Навигация:
Главная → Все категории → Панельное домостроение

Конструкции панелей наружных стен


Конструкции панелей наружных стен

В строительстве панельных домов применяются в основном два различных по статической работе типа стен — несущие и самонесущие (или частично несущие). Навесные стены до последнего времени предуcматривались только в проектных решениях.

Для практики строительства характерно применение одинаковых материалов и аналогичных конструкций для обоих типов стен. Так, например, однослойные легкобетонные панели применялись для несущих стен домов в Невском районе Ленинграда, в квартале № 11 Новых Черемушек в Москве, а также для самонесущих стен домов на Октябрьском поле и в Измайлово в Москве.

Двуслойные панели с утеплением ячеистым бетоном применены для несущих стен домов в Череповце и для самонесущих стен домов на Хорошевском шоссе и в квартале № 7 района Песчаных улиц в Москве.

Трехслойные панели с утеплением из минеральной ваты применены для несущих стен малоэтажных домов в Свердловске и Березовске и для самонесущих стен дома в Выксе и т. д.

Можно в связи с этим установить известную независимость конструктивного решения стен от их статической работы и, следовательно, от конструктивной схемы дома. Это позволяет нам рассматривать решения стен главным образом как функцию конструктивной формы и .примененных материалов, отмечая в отдельных случаях целесообразность применения той или иной конструкции для несущих или самонесущих стен.

Однослойные стены из легких и ячеистых бетонов. Для изготовления однослойных стеновых панелей применяется легкий бетон на искусственных и естественных заполнителях.

Из искусственных заполнителей наибольшее применение получили котельные шлаки и керамзит.

Металлургические шлаки в виде шлаковой пемзы применялись пока только в Магнитогорске в панельных домах строительства 1958—1959 гг. и для дома в Енакиево.

В настоящее время трестом Череповецметаллургстрой ведутся подготовительные работы к использованию шлакопемзы в панельном строительстве в Череповце и в Ленинграде.

Несмотря на большой опыт изготовления легкобетонных конструкций на естественных заполнителях, они еще не применялись для стен панельных зданий.

Можно полагать, что в ближайшее время широкое применение получат легкие бетоны на основе обсидиана и перлита, получаемых при обжиге вулканического стекла, месторождения которого имеются в Закавказье, Казахстане, Забайкалье и на Дальнем Востоке.

Обсидианбетон и обсидианперлитобетон по сравнению с ячеистыми и легкими бетонами на искусственных заполнителях отличаются меньшим объемным весом (700—800 кг/м3) при той же прочности (марки 50 и 75); их стоимость не превышает стоимости применяемых бетонов даже при изготовлении на привозном сздрье.

Ячеистые бетоны автоклавного твердения на цементном вяжущем применяются для мелко- и крупнопанельных стен в ограниченном объеме; их применение сдерживается ограниченным числом действующих большегабаритных автоклавов и недостаточной освоенностью производства крупноразмерных панелей из ячеистого бетона.

Однослойные конструкции являются таковыми только номинально, поскольку невысокая плотность низкомарочных бетонов, применяемых для стен, требует наружных слоев из более плотных, паронепроницаемых и атмосфероустойчивых материалов. В этих целях применяются внутренняя штукатурка панели и наружный отделочный слой из обычного или декоративного бетона (марки не ниже 150), или же облицовка керамическими плитками на цементном растворе. Толщина отделочных слоев составляет 15—30 мм.

Армирование панелей осуществляется по расчету на эксплуатационные нагрузки и технологические условия, а также но конструктивным соображениям.

В обычных условиях службы сооружения рабочая арматура в виде сварных каркасов, рассчитанная на эксплуатационные нагрузки, устанавливается в перемычках панелей.

Технологическое армирование представляет собой в общем случае армирование в виде четырех вертикальных каркасов вдоль кромок панели, рассчитанных на восприятие усилий, возникающих при подъеме панелей со стенда или неподвижной горизонтальной формы. В панелях из ячеистых бетонов применяют дополнительное армирование в виде распределенных по всему сечению сеток из тонкой проволоки, рассчитанных на восприятие усилий от усадки бетона.

