1.5.1. Конструктивные схемы крупнопанельных домов

Возведение домов из мелкоразмерных элементов требует больших затрат труда, не позволяет широко использовать средства автоматизации и механизации. Одним из путей повышения степени индустриализации строительного производства является строительство крупнопанельных домов.

Крупнопанельные дома

Рис. 1.1. Схемы разрезания наружных стен на панели:

а — горизонтальная, на одну комнату, б — то же, на две комнаты; в, г — то же именно, разрезание на полосы.

Крупнопанельными называют дома, которые монтируются с заранее изготовленных крупноразмерных плоскостных элементов стен, перекрытий, покрытий. Эти сборные конструкции (панели) имеют повышенную заводскую готовность — обработанные внешние и внутренние поверхности, встроенные окна и двери. По конструктивной схеме крупнопанельные дома делятся на бескаркасные и каркасные. Область применения бескаркасных зданий — преимущественно в массовом жилищном строительстве. Каркасные системы целесообразно использовать в строительстве общественных зданий, потому что эти системы дают возможность получить сравнительно большие объемы и площади помещений. Важным этапом проектирования крупнопанельных зданий является выбор схемы разрезания стен, зависит от вида дома, его размеров, условий монтажа. В бескаркасных домах наибольшее распространение получило однорядное разрезания стен, при котором высота панели соответствует высоте этажа с шириной панели на одну комнату (рис. 1.1. а) или на две комнаты (рис. 1.1. б). В каркасно-панельном строительстве чаще используют двухрядное разрезания (рис. 1.1. в).

Стеновые панели в зависимости от местоположения в доме могут быть внешними и внутренними, по характеру статической работы — несущими, несут нагрузки и самонесущие. По конструктивному решению различают панели однослойные и многослойные.

1.5.2. Бескаркасные крупнопанельные дома

Бескаркасные здания по сравнению с каркасными состоят из меньшего числа сборных элементов и отличаются простотой монтажа. В этих домах внешние и внутренние стены воспринимают все нагрузки, действующие на дом. Пространственная жесткость и устойчивость обеспечивается взаимной связью между панелями стен и перекрытий.

В бескаркасных зданиях различают следующие варианты опирания панелей перекрытий: на продольные несущие стены (рис. 1.2. а) на поперечные несущие стены, за контуром — на продольные и поперечные (рис. 1.2. б) по трем сторонам — на продольные несущие и поперечные (рис. 1.2. в)

Наиболее ответственными узлами в конструкции панельных домов являются стыки стеновых панелей между собой и панелями перекрытий. Стыки между панелями наружных стен должны быть герметичным-

ними (т.е. иметь малую воздухопроницаемость и исключать проникновения атмосферной влаги внутрь конструкции), не допускать образования конденсата в месте стыка (Вследствие недостаточных теплозащитных свойств), иметь достаточную прочность, чтобы охранять стык от появления в нем трещин. Одновременно в стыков предъявляются требования долговечности, звукоизоляции и простоты монтажа.

По расположению различают стыки горизонтальные и вертикальные. Вертикальные стыки по средством связей панелей между собой делят на пружноподатливи и жесткие (монолитные).

Крупнопанельные дома

Рис. 1.2. Конструктивные схемы бескаркасных крупнопанельных зданий

При устройстве пружноподатливого стыке панели соединяют с помощью стальных связей (накладок), привариваемых к закладным деталям панелей стыкуются. В паз, образованный четвертями, входит стеновая панель поперечной стены. Для герметизации стыка в его узкую щель заводят уплотненный кабель гер на клеи или пароизолу на мастике. С внешней стороны стык промазывают специальным мастикой — тиоколивим герметиком. Для изоляции от проникновения влаги из внутренней стороны стыка наклеивают на битумной мастике вертикальную полоску с одного слоя гидроизола или рубероида. В вертикальную колодец стыка уставлюють вкладыши и заполняют тяжелым бетоном. Более надежными являются жесткие монолитные стыки. Выполняются они с помощью выпущенных из элементов стальных петель сочетаются, которые соединяются при монтаже скобами из круглой стали диаметром 12 мм с последующим замоноличиванием бетоном. В вертикальных стыках панелей небольшой толщины применяют утепляя вкладыши из пенополистирола или минераловатных плит, обернутых пергаментом. Герметизация от проникновения влаги и продувки достигается введением в конструкцию стыка

упругой прокладки из пароизолу, покрытого специальной мастикой. Воздушная полость, образующаяся внутри стыка, служит дренажным каналом, по которому падающая внутрь шва влага стекает вниз и выпускается на уровне цоколя наружу. В настоящее время применяют также безметальни шпоночные швы. При этой конструкции надежность сопряжения наружных стен с внутренними обеспечивается более глубоким учреждением этих элементов в глубь стыка и наличием рифлений на гранях, что стыкуются. При заливки монтажных зазоров цементным раствором последний, растекаясь, образует растворных шпонки, обеспечивающие тесную связь между элементами сочетаются. На уровне перекрыть, кроме того, относятся стальные крепления.

