Основные требования к строительству зданий

При любой конструктивной схеме стены из крупны блоков выкладывают с перевязкой швов. Систему раскладки блоков в пределах высоты этажа называют разрезкой. В зависимости от количества уложенных рядов различают разрезку: двухрядную -- по высоте этажа уложены два блока; трехрядную -- по высоте этажа уложены три блока. В современных крупноблочных зданиях чаще всего применяют двухрядную разрезку стен.

Типы блоков при двухрядной разрезке стен

В крупноблочных зданиях название блоков зависит от их местоположения в стене.

Наружные стены двухрядной разрезки монтируют из следующих типов основных блоков: простеночных толщиной 400--600 мм; подоконных с нишами для приборов отопления, устанавливаемых между простеночными; перемычечных с четвертью для опирания плит междуэтажного перекрытия, перекрывающих оконный проем; рядовых такой же конструкции, как и простеночные блоки, но устанавливаемых на глухих участках стен; поясных такой же формы, как перемычные, но без четвертей для укладки междуэтажных перекрытий, возводимых на глухих участках стен поверху рядовых блоков.

Внутренние стены монтируют из блоком однорядной разрезки толщиной 200--300 мм. Их ширина зависит от габаритов здания и размеров дверных проемов.

К специальным блокам относят угловые, карнизные, цокольные, парапетные, санитарно-технические; последние изготовляют высотой на этаж и затем наращивают.

Стыки крупноблочных стен. Сопряжение стен и перекрытий

Наиболее ответственные узлы крупноблочных стен - это стыки, т.е. места сопряжений между блоками. По положению в пространстве стыки бывают:

Горизонтальные между плоскими гранями установленных один на другой блоков. Прочность и непродуваемость стыка достигается слоем раствора, укладываемого при монтаже блоков.

Вертикальные между гранями смежно-установленных блоков, причем по особенностям конструктивного решения стыки могут быть открытыми, образованными кромками смежных блоков в виде паза, который оклеивают изнутри рубероидом, утепляют пакетом из минерального войлока и замоноличивают легким бетоном.

Закрытыми в форме «колодца» между торцевыми кромками блоков, который замоноличивают бетоном. С фасадной стороны вертикальные стыки конопатят просмоленной паклей; вертикальные и горизонтальные стыки снаружи зачеканивают цементным раствором.

Устойчивость и пространственная жесткость крупноблочных зданий осуществляется укладкой стеновых блоков с перевязкой швов; стальными скобами в местах примыкания внутренних стен к наружным, анкеровкой плит междуэтажного перекрытия с наружными и внутренними стенами; стальными скобами в местах сопряжения наружных и внутренних стен; анкеровкой плит перекрытия между собой й со стенами; устройством «пояса жесткости» (в уровне перекрытия каждого этажа), связывающего стальными накладками смежные блоки наружных и внутренних стен.

42. Бескаркасные панельные здания, их пространственная жесткость, конструктивные схемы, разрезка стен на панели

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 здания 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.

При увеличении размеров панелей перекрытий на всю комнату возможно безригельное решение каркасных панельных зданий. При этом панели перекрытий опираются по углам непосредственно на 4 стойки каркаса или на 1 наружную стену и 2 внутренние стойки.

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.

43. Виды стеновых панелей и их конструкции

Стеновые панели являются наиболее сложной конструкцией среди элементов сборных зданий. Сложность конструкции стеновых панелей определяется сочетанием требований к ним различных по назначению и свойствам: прочности, тепло- и звукоизоляции, архитектурного оформления здания.

Крупнопанельные здания разделяют на бескаркаснопанельные и каркаснопанельные. Основой для деления домов на такие типы служат виды стеновых панелей - они могут быть несущими и ограждающими, или только ограждающими. В бескаркаснопанельных зданиях нагрузку от перекрытий несут стеновые панели, а в каркаснопанельных - каркасы. Панели стен выполняют в последнем случае функции тепло- и звукоизоляционные.

Стеновые панели изготовляют для наружных и внутренних стен. Панели наружных стен выполняют однослойными из легких или ячеистых бетонов или слоистыми из тяжелого бетона с утеплителем. Наибольшее распространение в строительстве жилых домов получили однослойные стеновые панели, несколько меньше - трехслойные. Снаружи стеновые панели отделывают слоем декоративного раствора или бетона, окрашивают атмосферостойкими составами или облицовывают керамической плиткой. Внутренние поверхности стеновых панелей подготовлены под окрашивание или оклейку обоями. В проемы стеновых панелей при их изготовлении на заводе устанавливают оконные и дверные блоки. Высота стеновых панелей соответствует высоте этажа, ширина (на одну или две комнаты) - 3000-7200, толщина - 200-350 мм. Панели внутренних стен изготовляют размерами на комнату. Толщина панелей внутренних стен -- 30--160 мм.

Основные виды стеновых панелей:

1.Стеновые панели наружных стен отапливаемых зданий (обычно высотой на этаж и длиной до 6 м) для монтажа полносборных зданий, изготавливаемые из лёгкого бетона на пористых заполнителях, ячеистого бетона или из тяжёлого бетона с теплоизоляционным слоем.

2. Стеновые панели неотапливаемых зданий и внутренних несущих стен. Это крупноразмерные элементы (обычно высотой на этаж и длиной до 6 м) для монтажа полносборных зданий, изготавливаемые из тяжёлого или лёгкого бетона. Классы тяжёлых бетонов для наружных стен не ниже В15, для внутренних - не ниже В12,5.

3. Панели перегородок. Это крупноразмерные элементы (обычно высотой на этаж и длиной до 6 м) для монтажа полносборных зданий, обычно изготавливаемые из гипсобетона

44. Стыки стеновых панелей, требования к ним

Эксплуатационные качества крупнопанельных домов во многом зависят от конструктивного исполнения стыков между панелями и с другими элементами здания.