Конструктивное армирование из легких сварных каркасов устанавливается по всем или только по горизонтальным граням панелей.

Хотя назначение этого армирования — предохранить панель от околов кромок при установке на склад или при монтаже, оно не всегда предотвращает разрушение кромок.

Плохое качество кромок, их местные разрушения до настоящего времени являлись почти неизбежными недостатками однослойных панелей из легкою бетсна. низких марок: панели получают местные повреждения даже под влиянием собственного веса при не вполне точной установке на место.

В течение ряда лет в однослойных панелях применялось конструктивное армирование в виде сеток, расположенных в плоскости границы между внешним отделочным слоем и основным телом панели из легкого бетона. Считали, что этим повышается связь декоративного слоя с основным бетоном панели, однако проведенные в НИИЖелезобетона Академии строительства и архитектуры СССР в 1957 г. исследования показали ошибочность этого предположения.

Дополнительные конструктивные осложнения вызывают необходимость защиты рабочей арматуры от коррозии.

Как показали исследования, в легких бетонах на заполнителях без агрессивных примесей сохранность арматуры достигается повышением плотности бетона и увеличением расхода цемента. Повышенная плотность уменьшает паропроницаемость бетона и опасность образования конденсата в толще конструкции. Однако увеличение плотности бетона сопровождается возрастанием его веса и приводит к снижению теплозащитных свойств ограждения. Поэтому в практике строительства избегают увеличения плотности легкого бетона основного слоя конструкции панели и пытаются обеспечить долговечность арматуры устройством плотного тонкого защитного и отделочного слоя из цементной штукатурки.

До настоящего времени эффективность такого мероприятия экспериментальными или натурными ирследованиями не подтверждена.

Наиболее тяжелые условия для арматуры создаются в шлакобетонных панелях в связи с содержащимися в шлаке включениями серы и не-сгоревших частиц угля; между сталью и частицами угля возникает электролитический процесс, при котором сталь, являющаяся анодом, разрушается.

Большинство данных таблицы заимствовано из рабочих чертежей панелей стен зданий, построенных в 1955—1958 гг. Хотя известные различия в отноcительных размерах проемов и субъективные влияния опыта и квалификации конструкторов не могли не сказаться на величинах удельного расхода стали, сопоставление именно таких вполне конкретных примеров представляется наиболее интересным.

Как видно из таблицы, величины весовых показателей и толщин стен при одинаковом значении термического сопротивления колеблются в достаточно широких пределах. Таблица со всей очевидностью показывает такие ошибки в проектировании стен, когда из бетона одной и той же марки изготовляются панели несущих стен толщиной 25—35 см и панели самонесущих стен толщиной 32—40 см, в которых основная часть бетона обеспечивает теплотехнические свойства, а не несущую способность стены. Из таблицы видно также, что применение самонесущих или частично несущих легкобетонных стен приводит к нерациональному перерасходу материалов и увеличению веса сооружения. Применение в таких случаях слоистых конструкций панелей было бы более целесообразным.

Двухслойные стеновые панели также применяются как для несущих, так и для самонесущих стен. Несущую основу панели составляет железобетонная, как правило, ребристая плита. Утепляющий слой выполняется из плит или из монолитного ячеистого бетона, из плит пенокералита или пеностекла.

Во избежание образования тепловых мостиков ребра железобетонных панелей перекрываются утеплителем. При расположении утеплителя с внутренней стороны панели ее конструкция дополняется пароизоляцион-пым и внутренним отделочным слоями. При размещении утеплителя с внешней стороны конструкция панели дополняется внешним отделочным слоем.