В горизонтальных стыках верхнюю стеновую панель выкладывают на нижнюю на цементном растворе. Верхняя панель обычно имеет так называемый противодождевые барьер или зуб у виде гребня, закрывающая горизонтальный стык сверху. На наклонной части шва раствор не вкладывают, а создают воздушный зазор, в рамках которого прекращается капиллярный подсос влаги извне через раствор. С внешней стороны стык заполняют пароизолом или гернитом с покрытием их мастикой, герметизирует.

Соединение панелей внутренних стен осуществляется путем сварки сверху соединительных стержней диаметром 12 мм до деталей, которые закладываются. Вертикальные швы между панелями заполняют упругими прокладками из антисептированих мягких древесно-волокнистых плит, обернутых толем, а вертикальный канал заполняют мелкозернистым бетоном или раствором марки 100. Вследствие того, что материалы, применяются в стыках панельных стен, имеют разные физико-механические свойства, различную долговечность (часто намного меньше срок службы дома), особое значение имеет обеспечение высокого качества производства строительных работ и применения материалов с хорошими физико-механическими свойствами.

Ступени в бескаркасных панельных домах выполняют из сборных железобетонных маршей и площадок в панелях поперечных стен, защищающих лестничную клетку, предусмотрены специальные закладные консоли. После монтажа и закрепления маршей стыки бетонируются с предыдущим обработкой против коррозии. Балконные железобетонные плиты опираются своей хвостовой частью на стеновую панель и скрепляются с помощью сварки выпуском арматуры с панелью перекрытия. Карнизные плиты крепятся к панели перекрытий, опираясь на стеновые панели.

Фундаменты бескаркасных панельных домов выполняются из сборных железобетонных блоков подушек и бетонных блоков, на которые выкладываются цокольные панели. В современном строительстве фундаменты под такие дома чаще устраивают в виде свай с заделкой их по контуру наружных и внутренних несущих стен.

1.5.3. Каркасные крупнопанельные дома

Каркасно-панельные дома могут быть как с полным, так и с неполным каркасом. Основным решением является первое, что позволяет строить дом любой этажности с использованием легких навесных панелей. Неполный каркас требует несущих панелей, применяется только в домах небольшой высоты. Основным требованием к каркаса является обеспечение его устойчивости и пространственной жесткости. Кроме того, каркасы должны быть экономными по стоимости и расходом металла, индустриальными. Каркасы, как правило, выполняются из сборного железобетона. При большом этажности колонны нижних этажей иногда делают монолитными с жесткой арматурой из прокатных профилей. Как исключение, в уникальных зданиях могут применяться стальные колонны.

Расположение ригелей каркаса может быть как поперечным, так и продольным (рис. 1.3., б). Применяется также безригельный вариант с опиранием многоразмерный элементов перекрытий непосредственно на колонны. По конструктивной схеме каркасы могут быть рамные, рамно-связные и связные. Рамная система состоит из колонны, жестко соединенных с ней ригелей перекрытий, которые располагаются во взаимно перпендикулярных направлениях и обеспечивают таким образом жесткую пространственную систему (рис. 1.3. в). Соединение колонны и ригелей сложные и трудоемкие, требуют значительного расхода металла. Эта система имеет ограниченное применение.

В рамно-связных системах достигается совместная работа рам и вертикальных стенок связей (диафрагм). Стенки диафрагмы располагают по всей высоте здания, жестко закрепляют в фундаменте и к колоннам, примыкающих. Они могут быть плоскими, расположенными в направлении, перпендикулярном направлению рам, и пространственными, когда дополнительно такие стенки диафрагмы устраиваются и в плоскости рам.

Крупнопанельные дома

Рис. 1.3. Конструктивные стены каркасных крупнопанельных зданий

Колонны изготавливаются на высоту одного или двух. Колонны опираются на железобетонные фундаменты стаканного типа, которые устанавливаются в зависимости от нагрузки и местных грунтовых условий непосредственно на грунт или на свайные фундаменты.

Ригели унифицированного каркаса имеют таврового сечение высотой 450 мм. На полки ригелей обпирають панели перекрытий. Принятые многопустотные рядовые панели.

Связные панели предусмотрены двух типов — тоже пустотные или капиллярно технические короткого пересечения с отверстиями для пропуска труб.

Вертикальные стенки диафрагмы жесткости выполняют из сборных железобетонных панелей толщиной 120 мм, которые соединяются с элементами каркаса и между собой сваркой закладных деталей.

Связные системы являются основными для общественных зданий большой этажности. В них достигается большая жесткость, проще решаются узлы сопряжения ригелей с колоннами и снижается расход стали. Жесткость таких зданий достигается применением пространственных связных элементов, проходящих по всей высоте Дом и образуют так называемое ядро жесткости (рис. 1.4.).

Крупнопанельные дома

Рис. 1.4. Схемы зданий с связными элементами

а — коробчатыми б — Х-образными; в — круглыми

Пространственные элементы размещают обычно в центральной части высотных зданий и используют для размещения лифтовых и коммуникационных шахт, лестничных клеток. Эти пространственные связные элементы закрепляют в фундаментах и соединяют с перекрытиями, образующих щоповерхови горизонтальные связи (диски), что воспринимают горизонтальные (ветровые) нагрузки, передаваемые на стены. Иногда железобетонное ядро жесткости устраивается монолитным, методом скользящей опалубки к монтажу каркаса, а затем используется для размещения на нем монтажных кранов. Пространственная жесткость каркасных высотных зданий обеспечивается, кроме того, созданием специальных жестких горизонтальных дисков, образующих так называемые технические этажи. Они используются для размещения инженерного оборудования. Такие горизонтальные диски вместе с вертикальными обеспечивают большую жесткость зданий.