Стыки между панелями наружных стен должны быть герметичными (т. е. иметь малую воздухопроницаемость и исключать проникание дождевой воды внутрь конструкции), не допускать образования конленсата в месте стыка (вследствие недостаточных теплозащитных свойств), обладать достаточной прочностью, чтобы предохранить стык от появления в нем трещин.

При конструировании крупнопанельных зданий необходимо учитывать также особенности работы стен. Если в кирпичных стенах нагрузки распределяются равномерно, то в крупнопанельных они концентрируются в местах стыкования панелей. Кроме того, под влиянием изменений температуры меняются линейные размеры стены. Это происходит из-за воздействия на поверхности панели положительной (с внутренней стороны) и отрицательной (с наружной стороны) температуры, в результате чего изменяются ее линейные размеры. Возникающие при этом усилия приводят к образованию трещин.

По расположению стыки различают вертикальные и горизонтальные. Вертикальные стыки по способу свя зей панелей между собой разделяют на упруг о податливые и жесткие (монолитные). При устройстве упругоподатливого стыка панели соединяются с помощью стальных связей, привари ваемых к закладным деталям стыкуемых элементов. В паз, образуемый четвертями, входит на глубину 50 мм стеновая панель внутренней поперечной стены. Со единяют панели с помощью накладки из полосовой стали, привариваемой к за кладным деталям панелей. Для гермети зации стыка в его узкую щель заводят уплотнительный шнур гернита на клею или по рои зол а на мастике. С наружной стороны стык промазывают специальной мастикой -- тиоколовым герметиком.

Для изоляции от проникновения влаги с внутренней стороны стыка наклеивают на битумной мастике вертикальную полоску из одного слоя гидроизола или рубероида. Вертикальный колодец стыка заполняют тяжелым бетоном.

Недостатком упругоподатливых стыков является возможность коррозии стальных связей и закладных деталей. Такие крепления податливы и не всегда обеспечивают длительную совместную работу сопрягаемых панелей и, следовательно, не могут предохранить стык от появления трещин. Это происходит потому, что от нагрева при сварке закладная деталь как бы отрывается от бетона, в который она была зам о но л иче на при изготовлении. Проникающая в щель атмосферная или конденсационная влага разрушает нижнюю поверхность закладной детали.

Для защиты от коррозии их покрывают на заводе со всех сторон цинком путем распыления, горячего цинкования или гальванизации. После сварки при монтаже панели защитный слой с лицевой стороны закладной детали и связи-накладки восстанавливается с помощью газопламенной металлизации. Кроме того, оцинкованные стальные элементы защищают замоноличиванием их цементно-песчаным раствором (1: 1.5...1 :2) толщиной не менее 20 мм.

Более надежными в работе являются жесткие монолитные стыки. Прочность соединения между стыкуемыми элементами обеспечивается эамополичиванием соединяющей стальной арматуры бетоном. На рис. 12.10 показан монолитный стык однослойных стеновых панелей с петлевыми выпусками арматуры, соединенными скобами из круглой стали диаметром 12 мм. Между замоноличенной зоной стыка и герметизацией образована вертикальная воздушная полость, которая служит дренажным каналом, отводящим попадающую внутрь шва воду с выпуском ее наружу на уровне цоколя. Нередко в стык панелей для повышения его теплозащитных свойств укладывают минераловатный вкладыш, обернутый полиэтиленовой пленкой, или из пенопласта.

Для устройства жестких стыков используют также сварные анкеры-связи, которые представляют собой Т-образные элементы, изготовленные из полосовой стали и располагаемые в стыке «на ребро». При этом в стеновых панелях оставляют концевые выпуски арматуры (в пределах габарита форм), которые приваривают после установки панелей к концам анкеров. Такое соединение позволяет обеспечить возможность плотного заполнения полости стыка бетоном, уменьшить почти в три раза расход стали.

Для устройства горизонтальных стыков верхнюю стеновую панель укладывают на нижнюю на цементном растворе. При этом через горизонтальный шов, плотно заполненный раствором, дождевая вода может проникать главным образом вследствие капиллярного подсоса воды через раствор. Ног почему принята такая сложная геометрия горизонтального стыка. В нем устраивают гак называемый противодо-ждевой барьер или зуб в виде гребня, идущего сверху вниз. На наклонной части раствор прерывают и создают воздушный зазор, в пределах которого подъем влаги по капиллярам прекращается.

Таким образом, мы видим, что для обеспечения нормальных эксплуатационных качеств стен из крупных панелей для устройства стыков применяют различные материалы, имеющие самые разнообразные физико-механические свойства: крепежные (сталь), утепляющие (минераловатные вкладыши), гидроизолирующие (рубероид или изол), связующие и уплотняющие (бетон и раствор), герметизирующие (пороизол или гернит и мастики). Все эти материалы имеют разную долговечность и часто гораздо меньшую срока службы здания. Вот почему при конструировании стыков панелей и их исполнении необходимо особое внимание уделять возможности обеспечения высокого качества производства строительных работ, применяя для этого материалы только с хорошими физико-механическими свойствами.

Соединение панелей внутренних стен бескаркасных зданий осуществляется путем сварки соединительных стержней диаметром 12 мм к закладным деталям по верху панели. Вертикальные швы между панелями заполняют упругими прокладками из антисептированных мягких древесноволокнистых плит, обернутых толем, а вертикальный канал заполняют мелкозернистым бетоном или раствором.