В отечественной практике традиционным является размещение утепляющего слоя с внутренней стороны двухслойной панели. Такой прием основан на отработанной в течение ряда лет технологии, позволяющей получить гарантированное качество внешней поверхности, прочность и точность кромок панели. Этот прием не лишен и существенных конструктивных недостатков, основным из которых является сложность решения опирания перекрытий. Наиболее естественным было бы применение в этом случае конструкций платформенного типа или опирания перекрытия на расширенное горизонтальное железобетонное ребро стеновой панели. Однако оба эти приема были отвергнуты практикой, так как приводили к снижению теплотехнических качеств ограждения. Узел опирания перекрытий решается в связи с этим весьма искусственно, с устройством, например, точечного опирания перекрытий на выносные монтажные столики из ребер панели. Такая конструкция узла ухудшает условия статической работы стен и перекрытий и приводит к дополнительным трудозатратам при изготовлении стеновых панелей.

В конце 1958 г. начато строительство экспериментального панельного дома Ленинградского филиала Академии строительства и архитектуры СССР, где впервые применены двухслойные стеновые панели с утеплителем из газобетонных плит, расположенных с наружной стороны. Такой прием позволяет придать несущей шлакобетонной части панели простейшую безреберную форму и упростить узел опирания перекрытий на стены, но требует особой тщательности при перевозке и монтаже панелей для предохранения внешнего штукатурного отделочного слоя и кромок от повреждений. Кроме того, осуществление этой конструкции требует дополнительных исследований по подбору состава и водоцементного фактора шлакобетона, обеспечивающих максимальное сцепление несущего слоя с газобетоном, гарантирующее панель от расслаивания. Аналогичная работа по подбору состава тяжелого бетона для образования слоистой конструкции в сочетании с пеностеклом была проведена в НИИ строительной физики Академии строительства и архитектуры СССР

В отличие от легкобетонных однослойных панелей в слоистых панелях арматура устанавливается не только в перемычках, но и в тонких плитах и ребрах несущего слоя. Связь утеплителя с ребристой несущей панелью достигается за счет сцепления утеплителя с бетоном плиты и ребер, выполняющих роль обоймы. Для связи утеплителя с плоскими несущими панелями применяется дополнительная конструктивная связь шпильками из мягкой стали, проходящими через швы между плитами утеплителя в бетон несущего слоя.

Трехслойные стеновые панели применяются, как правило, для самонесущих стен. Материал внешних слоев — бетон марки 150— 200 кг/см2 толщиной в 3—5 см; для внешнего слоя применяется конструктивный бетон с последующей окраской или декоративный бетон.

В обоих бетонных слоях предусматривается конструктивное армирование сварными сетками из проволоки диаметром 3—4 мм с ячейками 150X150 или 200X200 мм.

Особенности конструирования трехслойных панелей связаны с устройством соединений между слоями панели и назначением термического сопротивления стен.

Конструкция связей между бетонными слоями панелей должна обеспечивать их совместное участие в статической работе стены. При использовании в качестве утеплителя пенобетона или пеностекла совместная работа слоев панели в значительной мере обеспечивается оцеплением между бетоном и утеплителем. Незначительное число связей (в виде арматурных каркасов по контуру проемов) устраивается главным образом по конструктивным соображениям для удобства размещения и анкеровки подъемных петель, в целях устранения местного расслаивания и т. п., а также для восприятия усилий при кантовке панелей, изготовленных в неподвижных формах.

Требования теплотехнического расчета не допускают выполнения связей в виде сквозных железобетонных ребер. Это привело к ряду искусственных решений устройства связей, например к обетонирозанию арматурных связевых каркасов легким бетоном и к выполнению связей из перфорированных железобетонных досок.

При проектировании трехслойных стен толщина утепляющего слоя назначается такой, чтобы термическое сопротивление сплошных участков стены составляло 1,5—1,7 м2 час град/ккал, а приведенное — 1,35— 1,45 м2 час град/ккал. Некоторый перерасход материала утепляющего слоя дает ничтожное удорожание панели, но вместе с тем нейтрализует влияние теплопроводных включений вдоль соединительных ребер и повышает эксплуатационную характеристику здания, снижая в холодных районах расходы на отопление зданий и устраняя в южных районах перегрев помещений.



Похожие статьи:
Конструкции перекрытий

Навигация:
Главная → Все категории → Панельное домостроение

Статьи по теме:





Главная → Справочник → Статьи → Блог → Форум