Существенное значение в сборном каркасном строительстве должен схема членения каркаса на отдельные составные части. Наиболее ответственными местами сборного каркаса являются его узлы, в которых стыкуются между собой отдельные элементы. Они обеспечивать надежную работу конструкций, быть долговечными, обладать простоту устройства и, кроме того, предполагать возможность выполнения работ в зимнее время, приобретать прочности сразу после сборки, обеспечивая при монтаже точность взаимного расположения элементов. Стыки обычно осуществляются сваркой стальных де-Тайе, закладываются. Наиболее простым стыком двух сборных железобетонных колонн является стык с плоскими торцами колонны (рис. 1.5. а), снабжены сваренными оголовники, приваренными к арматуре. Верхний оголовник, чтобы избежать вне-ровой передачи нагрузок, имеет стальную центрирующие прокладку толщиной 3 мм. Выпуски арматуры соединяют сваркой и стык замоноличують мелкозернистым бетоном или цементным раствором. Вместо стальной прокладки верхней оголовник может иметь центрирующий бетонный выступ (рис. 1.5. б).

При опирании колонны друг на друга через ригели (платформенный стык) осуществляют сваркой стальных деталей, которые закладываются, имеющихся в торцах колонн и в опорных плоскостях концов ригелей (рис. 1.5. в). Этот тип стыка прост в устройстве и имеет достаточную жесткость. По этому же принципу решается платформенный стык при безригельного варианте дома. На верхний конец колонны обпирають панели перекрытий размером на комнату, а на них устанавливают колонну этажа лежит выше.

Концы ригелей опираются на консоли колонны. В унифицированном рамнозвьязковому каркасе ригель опирается на скрытую (невидимую в законченном виде) консоль колонн. Невидимой в смонтированном виде она становится потому, что на концах ригеля с нижней стороны предусмотрены четверти для опирания панелей перекрытий. Сообщение достигается сваркой закладных деталей ригеля и колонны, после чего все швы и зазоры между элементами, стыкуемых заполняются раствором и место стыка оштукатуривается.

Крупнопанельные дома

Рис. 1.5. Стыки колонн:

а — со сварным оголовником б — плоский из центрирующего выступлением;

1 — стальной оголовок, 2 — стальная центрирующая прокладка;

С — выпуски арматуры, 4 — центрирующий бетонный выступ;

в — платформенный: 1.2 — нижняя и верхняя колонны 3 — ригель;

4 — утолщение на конце ригеля, 5 — плиты перекрытия;

6 — детали, которые закладываются, 7 — швы сварки

Стеновые панели в каркасных домах, как правило, бывают навесными и редко (Только в домах небольшой высоты) такими, что самонесущие. Навесные стеновые панели в зависимости от их положения могут крепиться к колонн, ригелей и крайних связных плит. Риплення это осуществляется при помощи стальных элементов привариваются к деталям, которые закладываются.

Крыша каркасных домов делается соединенным и конструктивно решается аналогично крышам бескаркасных панельных домов.

Лестницы для каркасно-панельных домов применяют сборные железобетонные с двумя полуплощадками, опирающихся на ригели каркаса, основные или дополнительные.

Вследствие того, что нагрузка на основания, передаваемые каркасными домами при их большой высоте, являются значительными, то наиболее рациональными фундаментами в этих условиях является паляни, из железобетонных свай, имеющих сплошной или трубчатый сечение. Отопление помещений в панельных домах часто осуществляется специальными железобетонными панелями с вмонтированными в них в процессе изготовления регистрами (Трубами в виде змеевиков) с подключением последних к общей сети центрального водяного отопления.

tourism-book.com

Конструктивные схемы

Крупнопанельными называют здания, монтируемые из заранее изготовленных крупноразмерных плоскостных элементов стен, перекрытий и покрытий и других конструкций. Эти сборные конструкции имеют повышенную заводскую готов­ность — отделанные наружные и внутрен­ние поверхности, вмонтированные окна и двери.

Строительство зданий из крупных па­нелей позволяет существенно повысить степень индустриальности строительства и производительность труда, снизить стоимость строительства и сократить сроки возведения зданий.

По конструктивной схеме они бывают бескаркасные с продольными и попе­речными несущими стенами и каркасные.

Бескаркасные здания состоят из меньше­го числа сборных элементов и отличают­ся простотой монтажа и имеют преиму­щественное применение в массовом жи­лищном строительстве (рис. 12.1). В этих зданиях наружные и внутренние стены воспринимают все нагрузки, действующие на здание. Пространственная жесткость и устойчивость обеспечивается взаимной связью между панелями стен и перекры­тий.

При этом может быть четыре кон­структивных варианта опирания плит: на продольные несущие стены (рис. 12.1, а); по контуру (на продольные и поперечные стены; рис. 12.1,6); на внутренние попе­речные стены; по трем сторонам (на про-

дольные несущие и внутренние попе­речные стены; рис. 12.1, в).