Нередко горизонтальный стык между несущими панелями поперечных стен и перекрытий проектируют платформенного типа, особенностью которого является оттирание перекрытий на половину толщины поперечных стеновых панелей, при котором усилия в верхней итеновой панели на нижнюю передаются через опорные части панелей перекрытий. Швы между панелями и плитами выполняют на растворе. Однако в случае неполного заполнения швов раствором В отдельных участках панелей может воз-никнуть опасность концентрации напряжения. Чтобы предотвратить это явление, для стыковых соединений применяют цементно-песчаную пластифицированную пасту, из которой можно получать тонкие швы толщиной 4...5 мм. Такая паста состоит из поргланд цемента марки 400...500 и мелкого песка с максимальным размером частиц 0,6 мм (состав 1: 1) с добавлением пластифицирующей и противоморозной добавки нитрата натрия в количестве 5..10% от массы цемента. Такая паста как бы склеивает панели между собой.

45. Каркасно-панельные здания, пространственная жесткость, конструктивные схемы

В каркасно-панельном строительстве применяются три основные конструктивные схемы: рамная, связевая и рамно-связевая.

В рамной схеме все вертикальные и горизонтальные нагрузки рассчитаны на поперечные или продольные рамы каркаса. В связевой схеме рамы каркаса рассчитаны только на вертикальные нагрузки, а вся ветровая горизонтальная нагрузка -- на систему продольных и поперечных диафрагм жесткости, связанных с примыкающими к ним колоннами. При рамно-связевой схеме горизонтальные нагрузки от ветра должны восприниматься как связевой системой диафрагм жесткости, так и рамами каркаса.

Степень участия каждого компонента определяется соотношением жесткостей: связевой системой диафрагм и рамами, состоящими из ригелей и колонн. Каждая из указанных конструктивных схем имеет свои положительные и отрицательные стороны. Преимущества рамной схемы каркасных зданий: четкая работа всех конструкций; равномерность деформаций всех рам в общей системе каркаса, особенно в тех случаях, когда все рамы имеют примерно одинаковую жесткость; возможность перераспределения усилий при перенапряжении отдельных элементов каркаса, свойственная статически неопределимым системам, возможность более свободной планировки зданий и др. Недостатками рамной схемы являются: сложность конструктивных решений узловых соединений сборных элементов для обеспечения необходимой жесткости каркаса; больший на 20--30% расход стали по сравнению со связевой схемой; громоздкость поперечных сечений элементов конструкций (ригелей и их узлов), увеличивающая трудоемкость выполнения каркаса и др.

Применение рамно-связевой конструктивной схемы позволит достигнуть экономии расхода стали. Эффективность этой системы зависит от степени участия плоских диафрагм в восприятии ветровой нагрузки. В том случае, когда они не играют решающей роли в статической работе каркаса, расход стали на каркас может оказаться даже выше, чем при рамной схеме.

При проектировании каркасных зданий связевой схемы большое значение имеет компоновка плана здания, поскольку от этого зависит работа связевой системы как плоскостной. Для получения необходимой жесткости этой системы приходится прибегать к устройству большого числа железобетонных стенок--диафрагм значительной толщины -- или к устройству пространственной диафрагмы.

46. Сборный железобетонный каркас, его элементы, узлы сопряжения

Основными частями каркасов жилых и общественных зданий являются вертикальные элементы -- стойки (колонны), горизонтальные -- ригели (прогоны), а также диафрагмы жесткости. Рациональное членение каркаса на составные элементы является одним из условий, определяющих прочность и устойчивость зданий, а также экономичность сечения его элементов и простоту монтажа каркаса.

Применяется несколько схем членения железобетонного каркаса на сборные элементы. Отличаются они различным расположением стыков колонн и примыканий к ним ригелей, а также конструкцией этих стыков.

Например, стойки по высоте зданий могут находиться в пределах одного, двух и более этажей. Стык при этом может располагаться на уровне перекрытий и выше их отметки. Ригели также могут расчленяться в разных местах: непосредственно у ствола колонн и на некотором удалении от них. Все указанные варианты имеют свои положительные и отрицательные стороны. Учитывая особенности каждого из них, можно найти наиболее рациональную конструкцию каркаса применительно к каждому конкретному случаю.

Полный каркас здания наиболее распространен при возведении многоэтажных жилых и общественных зданий. Показан каркас здания с двухэтажными стойками постоянного сечения по высоте (без выступающих консолей). Колонны стыкуются по высоте на расстоянии 50--60 см от уровня перекрытия. При указанной схеме каркаса ригели со стойками сопрягаются сваркой закладных деталей. Стык стоек в таких каркасах чаще всего осуществляется посредством стальных оголовников, привариваемых к стержням продольной арматуры в торцах стоек. Стык ригеля со стойкой может выполняться с помощью металлической консоли из обрезка двутавра или пластины, вбетонированной в тело колонны.

Ригель каркаса опирается на консоль и при монтаже понизу приваривается к ней, а поверху -- к закладной планке. Недостатком, рассмотренной схемы каркаса является то, что стыки ригелей со стойками располагаются в наиболее напряженных местах каркаса, а это требует особенно тщательной заделки и дополнительного расхода материалов на усиление стыка. Этого можно избежать, если стыки выдвинуть в пролеты, в наименее напряженные места ригеля. Такое решение стыка упрощает конструкцию сопряжения, но технология изготовления стоек и монтаж каркаса при этом усложняются.

Типовые решения зданий каркасной конструкции из сборных железобетонных элементов предусматривают колонны с выступающими консолями, на которые опираются ригели каркаса. Н е по л н ы й каркас здания из сборных железобетонных элементов. Наружные стены в нем являются несущими, так как на них опираются ригели (при поперечном расположении ригелей) или панели перекрытий (при продольном расположении ригелей).

Такая схема широко применяется при возведении жилых и общественных зданий наряду со схемой с поперечными несущими стенами благодаря экономичности и простоте монтажа стен из несущих панелей. При этом решении упрощается также и планировка помещений, так как в наружных стенах нет выступающих из их плоскости граней стоек. Узлы сопряжения стоек по высоте й ригелей со стойками в таких каркасах устраивают так же, как и в сборных железобетонных полных каркасах. Опирайте ригелей на наружные oгражденияя осуществляется с помощью четвертей -- ниш, устраиваемых в стеновых панелях при их бетонировании.

