрядной разрезкой, а с высотой 3,3 м, наряду с двухрядной, применяют трех-, четырехрядные разрезки.

Внутренние стены крупноблочных малоэтажных зданий обычно выполняют по схеме, соответствующей разрезке наружных стен. Это обеспечивает полное совпадение горизонтальных швов наружных и внутренних стен и упрощает постановку анкерных связей в местах их сопряжения. Кроме того. Может быть использована и однорядной разрезки.

Стены из блочной конструкции по месторасположению подразделяются на:

-простеночные;

-перемычечные;

-поясные; Поясные блоки располагают в одном ряду с перемычечными блоками. Поясные блоки наружных стен служат для перевязки элементов кладки и опирания на них элементов перекрытий (покрытияподбалконные

-подоконные; В подоконных блоках часто устраивают нишу для приборов отопления.

Все блоки, кроме подоконных, бывают рядовые и угловые. Угловые блоки отличаются от рядовых наличием двух лицевых сторон, выходящих на фасад.

Внутренние стеновые блоки подразделяют на

-рядовые,

-перемычечные, 

-вентиляционные:

-специальные.

По числу основных слоев наружные блоки подразделяют на 

-однослойные

-двухслойные.

Блоки наружных стен формуются из легких бетонов плотностью до 1600 кг/м3 с наружным фактурным слоем из цветного декоративного бетона на белом цементе, блоки внутренних стен — из конструктивного бетона.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8.Конструирование стыков крупных  блоков и сопряжений перекрытий  со стенами

Монолитность кладки обеспечивается заполнением вертикальных и горизонтальных швов раствором, а пазух — бетоном. Швы между блоками заполняют раствором и тщательно заделывают. Особо тщательной заделки требуют вертикальные швы в наружных стенах. Во внутренних стенах тщательная заделка швов между блоками необходима для обеспечения звукоизоляции стен.Заделка вертикальных швов производится по одному из следующих вариантов I вариант — с полукруглыми или треугольными пазами в торцах блоков II вариант — с вертикальными четвертями в торцах блоков, ориентированными поочередно внутрь и наружу III вариант — с четвертями, ориентированными в одну сторону В зданиях более 5 этажей блоки связывают между собой при помощи анкеров из круглой арматурной стали, закрепленных за подъемные петли блоков и панелей перекрытий Связи между наружными и примыкающими к ним внутренними стенами зданий осуществляют закладкой Т-образных анкеров из полосовой стали толщиной 4 мм или арматурных сеток из круглой стали диаметром 6 мм В наружных углах здания стены связывают постановкой рядовых угловых блоков и укладкой в простеночные швы Г-образных анкеров из полосовой стали) или арматурных сеток. Металлические связи укладывают в каждый неперевязанный шов кладки сопрягающихся стенСоединение блоков наружных стен между собой и с плитами перекрытий фиксируется анкерами из круглой стали. Блоки внутренних стен соединяются в ряду стальными накладками из уголков и полосовой стали. Утолщенный шов над цокольными блоками армируется стальными сетками. Балконная плита закрепляется сваркой со стальными анкерами, защемляемыми плитами перекрытия.Все стальные элементы, входящие в состав сварных соединений, расположенных в зоне перепада температур, должны иметь антикоррозионное цинковое покрытие

 

 

9.Конструктивные системы и схемы  крупнопанельных зданий, область  их применения. Обеспечения пространственной жесткости и устойчивости крупнопанельных зданий

Панелью называется вертикальный плоскостной элемент заводского изготовления, применяемый в строительстве зданий различного назначения, выполняющий несущие, ограждающие или совмещенные (и несущие, и ограждающие) функции.

Конструктивные системы с использованием крупных панелей:

-панельных бескаркасных зданий;

-каркасно-панельные системы;

В настоящее время применяются следующие строительные системы с использованием крупных панелей:

-системы панельных бескаркасных зданий с поперечными несущими стенами;

-то же, с продольными несущими стенами;

-каркасно-панельные системы с полным и неполным каркасом;

-панельные и каркасно-панельные в сочетании с монолитными стенами.