В каркасных панельных зданиях дей­ствующие на них нагрузки воспринимают ригели и стойки каркаса, а панели выпол­няют чаще всего лишь ограждающие функции (рис. 12.2). При этом различают следующие конструктивные схемы: с пол­ным поперечным каркасом (рис. 12.2,а); с полным продольным каркасом (рис. 12.2,6); с пространственным карка­сом (рис. 12.2, в); с неполным попе­речным каркасом и несущими наружны­ми стенами (рис. 12.2, г); с опиранием плит перекрытия по четырем углам не­посредственно на колонны (безригельный вариант; рис. 12.2, д); с опиранием пане­лей на наружные панели и на две стойки по внутреннему ряду (рис. 12.2, е).

Принятие той или иной конструктивной схемы зависит от вида проектируе­мого здания, его этажности и других фак­торов. Так, крупнопанельные жилые до­ма проектируют, как правило, бескар­касными. Эти дома по сравнению с каркасными позволяют уменьшить чис­ло типоразмеров сборных элементов, со­кратить расход металла, упростить про­цесс монтажа, сократить трудозатраты, избежать появления выступающих эле­ментов (колонн и ригелей) в интерьере помещений и др. Однако каркасные зда­ния по сравнению с бескаркасными имеют меньший расход материалов на 1 м2 жилой площади, большую жесткость и устойчивость здания, что особенно важ­но для высотных зданий. Эти схемы осо­бенно эффективны для общественных зданий.

Важным этапом проектирования круп­нопанельных зданий является выбор схемы разрезки стен, которая зависит от конструктивной схемы, условий монтажа, вида здания и его размеров.

Крупнопанельные дома

Рис. 12.1. Конструктивные схемы бескаркасных крупнопанельных зданий

Крупнопанельные дома

Рис. 12.2. Конструктивные схемы каркасно-панельных

зданий

Крупнопанельные дома

Рис. 12.3. Схемы разрезки наружных стен на панели:

а — горизонтальная на одну комнату, б — то же, на две комнаты, в — то же, полосовая, г -вертикальная, д — то же, полосовая

На рис. 12.3 приведены примеры схем разрезки (чле­нения) наружных стен на панели, приме­няемые в современном строительстве.

Горизонтальная схема члене­ния (рис. 123, а, б, в) образуется одно­этажными панелями размером на одну комнату (с одним окном), на две ком­наты и полосовая (из полосовых поясных и простеночных панелей). Вертикальная схема образуется из панелей на два зтажа (рис.12.3,г,д): с одним окном на зтаж и полосовая из двухэтажных про­стеночных панелей и междуэтажных по­ясных панелей. В гражданском строи­тельстве большее распространение полу­чила горизонтальная схема разрезки стен.

studfiles.net

Описание

Панельное домостроение в мировой практике широко применяется при наличии трех основных предпосылок:

  1. Имеется необходимость массового строительства на территориях, где спрос и цена на жилье позволяют покрывать издержки производства крупнопанельных блоков и их логистики.
  2. Имеется соответствующая сырьевая база, энергетика и ресурсы для производства.
  3. Комплексная подготовка строительных площадок под массовую застройку панельными домами требует специальных технических решений.

Строительство панельных домов невозможно при отсутствии дорог достаточной грузоподъёмности и ширины (специальные машины для доставки крупных монтажных единиц — панелевозы, в составе автопоезда весят до 40 тонн и имеют транспортные радиусы разворотов до 18 метров или требуют организации сквозных проездов вдоль каждого монтируемого дома). Использование мощного подъемного кранового оборудования на строительных площадках (масса панелей до 9 тонн при вылетах стрелы не менее 30 метров требует использования кранов грузоподъемностью от 14 тонн).

Несомненным, положительными качествами панельного домостроения является быстросборность конструкций возводимого жилого дома, высокая степень отделочной готовности конструкций (идеально плоские элементы и поверхности не требующие затрат на отделку), качество выпускаемых промышленным способом конструкций и сборных элементов значительно выше чем у конструкций изготавливаемых в условиях строительных площадок. Максимальная этажность определяется расчетом конструкций жилого дома, и может составлять 25 этажей и более.

Современные панельные жилые дома развиваются одновременно с меняющимися технологическими решениями производств. Конкуренция в производстве очень велика, что заставляет технологов домостроительных комбинатов привлекать материалы и технологии не только сокращающие прямые материальные затраты, но и повышать потребительские качества продукции, в том числе уменьшаются допуски отклонений геометрических параметров изделий, изделия становятся более удобными в монтаже, в отделке. Применяются уже готовые решения фасадной отделки в заводских условиях. Производства практически уходят от привязки к фиксированному шагу проектирования, то есть габариты изделий теперь могут быть ограничены только параметрами веса и транспортными габаритами при доставке.

В современных технологических условиях положительные качества панельного домостроения стали вполне применимы для малоэтажного и даже индивидуального жилищного домостроения.

Наработанный опыт северных стран Европы в малоэтажном строительстве с применением панелей (Финляндии, Швеции, Эстонии и даже Германии) позволяет применять новые технологии не только в производстве панелей, но и в конструкторских решениях при монтаже зданий. Так, нашли применение в строительстве не только сварные, но и заливные (монолитные, или правильно — «омоноличенные») узлы сопряжения конструкций, что делает конструкцию не только монолитной, но и повышает общее сопротивление конструкции влиянию ветра (продуваемости швов), упрощает решение вопросов герметизации. Конструктивный расчет такого здания делается как на монолитное здание (в отличие от сварных узлов в расчете учитываемых как шарнирные соединения), с учетом армируемых связей в самих узлах сопряжений конструкций.