Здания с неполным каркасом можно монтировать и без ригелей. Безригельно каркас из сборного железобетона может применяться при устройстве перекрытий из панелей размером на ячейку каркаса (например, на комнату). Панели в этом случае опирают одной стороной на стены, а противоположной -- углами на стойки. Без ригельную схему можно применять и в зданиях с полным каркасом, при котором панели перекрытий опирают углами на четыре его стойки.

47. Здания из монолитного железобетона

Одним из путей повышения качественного уровня строительства, его эффективности, повышения архитектурного разнообразия и выразительности застройки является расширение применения монолитного железобетона.

Монолитные и сборные железобетонные конструкции не следует противопоставлять друг другу. Так, область рационального применения сборных железобетонных конструкций -- массовое строительство жилых, общественных и промышленных зданий, где основной тенденцией является повышение индустриальности строительства, заводское производство изделий и их поточный монтаж на строительной площадке.

Вместе с тем имеется широкая область гражданского и промышленного строительства, где рационально применение монолитного железобетона. Это -- цельномонолитные гражданские и производственные здания, которые по своему назначению, градостроительному акцентному положению не могут быть выполнены из стандартных сборных железобетонных конструкций; устройство «столов» над первыми этажами панельных зданий, располагаемых на магистралях города, которые позволят получить современные решения магазинов и других крупных предприятий обслуживания населения; сборно-монолитные конструкции многоэтажных зданий -- каркасных или панельных с монолитными ядрами жесткости; монолитные плоские безбалочные перекрытия под тяжелые нагрузки, необходимые, например, для объектов продовольственной программы -- холодильников, овоще-, фруктохранилищ, мясокомбинатов и т. д.; отдельные нестандартные элементы общественных и производственных зданий -- опорные конструкции, порталы, перекрытия, амфитеатры и балконы и др.; большепролетные конструкции; элементы реконструкции существующих зданий--жилых, общественных и производственных.

Цельномонолитные здания -- жилые, общественные, производственные -- будут возводиться как с несущими стенами, так и с каркасными конструкциями в зависимости от технологических и функциональных требований.

Отличительной особенностью таких решений гражданских зданий является четкость и простота конструктивных форм, определяющая простоту и индустриальность возведения зданий: колонны -- круглого или прямоугольного сечения; перекрытия -- в основном безбалочные, обеспечивающие свободу в расстановке перегородок, т. е. свободу планировочных решений; вертикальные диафрагмы жесткости в таких зданиях упрощают конструкцию узлов сопряжения перекрытий с колоннами, работающими в этом случае только на вертикальные нагрузки; в перекрытиях укладываются все разводки труб для электро- и слаботочных устройств, что исключает необходимость в устройстве подвесных потолков или подсыпок под полы, в которых обычно размещают трубы.

Аналогичные конструктивные приемы закладываются в проектах нового корпуса библиотеки им. Ленина, Музея изобразительных искусств им. Пушкина, административном здании ВЦСПС на Ленинском проспекте в Москве и др. При реконструкции центральной части города монолитный железобетон найдет применение как для строительства цельномонолитных жилых и общественных зданий (в конструкциях жилых домов с несущими стенами или с каркасными остовами общественных зданий, позволяющими получить индивидуальные объемно-планировочные решения застройки), так и при реконструкции существующих зданий -- жилых, общественных и производственных, которые характеризуются случайным, нестандартным расположением несущих конструкций -- для замены деревянных перекрытий, устройства каркаса или дополнительных стен; для усиления существующих конструкций -- фундаментов, колонн, стен, перекрытий.

Применение для многоэтажных каркасных зданий пространственных ядер жесткости, выполняемых в монолитном железобетоне, позволяет возводить эти здания с усложненной конфигурацией в плане, с разнообразными объемно-планировочными решениями. В конструктивном же отношении образование сплошного, коробчатого в плане, сечения ядра жесткости вместо плоских стен жесткости во много раз увеличивает пространственную жесткость здания, а также позволяет значительно снизить расход бетона и стали. Технико-экономические исследования показали, что основные показатели строительства многоэтажных зданий с монолитным ядром жесткости по сравнению со зданиями из обычных сборных конструкций, приведенные к 1 м полезной площади, снижаются по трудоемкости до 10 .., 15 %, по себестоимости изготовления и монтажа изделий -- до 15%, по расходу стали --до 30 %, цемента -- до 10 %. Скорость возведения ядра составляет 3... 4 м в сутки, что позволяет строить такие сооружения быстрыми темпами. Все несущие конструкции, кроме ядра жесткости, а также ограждающие и элементы «начинки» дома осуществляются в сборных железобетонных конструкциях из унифицированных изделий Единого каталога.

Одним из эффективных направлений в строительстве многоэтажных объектов является применение сборно-монолитных крупнопанельных жилых домов. Дело в том, что возведение зданий из стандартных панелей ограничивается высотой в пределах 20 ... 25 этажей. При такой этажности в панелях возникают значительные усилия от ветровых нагрузок, которые приводят к исчерпанию их несущей способности. Возможным решением проблемы увеличения высоты сооружений может быть сочетание панельной системы с монолитным ядром жесткости, которое воспримет все горизонтальные нагрузки, действующие на здания, «освобождая» панели для работы только на вертикальные нагрузки.

Другое направление развития многоэтажного строительства из монолитного железобетона связано с использованием легкого монолитного бетона на пористых заполнителях -- одного вида бетона для несущих и ограждающих конструкций, в частности керамзитобетона класса В15 с плотностью до1600кг/м3.