Существуют следующие системы бескаркасных крупнопанельных зданий:

1- с поперечными  несущими стенами:

-с малым шагом (2,4...4,2 м); рис. 3.1 а

-с большим шагом (4,8...4,2 м); рис. 3.1б

-со смешанным шагом (при чередовании узких и широких шагов);

2 -  с  продольными несущими стенами: строят крупнопанельные здания с продольными несущими стенами по двухпролетной (трехстенка) и трехпролетной (четырехстенка) схемам

3 - перекрестно – стеновой с малым шагом

-с опиранием панелей перекрытия по четырем сторонам

-с опиранием их по трем сторонам

 

 

 

 

 

10. Классификация стеновых панелей  по материалам, статической функции, по количеству слоев. Область  их применения. Разрезка стен  на панели.

Классификация панелей по материалу:

-бетонных (железобетонные) – основной тип

-из небетонных материалов (так называемые «легкие стены)

Классификация по статической функции:

-несущие – внутренние и наружные (несущие внутренние панели технически возможно использовать в зданиях различной этажности; особенно удачно они сочетаются с ядрами жесткости, тем более со сборными панелями с монолитными ядрами)

-самонесущие – внутренние и наружные: самонесущие панели но технико-экономическим соображениям не применяют в зданиях выше 4...5 этажей.

- Навесные - наружные: в связи с ростом этажности основным типом бетонных панелей является навесной, при котором панели навешиваются как на внутренние несущие стены, так и на колонны каркаса.

Классификация по технологии изготовления:

-полносборные

-сборные

Панели наружных стен проектируют преимущественно бетонными.

-Однослойными: изготавливают из легких бетонов с пористыми заполнителями

-Двухслойными: встречается в практике строительства редко. Состоит из двух слоев - несущего и утепляющего слоев: несущий - из тяжелого или конструктивного бетона, утепляющий - из конструктивно-теплоизоляционного легкого бетона плотной или пористой структуры.

-Трехслойными:  основной — состоит из 3-х слоев: внутреннего из конструктивного бетона, утеплителя и из наружного — защитно-отделочного слоя

Разрезка стен на панели

Размеры и формы панелей наружных стен определяются по схеме разрезки, выбираемой в соответствии с конструктивной схемой и архитектурно-художественным решением здания с учетом требования минимальной длины стыковых соединений панелей.

-Однорядная

-Горизонтальная(ленточная)

-Однорядная с перевязкой вертикальных швов

-Т-образная(прямая и опрокинутая)

-Однорядная с вертикальными швами в перемычках

-Крестообразная

-Двухрядная

- Вертикальная

-Ш-образаня

-двухэтажная

 

11.Конструкции одно-, двух-, и трехслойных бетонных стеновых панелей

Панели наружных стен проектируют преимущественно бетонными.

-однослойными –двухслойными -трехслойными

Панели несущих стен формуют однослойными из конструтивно-теплоизоляционных бетонов на пористых заполнителях, для слоистых стен применяют тяжелый или конструктивный легкий бетон Однослойные панели из ячеистого бетона автоклавного твердения применяют в несущих стенах домов средней этажности и в ненесущих стенах - без ограничений. Имеют место только технологические ограничения. Двухслойные стеновые панели состоят из двух слоев бетона — внутреннего более плотного, и прочного марки 100 толщиной не менее 100 мм и наружного теплоизоляционного слоя из легкого или ячеистого бетона с объемным весом 400—600 кг/м3. Бетонные панели трехслойной конструкции имеют наружный и внутренний слои из тяжелого или конструктивного легкого бетона и заключенный между ними утепляющий слой. Изготовляются они мeтoдoм последовательной укладки в формы с соответствующим уплотнением составляющих и: слоев. Железобетонные слои выполняются из тяжелого или легкого бетона объемным весом 1600—2500 кг/м3. Марку бетона принимают для тяжелого бетона не менее 200, а для легкого бетона — не менее 150.