В России так же есть заводы, использующие современные технологические решения и узлы в панельном и каркасном домостроении.

Основными видами возводимых панельных зданий в настоящее время являются каркасные и бескаркасные. К первому типу относят каркасно-панельные, а ко второму — крупнопанельные. Монтаж зданий обоих типов производится из индустриальных сборных железобетонных конструкций[3][4].

Каркасные здания

Каркасно-панельные здания подразделяются на две конструктивные схемы: с полным каркасом и с внутренним каркасом[3].

Здания, возведённые по схеме «полный каркас» конструктивно представляют собой пространственный каркас, который образуется при помощи внешних опорных стоек-колонн и ребристых панелей перекрытия. К стойкам каркаса крепятся панели стен и внутренних перегородок, которые являются несущими[3]. Кроме того, к схеме «полный каркас» относятся здания с поперечным и продольным каркасом[4].

В зданиях типа «внутренний каркас» внешние опорные колонны отсутствуют, а в роли несущих выступают внутренние колонны и панели наружных стен на которые опираются плиты перекрытий[3].

Пролёты каркасно-панельных зданий составляют 5,6 м или 6 м. Вдоль здания разнесены колонны с шагом 3,2 м или 3,6 м. Высота этажей таких зданий составляет 2,8 м при двухэтажной разрезке колонн. Соединение ригелей и колонн сварное. Колонны имеют консоли, которые проходят сквозь и изготавливаются из прокатной двутавровой стали. Ригели опираются на эти консоли, своей нижней частью, выполненной с подрезкой[4].

В каркасных зданиях повышенной этажности (высотой от 12 до 16 этажей и выше) шаг между поперечными рамами составляет 6 м, что позволяет осуществить более свободную планировку помещений[4].

Высота этажей в зданиях повышенной этажности, в зависимости от их назначения, может составлять:

  • Административные здания, медицинские и учебные учреждения — 3,3 м[4].
  • Жилые здания и гостиницы — 2,8 м[4].
  • Конструкторские бюро, торговые центры, лабораторные корпуса — 3,6 м или 4,2 м[4].

Бескаркасные здания

Крупнопанельные здания относятся к типу бескаркасных. В зависимости от этажности здания и его назначения, существуют различные конструктивные схемы[3].

Крупнопанельные жилые здания и дома гостиничного типа высотой до пяти этажей делятся на три основных схемы:

  • Здания с несущими наружными и внутренними поперечными и продольными перегородками[4].
  • Здания с самонесущими наружными стенами и несущими поперечными перегородками[4].
  • Здания с несущими наружными и внутренними продольными стенами[4].

В зданиях с поперечными перегородками несущими элементами выступают внутренние поперечные перегородки, на которые опираются плиты перекрытий. Наружные панели в таких зданиях предельно облегчены и укрупнены и выступают только в качестве ограждающих элементов, так как нагрузка от перекрытий ими не воспринимается[3].

Элементы конструкции

Различают панели для стен и межэтажные панели перекрытий. Для стен изготавливаются внутренние и наружные панели[1]. Их размеры закладываются на этапе проекта и напрямую зависят от размеров помещений[3]. Также к элементам крупнопанельного дома относятся лестничные площадки и марши, санитарно-технические кабины[5], объёмные блоки шахты лифта, вентиляционные блоки, а также экраны ограждения балконов и лоджий.

Панели для внешних стен

Панели внешних стен выпускаются двух основных разновидностей:

  1. Однослойные панели. Изготавливаются из лёгкого железобетона или бетона конструктивных марок[1].
  2. Многослойные панели[1].

Наружные стеновые панели, используемые в зданиях с конструктивной схемой типа «поперечные перегородки», производят с использованием лёгких строительных материалов: керамзитофибробетон, ячеистый бетон[3].

Длина панелей для внешних стен, применяемых в пятиэтажных домах равна шагу поперечных панельных стен-перегородок. В зависимости от назначения здания, фасадные панели выпускаются следующих размеров: 2,5 м; 2,8 м; 3,2 м; 3,6 м и 6 м[4].

Панели для внутренних стен

Изготавливаются однослойными, а в качестве материалов применяется лёгкий или обычный железобетон. В зависимости от своей толщины, внутренние панели могут применяться как в качестве несущих стен, так и в качестве панелей диафрагм жёсткости. Внутренние стены, не являющиеся несущими устанавливаются, в основном, в качестве стен-перегородок лёгкой конструкции[1].

Плиты перекрытий

Существует три основных вида плит перекрытий:

  1. Полнотелые железобетонные панели[1].
  2. Частично сборно-монолитные плитные элементы со слоем бетона[1].
  3. Многопустотные плиты — с круглыми пустотами[1].