Рациональной областью применения монолитного железобетона являются конструкции перекрытий под большие нагрузки, в частности безбалочные перекрытия. Возведение таких перекрытий методом подъема -- один из прогрессивных методов. Основные особенности метода подъема перекрытий заключаются в изготовлении «пакета» перекрытий в виде плоских безбалочных монолитных железобетонных плит на уровне земли (например, на фундаментной плите или перекрытии над подвалом) и постепенном подъеме этих перекрытий по направляющим опорам. Направляющими опорами служат сборные железобетонные или металлические колонны, а также монолитные железобетонные ядра жесткости, возводимые в переставной или скользящей опалубке. Конструкции перекрытий поднимают с помощью специальных домкратов, устанавливаемых на колоннах.

Достоинствами метода подъема перекрытий являются: возможность создавать разнообразные объемно-планировочные решения зданий как с помощью изменения конфигурации только бортовой опалубки перекрытий, так и благодаря отсутствию выступающих из перекрытий балок и ригелей, произвольному расположению в плане колонн; комплексная механизация процессов возведения зданий, удобство выполнения значительной части работ на уровне земли; возможность возводить объекты в условиях ограниченной строительной площадки (благодаря отсутствию наземных кранов и минимальных площадей для складирования материалов), что имеет особо важное значение в условиях строительства на сложном рельефе или на затесненных площадках среди существующей городской застройки.

Новой областью является применение рельефного монолитного бетона, в решении фасадов и интерьеров зданий так называемого «архбетона», предусматривающего использование различных сменяемых матриц, изготовляемых, как правило, из синтетических материалов и закладываемого в опалубку перед бетонированием.

Большие возможности в развитии монолитного строительства связаны с расширением применения так называемого самонапрягающегося бетона на цементах НЦ. Этот бетон благодаря высокой плотности и соответственно водонепроницаемости позволяет эффективно решать конструкции таких элементов зданий и сооружений, где необходима водозащита, например подземные сооружения, в том числе подвалы зданий, покрытия стилобатов, кровельные покрытия, трибуны открытых спортивных сооружений, мостовые сооружения, бассейны, градирни, резервуары и т. п. Практика применения самонапрягающегося бетона показала его надежные гидроизоляционные качества при возведении ванн бассейнов, покрытий стилобатов в конструкциях трибун стадионов и других сооружений, где его применение позволяло отказаться от устройства традиционной оклеечной гидроизоляции и получить надежную долговечную гидроизоляционную защиту.

Рассматривая перспективы применения монолитного железобетона, необходимо отметить, что речь идет о качественно новом техническом уровне его использования. Этот уровень характеризуется принципиально иным подходом ко всему комплексу вопросов его внедрения: проектированию, изготовлению опалубки, оснастки и арматурных изделий, транспортированию бетонной смеси и ее укладки, способам интенсивного твердения бетона. Комплексное решение этих и ряда организационных вопросов позволит создать индустрию монолитного железобетона.

48. Деревянные здания

Преимущества древесины: простота обработки, небольшая масса, хорошая звуко- и теплоизоляция, высокие санитарно-гигиенические свойства. Вместе с этим деревянные постройки по многим причинам считаются невыгодными. Речь идет главным образом об их пожароопасности, о расходах, на 20--30% больших по сравнению с каменными строениями. Поэтому древесные постройки применяются в основном для строительства дачных и садовых домиков, которые используются относительно недолго (20--30 лет), и для временных построек.

Различаются деревянные постройки следующих типов: рубленые, каркасные (комбинированные), щитовые. Фасады деревянных зданий обшивают досками (с окраской), отделывают асбофанерными и другими плитками или оштукатуривают (с окраской). Оштукатуривать брусчатые стены можно только после их полной осадки.

Причинами отсыревания и промокания брусчатых и рубленых стен являются: влага, вносимая при постройке, капиллярная сырость от грунтовых и поверхностных вод при плохом качестве гидроизоляции стен, конденсация водяных паров на поверхности и внутри ограждающих конструкций, неисправности кровли, открытий на выступающих частях, проникание атмосферной влаги в стены, протечки водопровода, канализации и др.

В индивидуальной застройке наиболее распространены рубленые дома.

Для стен используют хвойные деревья (сосну, ель, лиственницу), имеющие прямой ствол со сбегом не более 1 см на 1 м длины. Диаметр (22-- 26 см) выбирают по возможности одинаковым с разницей в верхнем отрубе не более 3 см. Толщина бревен должна позволять при устройстве (рубке) сруба получить необходимую по климатическим условиям ширину продольных пазов: при расчетной температуре --20 °С -- не менее 10 см, при ---30 °С -- не менее 12 см, при --40 °С -- 14--16 см. Ширина паза составляет примерно 2/з диаметра бревна. Длину бревен определяют в соответствии с габаритами и планировкой дома, учитывая необходимый припуск при рубке сруба с остатком (в чашку).

При рубке стен применяют свежерубленые бревна, имеющие среднюю влажность 70--80%. Они легче обрабатываются и меньше деформируются при естественной сушке в собранном виде. При снижении влажности до 15--20% (такова эксплуатационная влажность в условиях средней полосы СССР) стеновые элементы из древесины уменьшают размеры в продольном направлении до 0,1%, в поперечном -- на 3--6%. Рубку (рис. 2) начинают с укладки первого венца из более толстых бревен, стесанных на два канта (с нижней и внутренней стороны). Поскольку стены в продольных и поперечных направлениях смещены относительно друг друга на полвысоты, первый венец на двух противоположных стенах укладывают на прокладки.

Для придания стенам устойчивости венцы соединяют вертикальными шпонками длиной 10--12 см (диаметром 3--4 см), располагая их плоскости стены в шахматном порядке через 1 --1,5 м. В стенах устанавливают не менее двух шипов на расстоянии 15--20 см от краев. Отверстия для шипов по высоте должны иметь запас на осадку, т. е. быть на 1,5--2 см больше их длины. Бревна укладывают в сруб попеременно комлями в разные стороны, чтобы выдержать общую горизонтальность рядов.