 

12.Конструктивные особенности трехслойных  стеновых панелей с гибкими и жесткими связями

Связи между бетонными слоями могут быть жесткими—в виде армированных бетонных ребер и гибкими, образуемыми отдельными арматурными стержнями. Гибкие связи соединяются с рабочей арматурой или привариваются к закладным элементам внутренней железобетонной стенки, пронизывают утепляющий слой и заводятся в наружную железобетонную стенку. Гибкие связи обеспечивают независимость статической работы бетонных слоев. При этом восприятие действующих в стене усилий возлагается на внутренний слой, а ограждающие функции — на наружный. Жесткие связи обеспечивают совместную работу обоих бетонных слоев, но не удовлетворяют теплоизоляционным требованиям. Поэтому они используются преимущественно в цокольных панелях. Но их применение сопровождается появлением теплотехнических недостатков: опасностью выпадения конденсата на внутренней поверхности стен в местах теплопроводных включений (соединительных ребер) при резком похолодании и дополнительными теплопотерями. Трехслойные железобетонные панели с гибкими связями обладают высокими прочностными и изоляционными свойствами. Они могут использоваться в любой климатической зоне с применением стыков всех типов Трехслойные панели имеют существенные преимущества перед одно- и двухслойными. Они заключаются в повышенной водонепроницаемости фасадного слоя, возможности в широком диапазоне менять несущую способность стены (за счет увеличения класса бетона, толщины несущего слоя, или его армирования) и ее теплозащитные качества (за счет применения утеплителей различной эффективности и сечения). Это делает конструкцию трехслойной стены универсальной - пригодной к применению в разных климатических условиях и с различными статическими функциями.

 

13.Стеновые панели из небетонных  материалов

Легкие стены проектируют с фасадным слоем из алюминиевых сплавов, эмалированной стали, металлопластов (металлических листов, защищенных от коррозии в заводских условиях полимерными составами с применением термообработки), стеклопластиков, закаленного стекла (стемалита), асбестоцемента. Легкие стены проектируют в виде фахверковых конструкций полистовой сборки или панельными. Комплектацию облицовочных и утепляющих слоев в панель выполняют, склеивая их между собой безусадочными клеями (изделия типа "сэндвич"), либо путем крепления к внутреннему каркасу панели Большинство материалов, применяемых для каркаса панелей, сталь, алюминий, асбестоцемент или легкобетонные бруски - теплопроводны и ухудшают эксплуатационные качества стен в отечественных климатических условиях. Наиболее пригодны здесь в каркасе панелей деревянные бруски. Такой каркас может быть применен в зданиях любой этажности, если предусмотрена его защита от непосредственного воздействия огня примыкающими несгораемыми конструкциями (перекрытиями, внутренними стенами, колоннами несущего каркаса здания), а в панелях применить несгораемый утеплитель. В одном здании могут быть использованы разные конструкции наружных стен. Так, например, в здании с поперечными внутренними несущими стенами могут быть применены ненесущие продольные наружные стены - панельные из небетонных материалов, а для торцевых - несущие из бетонных панелей

 

14.Требования к наружным стеновым  панелям и их стыкам. Общие  сведения о силовых воздействиях горизонтальных и вертикальных стыках наружных панельных стен

Любая конструкция должна удовлетворять требованиям:

-прочности,

-долговечности,

-минимальной деформативности,

-теплоизоляции,

-взаимодействия с внутренними несущими конструкциями здания

-архитектурно-декоративными свойствами

Связи между внешними слоями стен проектируют жесткими или гибкими.

 Требования прочности удовлетворяют применением для внутренних слоев конструкций материалов с высокой прочностью на сжатие.Требование долговечности и трещиностойкости наружного слоя, которое удовлетворяется применением высоких классов или марок стенового материала по прочности на сжатие (см. выше), его соответствия требованиям к марке стенового материала по морозостойкости для каждого климатического Района Устойчивость. Совместную работу наружных и внутренних стен обеспечивают в кирпичных стенах перевязкой кладки стен, в бетонных панельных - бетонными дискретными шпоночными связями

15. Типы горизонтальных стыков наружных стеновых панелей и восприятие ими силовых воздействий