Панели из керамических или газосиликатных блоков

Стеновые панели могут быть изготовлены из крупноформатных блоков (керамический блок, газосиликатный блок, шлакоблок и т. д.). Производство панелей осуществляется на специальном оборудовании, в котором наиболее трудозатратные процессы автоматизированы. Для транспортировки и монтажа используется специальная оснастка. В случае когда стены из керамических блоков изготавливаются в цеху, а затем транспортируются на стройку, их монтаж возможен в максимально короткие сроки с наименьшими трудозатратами и в любые погодные условия. Совокупность оборудования для изготовления стен, оснастки для транспортировки и монтажа представляет собой технологию готовых стен.

Преимущества технологии готовых стен:

  • оператор при осуществлении кладки всегда находится в эргономичном положении
  • применение ручного крана снижает усталость рабочего
  • замес раствора осуществляется автоматически
  • автоматическое нанесение раствора нужной толщины
  • облегченное выставление керамических блоков
  • стабильно-высокое и контролируемое качество готовых стен

Технологический процесс

Проектирование и изготовление

Выпуск всех элементов панельных зданий производится на специализированных предприятиях, называемых заводами крупнопанельного и каркасно-панельного домостроения. Производство элементов крупнопанельного здания может осуществляться следующими тремя (основными) способами[6]:

  • Вертикальным формованием в кассетах (кассетный).
  • Конвейерным, либо агрегатно-поточным методом (формованием панелей в горизонтальном положении в отдельных формах).
  • Способом вибропроката. В этом случае используется прокатный стан (конструкции Козлова Н. Я.).

В Советском Союзе с начала 1960-х годов существовали типовые проекты заводов КПД, мощность которых составляла от 35 до 140 тыс. м² площади в год. Самым распространённым из методов производства панелей в СССР являлся кассетный[6].

Перевозка

Для перевозки готовых панелей применяют специальные автотранспортные средства — панелевозы (рамные, безрамные, ферменные), представляющие собой прицеп или полуприцеп. Их грузоподъёмность может достигать 24 тонн[7].

Возведение

Монтаж каркасных зданий повышенной этажности производится по связевой системе[4].

Возведение бескаркасных зданий заключается в использовании внутренних и внешних несущих стеновых панелей и плит перекрытия, которые устанавливаются рядом друг с другом и друг над другом таким образом, что после заливки бетоном швов и стыков между ними получается устойчивое сооружение[1][3].

Преимущества и недостатки

Компоненты панельного дома, представляющие собой крупные железобетонные плиты, изготавливают на домостроительных комбинатах. По качеству любые изделия, изготовленные в заводских условиях с должным техконтролем, всегда будут отличаться в положительную сторону от изделий, произведённых прямо на стройплощадке.

Строительство панельного дома напоминает сборку детского конструкторского набора. На стройплощадку доставляют уже готовые детали сооружения, которые строителям остается лишь смонтировать. В результате этого производительность труда на такой постройке очень высока. Площадь строительной площадки гораздо меньше необходимой при строительстве кирпичного дома. Такие длительные и трудоёмкие процессы, как установка арматуры или бетонирование, какие характерны для монолитного домостроения, полностью исключены. И как раз в этом специалисты и видят главное преимущество панельного домостроения перед другими типами строительства.

Недостатком является невозможность выпуска широкого ассортимента конструкций. Особенно это относится к разнообразию форм изготавливаемых конструкций, которые ограничиваются типовыми опалубками. Фактически, на заводах ЖБИ изготавливаются только конструкции, требующие массового применения. В свете этого обстоятельства, широкое внедрение технологии сборного железобетона приводит к появлению большого количества однотипных зданий, что, в свою очередь, приводит к деградации архитектуры региона. Такое явление наблюдалось в СССР в период массового строительства.

История

В мире

Первые дома, в которых были использованы крупные панели, выполненные из армированного бетона, появились в 1910 году, в составе Форест-Хилс Гарденс, расположенному в одном из пригородов Нью-Йорка, Куинсе. Данный проект представлял собой город-сад.

Названный в честь инженера и архитектора Гросвенора Аттербери, принцип возведения известен в Европе как Система Аттербери. В Великобритании и Франции этому предшествовало возведение экспериментальных сооружений с использованием малоразмерных бетонных элементов. В данных сооружениях использовались серийно изготовленные элементы из других исходных материалов — дерево, металл и др.

До 1920 года архитектура зданий и сооружений основывалась на национальных и культурных особенностях страны. Формы сооружений представляли собой набор из разных архитектурных эпох. Для их сооружения были необходимы строительные материалы, изготовляемые вручную, а следовательно, они были высокозатратны. Монтаж несущих стен зданий производился методом каменной кладки. Затраты времени и стоимость данного метода были весьма высоки.

Стремительная урбанизация потребовала крупномасштабного жилищного строительства и новых строительных технологий и техники. Новый способ сборного строительства с использованием предварительно изготовленных на заводах железобетонных изделий стандартных панелей сокращал время строительства, а соответственно сокращалась и стоимость всего сооружения.

После 1920 года возникает новая архитектурная эпоха, которая с 1950-х годов называется Интернациональным стилем.

Основные его идеи:

  • Отказ от историчности и её наработанных форм.
  • Использование новых материалов, таких как: сталь, стекло, преднапряжённый бетон.
  • Снижение материальных затрат.

Сборное крупнопанельное строительство всё более совершенствовалось и в конечном итоге способ стал признанным стилем. Отказ от изысков и украшений зданий, а также применение стандартных материалов сделало форму зданий единой.