Соединение бревен в углах производят двумя способами -- с остатком (в чашку) и без остатка (в лапу). Таким образом выполняется пересечение наружных стен с внутренними. При рубке (в чашку) теряется за счет угловых остатков около 0,5 м на каждом бревне. Кроме того, выступающие концы бревен усложняют устройство облицовки или наружной обшивки стен. Соединение (в лапу) экономичнее, однако требует более высокой квалификации и аккуратности в работе.

Возведение стен из брусьев осуществляется с меньшими затратами труда. Индивидуальный застройщик, имея готовые брусья, может выполнить такую работу самостоятельно. В отличие от бревенчатых брусчатые стены обычно собирают сразу на подготовленных фундаментах. Если цоколь дома западающий, то слив не делают и первый венец укладывают по гидроизоляционному слою с наружным свесом над цоколем на 3--4 см. Углы первого венца соединяют вполдерева, остальные -- либо на коренных шипах, либо на шпонках (рис. 3). Угловое соединение брусьев (впритык) непрочно; при нем создаются продуваемые вертикальные щели. Наиболее технологично соединение на коренных шипах; в этом случае пропил дерева для шипа и гнезда идет поперек волокон, а скалывание -- вдоль. Кроме того, при таком соединении гнездо для шипа находится дальше от края бруса. Для предотвращения горизонтальных сдвигов брусья соединяют между собой вертикальными нагелями (шпонками) диаметром около 30 мм и длиной 200--250 мм.

В отличие от бревенчатых брусчатые стены имеют плоские горизонтальные швы, уязвимые для проникания дождевой влаги внутрь. Чтобы уменьшить их водопроницаемость, у каждого бруса с наружной стороны по верхней грани делается фаска шириной около 300 мм; наружные швы тщательно конопатят и покрывают олифой, масляной краской и т. д.

Стыки между бревнами могут быть набиты лентами войлока, отходами текстиля, стекловатой и т. п. Набивку замазывают глиной, смешанной для связки с мелко нарезанной соломой, половой и т. п. Глиняные швы обычно белят или перекрывают нащельником. Бревна красят или пропитывают антисептическими средствами от гниения.

Если используются бревна, частично или полностью отесанные, углы связываются на прямой шип или «ласточкин хвост».

У оконных и дверных проемов пороги и перемычки делаются непосредственно бревнами. При устройстве наличников и карнизов проемов в бревна врубают на шип вертикальные стойки так, чтобы они дополнительно крепили горизонтальные бревна.

Перемычки соединяют со стенами внахлест.

Снаружи стены сруба иногда обшиваются досками или готом.

Под срубом должен быть фундамент минимальной высотой 60 см с гидроизоляцией. После полного высыхания бревен конструкция может осесть на несколько сантиметров. Поэтому необходимо учитывать это обстоятельство при кладке печных труб, установке оборудования, а также при наружной обшивке.

Комбинированные постройки имеют каркас из брусьев. Каркасное наполнение может быть изготовлено из кирпича, блоков, шлакобетона, пенобетона и т. п. Эти постройки ставятся на фундамент с гидроизоляцией. Каркас состоит из нижнего венца, стоек, потолочных балок или лежней, ригелей и крепей.

Нижний венец делают из бруса 12X12 -- 18X16 см, укладывают горизонтально и обрабатывают антисептическими средствами для предохранения от гниения.

Угловые стойки представляют собой брус 14X14--18X18 см, иногда сдвоенные. Остальные стойки -- центральные, дверные, оконные размером 12X12--16X16 см -- устанавливают на расстоянии 75-- 200 см друг от друга.

Лежни делаются также из бруса и делят стену на этажи. Они должны быть сплошными по всей длине. При необходимости их надставить применяют соединение в шип над стойкой.

Ригели представляют собой горизонтальные короткие бруски между стойками, ограничиваются также оконными и дверными проемами и имеют такое же сечение, как и стойки. Они соединяются со стойками на шип: на 2 м -- один ригель, на 3 м -- два ригеля и т. д.

Крепи укрепляют стену в продольном направлении и соединяются на шип с нижним венцом и лежнем, причем их расположение чередуется.

Потолочные балки соединяются на шип или врубаются в лежень. Поскольку лежни с двух сторон выступают, они крепятся к коротышам.

Каркасные стены бывают толщиной 12--15 см. Если каркас оструган, его дважды покрывают льняной олифой, а затем масляной краской. Если каркас не оструган, он обшивается оструганными досками, которые покрываются олифой и масляной краской. Доски должны перекрывать друг друга.

Внутренние стены могут быть оштукатурены или обшиты изоляционными щитами (гераклитом и т. п.), между штукатуркой и стеной может быть оставлена воздушная изоляционная прослойка. Перед оштукатуриванием нужно деревянную конструкцию покрыть толем и на него укрепить каркас штукатурки (сетку Рабица и т. п.)

При возможном наклоне стены кладка удаляется, ремонтируется деревянная конструкция и делается новая кладка. У таких построек чаще всего подвержены повреждениям нижний венец, нижние части стоек и крепей, соединенных с нижним венцом. При замене венца можно укрепить стойки к нему угольником или накладками.

При замене стойки несущей стены потолок необходимо предварительно подпереть. Новую стойку надо укрепить угольником.

Остов каркасных построек состоит из брусьев 8X12, 10X14, 14X14, 12X16 см. Основой конструкции является нижний венец; на углах он связывается на шип. Венец укладывают на фундамент с гидроизоляцией и для прочности дома крепят к фундаменту на замурованные в нем штыри. Угловые соединения укрепляются угловой стойкой на шип.

