Конструктивные схемы безкаркасных крупнопанельных зданий (бкпз)

По конструктивной схеме крупнопанельные здания делят на две группы: бескаркасные и каркасные.

К бескаркасным зданиям относят такие, в которых панели наружных и внутренних стен воспринимают вес нагрузки, действующий на здание. Пространственная жесткость и устойчивость этих зданий обеспечивается взаимной связью между панелями наружных и внутренних стен и панелями перекрытий.

В каркасных панельных зданиях и действующие на них нагрузки воспринимают ригели и стойки каркаса, а панели стен выполняют лишь ограждающие функции.

Бескаркасные панельные здания могут иметь четыре конструктивных варианта:

с тремя продольными несущими стенами — двумя наружными и одной внутренней с опиранием перекрытий по двум коротким сторонам;

с несущими наружными стенами и внутренними продольными и поперечными с опиранием панелей перекрытий по контуру ;

с несущими наружными степами и внутренними поперечными с опиранием перекрытий по трем сторонам;

с несущими поперечными степами, когда перекрытия опираются на них по двум сторонам.

В каркасных крупнопанельных зданиях каркасы состоят из системы стоек и ригелей из сборного железобетона.

По типам каркасные панельные дома различают с поперечным каркасом, продольным и пространственным. Применяют также конструктивную схему с неполным внутренним каркасом и несущими панелями наружных стен. Однако эту схему применяют редко.

Пространственная жесткость каркасных панельных зданий обеспечивается совместной работой элементов каркаса, перекрытий, связями или панелями, устанавливаемыми с плоскости каркаса, или вертикальными диафрагмами жесткости, образованными отдельно стоящими стенами.

При выборе конструктивной схемы (бескаркасной или каркасной) следует исходить из следующих соображений. В тех случаях, когда нужны сравнительно небольшие площади изолированных друг от друга помещений (например, жилых комнат), бескаркасная схема более целесообразна. В общественных зданиях с большими помещениями (залы, холлы и др.) предпочтительнее каркасная схема.

В настоящее время крупнопанельные жилые дома высотой в 5, 9 и 12 этажей, а в больших городах высотой в 16 этажей и более проектируют, как правило, бескаркасными. Уменьшение веса конструкций на 1 м жилой площади, что весьма существенно снижает транспортные расходы.

Бескаркасные здания по сравнению с каркасными со стоят из меньшего числа сборных элементов и отличают ся простотой монтажа. В этих зданиях наружные и вну тренние стены воспринимают все нагрузки, действующие на здание. Пространственная жесткость и устойчивость обеспечивается взаимной связью между панелями стен и перекрытий.

В бескаркасных зданиях различают следующие вари анты опирания панелей перекрытий: на продольные не сущие стены на поперечные несущие стены; по контуру — на продольные и поперечные стены по трем сторонам — на продольные несущие и поперечные стены.

Наиболее ответственными узлами в конструкции па нельных зданий являются стыки стеновых панелей меж ду собой и панелями перекрытий. Стыки между панеля ми наружных стен должны быть герметичными (то есть, иметь малую воздухопроницаемость и исключать про никновение атмосферной влаги внутрь конструкции), не допускать образования конденсата в месте стыка (вслед ствие недостаточных теплозащитных свойств), обладать достаточной прочностью, чтобы предохранить стык от появления в нем трещин. Одновременно к стыкам предъ являются требования долговечности, звукоизоляции и простоты монтажа.

Вертикальные стыки по способу связей панелей меж ду собой разделяют на упругоподатливые и жесткие (мо нолитные). При устройстве упругоподатливого стыка панели соединяют с помощью стальных свя зей (накладок), привариваемых к закладным деталям стыкуемых панелей. В паз, образуемый четвертями, вхо дит стеновая панель поперечной стены. Для герметизации стыка в его узкую щель заводят уплотнительный шнур гернита на клее или пороизола на мастике. С на ружной стороны стык промазывают специальной масти кой — тиоколовым герметикой. Для изоляции от проник новения влаги с внутренней стороны стыка наклеивают на битумной мастике вертикальную полоску из одного слоя гидроизола или рубероида. В вертикальный коло дец стыка вставляют утепляющие вкладыши и заполня ют тяжелым бетоном. Недостатком упругоподатливых стыков является воз можность коррозии стальных связей и закладных дета лей. Такие крепления податливы и не всегда обеспечи вают длительную совместную работу сопрягаемых пане лей и, следовательно, не могут предохранить стык от появления трещин.