В Германии первое здание, по проекту тогдашнего советника по строительству Мартина Вагнера, было построено в период с 1926 года по 1930 год в Берлин-Лихтенберге, являвшийся в те времена частью района Берлин-Фридрихсфельде. При этом речь шла о возведении 138-квартирного жилого посёлка военного поселения со зданиями высотой в два-три этажа.

Строительная площадка посёлка была подготовлена аналогичная площадке при традиционном кирпичном строительстве. На месте были отлиты многослойные бетонные панели массой до 7 т, а затем были перемещены козловым краном на сборный пункт и доставлены на площадку для монтажа. Данный способ сооружения был использован Мартином Вагнером и раньше, в 1921 году, на возведении «Бетонной деревни», в одном из жилых кварталов района Амстердам Ост.

Жилой блок Ле Корбюзье представлял собой тип высотного дома и являлся прообразом современного крупнопанельного строительства в архитектуре и философии жилья. Основу своей идеи Ле Корбюзье представил в 1925 году в павильоне «Эспри Нуво» на Всемирной выставке в Париже. Образцы Жилого блока Ле Корбюзье были возведены в четырёх французских городах и в Берлине в период с 1947 года по 1965 год.

Проекты должны были ликвидировать недостаток жилья после Второй мировой войны. Ле Корбюзье видел свой проект жилого дома как идеальное решение массовой застройки. Он хотел путём стандартизированной продукции достичь высокого уровня эффективности. Эта форма хозяйствования и широкое распространение должны были обеспечить повышенный комфорт массам населения. Были сконструированы большие и дешёвые сборные жилые дома, что способствовало популярности самого Ле Корбюзье и его способу стандартного строительства.

С той поры были построены и до сих пор строятся по всему миру жилые посёлки, высотные здания офисов, промышленные здания и сооружения, а также здания и сооружения прочего назначения, выполненные из отлитых на месте или заводским способом бетонных панелей и готовых бетонных элементов.

СССР

Научная разработка проектов панельно-каркасного жилищного строительства началась в 1940 году, в НИИ Строительной техники Академии архитектуры СССР коллективом под руководством Г. Кузнецова. Однако война прервала эти работы. В конце 1943 — начале 1944 гг на Урале остро встал вопрос об ускоренном строительстве постоянного, капитального жилья для строителей и эксплуатационников активно расширяющейся сети электростанций. В связи с этим в Свердловске, в тресте Главуралэнергострой состоялось экстренное заседание. В ходе заседания решался вопрос о скоростном строительстве жилья. Главный инженер группы подготовки производства Алексей Тимофеевич Смирнов предложил в качестве материала железобетонные панели. В ходе бурного заседания предложение Смирнова утвердили. 11 июля 1944 года руководство треста издает приказ № 74. Его ключевые фразой стало: «Организовать завод для изготовления строительных конструкций и деталей»[8]. Производство развернули в городе Берёзовский (пригород Свердловска), здесь же в декабре 1945 года был собран первый в стране панельный дом[8][9][10].

В 1947 году Институт строительной техники Академии архитектуры СССР запроектировал 4-х этажный дом каркасной конструкции с заполнением стен крупными панелями. В начале 1948 года дом был построен в Москве на Соколиной горе. Так крупнопанельное домостроение, получив старт в уральском городе Берёзовском, развернулось по всей стране. В Москве индустриальный метод строительства многоэтажных жилых домов был апробирован архитектором В. И. Светличным, который заключался в широком применении при строительстве готовых конструкций и железобетона, что заложило предпосылки для дальнейшего панельного домостроительства.

Французская Республика

Архитектура 1950 годов проектировалась и возводилась при непосредственном участии Корбюзье. Прежде всего это Марсельский блок (1947—1952) — многоквартирный жилой дом в Марселе, расположенный особняком на просторном озеленённом участке. Корбюзье использовал в этом проекте стандартизированные квартиры «дуплекс» (в двух уровнях) с лоджиями, выходящими на обе стороны дома. Изначально Марсельский блок был задуман как экспериментальное жилище с идеей коллективного проживания (своего рода коммуна). Внутри здания — в середине по его высоте — расположен общественный комплекс услуг: кафетерий, библиотека, почта, продуктовые магазины и прочее. На ограждающих стенах лоджий впервые в таком масштабе применена раскраска в яркие чистые цвета — полихромия. В этом проекте также широко применялось пропорционирование по системе «Модулор».

Подобные Жилые Единицы (частично видоизменённые) были возведены позже в городах Нант-Резе́ (1955), Бри-ан-Форе (1961), Фирмини (1968), в Западном Берлине (1957). В этих постройках воплотилась идея «Лучезарного города» Корбюзье — города, благоприятного для существования человека.

Итальянская Республика

Германская Демократическая Республика

См. также

  • Типовые серии жилых зданий

wikiredia.ru

Каркасно-панельное строительство

Впервые технология стала применяться для возведения промышленных зданий, а несколько позже адаптирована для возведения административных и образовательных учреждений. Каркасом служили железобетонные колонны с опорными выступами, на которые закреплялись горизонтальные двухконсольные балки. Стены, перекрытия и покрытия опирались на эти балки. Каркас выполнял функцию несущей конструкции, передавая нагрузку от стеновых и панелей перекрытия фундаментным основаниям. Каркасные строения имели более обширную архитектуру, но ограничивались высотой применяемых колонн.