Стойки ставятся на шип в венец и в лежень. Для обеспечения жесткости конструкция связывается наклонными распорками на шип в венец и в лежень. Вместо распорок можно использовать доски, прибитые на внутренней или внешней стороне каркаса под углом 45°. Потолочные балки укладываются на лежни или на прогон, врезанный в стойки.

Поверхность внутренних и наружных стен может быть изготовлена из горизонтально расположенных досок с подкладкой из толя или из досок, прибитых под углом 45°. Можно использовать плиты гераклитовые, древесно-волокнис-тые и т. п. Листы толя должны быть плотно соединены между со-«бой, чтобы создать надежную воздушную прослойку и повысить тем самым изоляционные свойства стены.

Постройка со сбитым каркасом. Это конструкция состоит из брусьев 5ХЮ--8X14 см. Используется один профиль, кроме крепей, профиль которых в половину меньше, например профиль бруса 6X14 см, а крепь 3X14 см.

Конструкция такая же, как у каркаса врезного, с той разницей, что соединение частей конструкции осуществляется гвоздями. Такой вид постройки надо делать очень точно, так как от времени дефекты в ней увеличиваются и их устранение требует больших усилий и расходов.

Преимущество таких конструкций заключается в экономии дерева, быстроте и относительной простоте работ. Правильно укрепленные каркасные постройки достаточно прочные, теплые и более дешевые, чем другие виды.

Конструкции щитовых построек могут быть различными. Для всех элементов конструкции используются толстые доски. Каркас должен быть прочным, поэтому в несущую его часть укладывают доски примерно через 1 м одну от другой, чтобы можно было к ним прибить обшивку гвоздями.

Из толстых досок можно поставить стену подобно стене сруба; стены из тонких досок нуждаются в каркасе как у комбинированных построек. Обшивочные доски прибиваются к каркасным стойкам. Если доски прибиваются наклонно, устройство ветровых связей заменяется крепью. Дощатая конструкция может состоять из плит, сбитых из нескольких досок. Прослойка между внешней и внутренней обшивкой может быть заполнена теплоизоляционным материалом. За рубежом иногда выкладывают внешние стены на полкирпича, а между кирпичом и деревом прокладывают толь. Внутренние стены красят или оклеивают обоями.

Основной элемент конструкции -- щит (панель, плиты), его ширина равна модулю М, который является основной мерой для конструкции: 90, 100, ПО, 120 и иногда 160 см. Высота щита равна высоте просвета этажа (220--350 см). Несущие центральные стены имеют толщину 8--16 см (чаще всего 10 см). Щит состоит из рамы профилем 4X6--6X8 см с двумя перекладинами, профиль которых несколько уже профиля рамы. Рама с двух сторон обита оструганными досками, причем с внешней стороны под них положен лист толя. Места соединения щитов прокладывают лентами из войлока, а стыковые швы обшиваются рейками. На углу щиты соединяются через угловую стойку, стык между щитами и стойкой также закрывается рейками. Стены из щитов ставят от угла, и каждый щит устанавливают на нижний венец, причем внешняя сторона щита должна выступать над венцом. На верхнюю часть щитов укладывают верхний венец профилем 10X8 см и крепят к щитам длинными шурупами. Несущая конструкция пола может быть выполнена из сборного железобетона или из деревянного бруса, на которую укладывают настил. Пол делается из шпунтованных досок. Несущую конструкцию кровли делают из брусьев и крепят гвоздями; снизу к брусьям прибивают потолок из досок. Перемычки также делают из досок (прикрепляют к несущим стенам рейками). Для теплоизоляции применяется стекловата или насыпка из опилок, торфа и т. п. В насыпку рекомендуется добавить толченое стекло (от мышей). Насыпка со всех сторон должна быть ограничена толем для повышения теплоизоляционных свойств. Преимущество сборного дома заключается в его быстром и сравнительно легком монтаже, а также в возможности разборки и переноса его на другое место.

При резке дерева действует пословица: семь раз отмерь -- один отрежь. Особенно тщательно надо промерять плотничные соединения -- врубки.

Продольные элементы соединяются простым соединением (встык), а также в паз и гребень. При соединении на четверть углубление вырезается на половину толщины доски и ширину примерно 7 мм. При соединении в паз и гребень последний имеет ширину 7 мм, паз на 1,5 мм глубже и утапливается на половину высоты доски. При укладке досок необходимо помнить о том, что после высыхания доски иногда коробятся в форме желоба или пропеллера, поэтому страхуются гвоздями или подбивкой связки. Стойки соединяются встык тупым концом, срезанным или устанавливаются накрест. Тупой стык соединяется 4--8 скобами или накладками из дерева или листовой стали. При крестообразном сращивании длина замка равна 1,5--2 диаметрам или ширинам брусьев и замок сбивается стальными анкерами. Вдоль дерево надставляется также путем сращивания. Ремонт опорных площадок проводится простым, двойным и крестовым способом; по наклону опорные площадки могут быть ровные и наклонные, по виду различаются ровные, клиновидные и наклонные.

Соединение внахлестку -- сращивание двух деревянных элементов перпендикулярно или наклонно, причем в них делается взаимно отвечающая врезка. По виду различают врезку ровную, одностороннюю и двустороннюю «ласточкин хвост» и угловую -- обучную, торцевую, перпендикулярную и врезку на скос; по глубине выреза различают полный и частичный нахлест.

Зашиповка -- соединение двух перпендикулярных или наклонных деревянных элементов, при котором конец одного элемента заканчивается шипом, а верхняя площадка горизонтального элемента имеет гнездо, в которое входит шип. Зашиповка может быть абсолютно перпендикулярная (односторонняя или двухсторонняя), на «ласточкин хвост» с одной или двух сторон и крестовая.

Задирка на зуб -- соединение элементов мелкими зубьями.

Оседлывание -- соединение наклонного элемента с горизонтальным, например стропила с обвязочным брусом. Для связки соединения сверлят отверстия для штифтов или штырей. Штифты деревянные, четырехгранные, конической формы вбивают в отверстия киянкой. После соединения выступающие части штифтов отсекают долотом. Затем соединяемые части сбивают гвоздями.