Для защиты от коррозии закладные детали и накладки покрывают на заводе со всех сторон цинком. После сварки при монтаже панелей защитный слой с лицевой стороны закладных деталей и связи-на кладки восстанавливается с помощью газопламенной ме таллизации. Кроме того, оцинкованные стальные эле менты защищают замоноличиванием их цементно-песчаным раствором толщиной не менее 20 мм.

Более надежными являются жесткие монолитные сты ки. Выполняются они при помощи выпущен ных из сопрягаемых элементов стальных петель, соеди няемых при монтаже скобами из круглой стали диамет ром 12 мм с последующим замоноличиванием бетоном. В вертикальных стыках панелей небольшой толщины при меняют утепляющие вкладыши из пенополистирола или минераловатных плит, обернутых пергамином.

Гермети зация от проникновения влаги и продувания достигается введением в конструкцию стыка упругой прокладки из пороизола, покрытого специальной мастикой. Образую щаяся внутри стыка воздушная полость служит дренаж ным каналом, по которому попадающая внутрь шва вла га стекает вниз и выпускается на уровне цоколя наружу.

В настоящее время применяют также безметальные шпоночные швы. При этой конструкции на дежность сопряжений наружных стен с внутренними, обеспечивается более глубоким заведением этих элемен тов в глубь стыка и наличием рифлений на стыкуемых гранях. При заливке монтажных зазоров цементным ра створом последний, растекаясь, образует растворные шпонки, обеспечивающие плотную связь между сопрягаемыми элементами. На уровне перекрытий, кроме того, ставятся стальные крепления.

В горизонтальных стыках верхнюю стеновую панель укладывают на нижнюю на цементном растворе. Верхняя панель обычно имеет так называемый противодождевой барьер или зуб в виде гребня, закрывающего горизонтальный стык сверху. На наклонной части шва раствор не укладывают, а создают воздушный зазор, в пределах которого прекращается капиллярный подсос влаги снаружи через раствор. С наружной стороны стык заполняют пороизолом или гернитом с покрытием их гер метизирующей мастикой.

Соединение панелей внутренних стен осуществляется путем сварки соединительных стержней диаметром 12 мм к закладным деталям по верху панелей. Вер тикальные швы между панелями заполняют упругими прокладками из антисептированных мягких древесноволокнистых плит, обернутых толем, а вертикальный ка нал заполняют мелкозернистым бетоном или раствором марки 100.

Так как материалы, применяемые в стыках панель ных стен, имеют разные физико-механические свойства, разную долговечность (часто гораздо меньшую срока службы здания) особое значение имеет обеспечение вы сокого качества производства строительных работ и при менение материалов только с хорошими физико-механи ческими свойствами.

Лестницы, в бескаркасных панельных зданиях выпол няют из сборных железобетонных маршей и площадок. Для установки лестничных площадок в панелях попереч ных стен, ограждающих лестничную клетку, предусмот рены специальные закладные консоли. После монтажа и закрепления маршей стыки бетонируются с предвари тельной обработкой против коррозии.

Балконные железобетонные плиты опираются своей хвостовой частью на стеновую панель и скрепляются при помощи сварки выпусков арматуры с панелью перекры тия.

Карнизные плиты крепятся к панелям перекрытий, опираясь на стеновые панели.

Фундаменты бескаркасных панельных зданий выпол няются из сборных железобетонных блок подушек и бе тонных блоков, на которые укладываются цокольные па нели. В современном строительстве фундаменты под та кие здания чаще устраивают в виде свай с забивкой их по контуру наружных и внутренних несущих стен.