Каркасно-панельное строительство

В настоящее время каркасно-панельное строительство получило широкое распространение. При этом новые технологии панельного домостроения сильно изменились, сохранив лишь принцип разделения несущих и оградительных конструкций. В качестве каркаса стали применять металлоконструкции, а на смену стеновым ж/б панелям пришли легкие композитные СИП-панели. Технология стала популярна в гражданском строительстве 1-3-этажных зданий. Сварные или болтовые конструкции каркаса не требуют времени на застывание раствора, а монтаж панелей производится быстро без применения сварки или вяжущих. Легковесность сооружения позволяет экономить на фундаменте, делая его менее массивным.

СИП-панели

Особую популярность каркасные дома приобрели в частном секторе. Частные и дачные дома часто выполняются на каркасе из деревянных балок. В качестве стенового наружного ограждения применяют влагостойкий OSB, а изнутри чаще гипсокартон. Внутреннее пространство заполняют теплоизоляционным материалом (полистирол, целлюлоза или базальтовые плиты) с влагоизоляцией с наружной стороны и пароизоляцией с внутренней.

Каркасно-панельный дом

Выбор наружной облицовки здесь неограничен. Стены можно оштукатурить или обшить любым облицовочным материалом. Такой дом отличается простотой конструкции, возможностью создавать любые планировки и сравнительно невысокой себестоимостью. К тому же легковесность позволяет монтировать его на винтовых сваях или столбовых фундаментах.

Монолитное строительство

Монолитное сооружение отличается поэтапным формированием конструкции непосредственно на стройплощадке путем заливки бетона в опалубку. Современная опалубка представляет собой переносные модульные конструкции и позволяет формировать любые по сложности формы. Хотя встретить «чистый монолит» практически невозможно. Часто в монолитном строительстве применяются готовые изделия – лестничные марши, плиты перекрытия. Внутренние перегородки выполняются из традиционных материалов или гипсокартона на профильном каркасе.

Монолитное строительство

В сравнении с панельным и уж тем более каркасным, монолитное здание строиться дольше. Зато дом характеризуется неограниченной архитектурой, а за счет монолитности может достигать 16-20 этажей.

В последнее время монолитный способ стал популярным в частном строительстве. До недавнего времени методики были целесообразны для возведения лишь цокольных конструкций, так как частник, не имея опалубочных модулей, собирал опалубку из досок.

Монолитное строительство частных домов

Это являлось очень трудоемким и длительным процессом. Идея несъемной опалубки, которая формирует конструкцию и одновременно становится ее частью, изменила представление о частных монолитах.

 

Полые полистирольные блоки, панели или плиты ДЦП как несъемная опалубка

Такой блок можно назвать сотой опалубочной конструкции. Блок имеет полую конструкцию, ограниченную внешней и внутренней стенкой, которые связаны между собой перемычками. Блоки собираются в стены, как конструктор, посредством комплектации небольших выступов и глухих отверстий. Затем в полости в блоках помещается арматура и заливается бетон. В результате получается монолит со стенами, покрытыми пенополистиролом. Остается только выполнить с двух сторон облицовку и возвести кровлю. Такие дома могут достигать 3-этажей, а одноэтажный дачный домик без внутренних работ возводится за 3 дня.

Полые полистирольные блоки

Опалубку для одноэтажных зданий также можно соорудить из жестких полистирольных плит, разместив между ними арматурную конструкцию и прошив их проволокой из нержавейки или оцинковки. Для этих целей также применяют древесно-цементные панели (ДЦП).

Монолитно-панельное строительство

Это одна из самых новых технологий панельного домостроения. Архитекторам удалось объединить лучшие качества каркасного и монолитного строительства. В этом случае каркас выполняется монолитным, представляя собой опорные колонны и перекрытия. Причем перекрытия могут выходить за контуры колонн. Каркас здания должен соответствовать проекту и иметь расчетную несущую способность, а его формат практически неограничен. Отсутствие применения стандартных элементов позволяет создавать каждый проект индивидуальным. В результате каждая новая высотка удивляет особым дизайном.

Монолитно-панельное строительство

Монолитно-панельная технология требует сложных индивидуальных расчетов, применения современной техники и оборудования, поэтому относится к дорогостоящему строительству. Такие дома считаются элитными и жилье в них пока доступно лишь ограниченному кругу населения.

В качестве стен могут применяться самые разнообразные материалы от пеноблоков до светопрозрачных металлоконструкций. Планировка внутреннего пространства закладывается проектом, но может изменяться в процессе строительства или при перепланировке. Разделение помещений внутри дома делается перегородками, которые не выполняют несущей функции, поэтому их можно устанавливать в любой конфигурации. Возможны квартиры-студии, двухуровневые квартиры, установка панорамных окон.

Монолитно-панельное здание

Административные здания, построенные таким способом, с применением сплошного остекления фасада, напоминают огромное зеркало и вносят нотку современности в архитектурный дизайн города.

qwizz.ru

Крупнопанельные дома

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте как обрабатываются ваши данные комментариев.