49. Здания повышенной этажности

Здания от 5 до 9 этажей считаются зданиями повышенной этажности, здания высотой 10 - 25 этажей принять считать многоэтажными.

Методика проектирования и конструктивного построения таких жилых зданий в некоторой мере сходна с методикой разработки малоэтажных зданий и особенно зданий средней этажности. Здесь также в основе проектирования лежит функциональная схема, отражающая главные и вспомогательные процессы.

Основным потребительским элементом в многоэтажных жилых домах является квартира, включающая в себя полный набор помещений, комнат, соответствующий запросу потребителя - жильца. В их числе жилые и вспомогательные помещения, кухни, санитарные узлы, а также летние помещения - балконы, лоджии, лоджии-балконы.

В основе проектирования жилых многоэтажных домов лежит секционная система. Секция представляет собой фрагмент дома, состоящий из группы квартир, как правило, с повторяющимися этажными планами, объединенных общим вертикальным объемно- пространственным коммуникационным стволом.

Планировочное построение секций и их число в жилых домах весьма разнообразно, оно и предопределяет внешний вид зданий. Протяженность секционных домов также может быть разнообразной, от одной жилой секции (дом "башенного" типа) до десятка и более секций. Выбор протяженности зависит от композиционных, градостроительных и экономических требований. Компоновка многосекционных домов строится на основе блокировки ряда секций различного состава и конфигурации (рядовая, торцевая, угловая и др.). Коммуникационные пути вертикального перемещения людей имеет важное значение. Чем выше здание, тем жестче требование к безопасности путей эвакуации. Многоэтажные дома требуют устройства незадымляемых лестниц, что достигается архитектурно-планировочными или инженерно-техническими средствами. К таковым относится введение воздушной зоны на пути к эвакуационной лестнице или проектирование самой лестницы полуоткрытой или открытой, размещенной за пределами контура наружных стен дома.

Средствами механизированного перемещения людей в многоэтажных жилых домах являются лифты, размещаемые в железобетонных лифтовых шахтах. В пределах лестнично- лифтового узла обычно размещают мусоропроводы - общие на одну секцию или группу квартир.

Рассматриваемые здания имеют следующие строительные системы:

Система с несущими стенами из кирпича и керамических блоков. Она основана на возведении стен в технике ручной кладки и применяется для зданий различной этажности в пределах до 16 этажей.

Крупноблочная строительная система. Применяется в строительстве зданий высотой до 16 этажей. Установка крупных блоков осуществляется по основному принципу возведения каменных стен - горизонтальными рядами на растворе с взаимной перевязкой блоков.

Панельная система. Применяется для строительства зданий высотой до 30 этажей в обычных условиях и до 12 этажей в сейсмических условиях. Панели несущих стен выполняются высотой в этаж и протяженностью на 1 - 2 конструктивно-планировочных шага при массе элементов до 8 - 10 тонн.

Каркасно-панельная система с несущим железобетонным каркасом и наружными стенами из легкобетонных панелей. Применяется для строительства зданий высотой до 30 этажей.

Объемно-блочная система. Предусматривает строительство зданий из крупных объемно- пространственных железобетонных блоков, содержащих в себе жилую комнату или другой фрагмент здания.

Монолитная и сборно-монолитная система. Применяется для возведения многоэтажных зданий с несущими железобетонными стенами в инвентарной металлической опалубке. Она по жесткости превосходит панельные и кирпичные и поэтому целесообразна при многоэтажном строительстве в сейсмических районах.

Конструктивная система представляет собой совокупность взаимосвязанных конструктивных элементов многоэтажных зданий, обеспечивающих их прочность, устойчивость и необходимый уровень эксплуатационных качеств. В конструктивной системе совмещаются несущие конструкции, воспринимающие силовые воздействия и выполняющие функции защиты внутреннего пространства зданий от несиловых воздействий. Несущие конструкции состоят из вертикальных и горнзонтальных элементов.

Вертикальные несущие конструкции воспринимают все вертикальные нагрузки и передают их основанию. Горизонтальные конструкции (покрытия и перекрытия) играют в зданиях роль горизонтальных диафрагм жесткости, воспринимающих поэтажно горизонтальные нагрузки и воздействия (ветровые, сейсмические).

Передача горизонтальных нагрузок па вертикальные несущие конструкции решается в проектировании двояко: с распределением их либо на все вертикальные конструкции, либо на отдельные специальные вертикальные конструкции жесткости (диафрагмы жесткости, связи или стволы жесткости). Возможно промежуточное решение с распределением в различных пропорциях горизонтальных нагрузок между элементами жесткости и конструкциями, работающими преимущественно на восприятие вертикальных нагрузок.

Наиболее широко применяются следующие конструктивные системы: каркасная, бескаркасная (стеновая), оболочковая и ствольная.

Выбор типа вертикальных несущих конструкций и характера распределения горизонтальных нагрузок и воздействий между ними является одним из основных вопросов при компоновке конструктивных систем. Он также оказывает влияние на планировочное решение, архитектурную композицию и экономичность проекта.

50. Строительные элементы санитарно-технического и инженерного оборудования зданий

Строительные элементы санитарно-технического и инженерного оборудования

Печи и дымовые трубы. Печное отопление устраивают в зданиях высотой не более двух этажей, выкладывают их обычно из керамического кирпича.

По форме в плане печи бывают квадратные, прямоугольные, круглые.

Кладки ведут обычно на глиняном растворе, тщательно промазывая места швов кирпичей изнутри. Наружные поверхности печей оштукатуривают или отделывают кровельной сталью.

Расположение печи тщательно продумывают, стремятся к тому, чтобы она отапливала две или три комнаты.

...