При строительстве общественных и ча­стично жилых зданий широко применяют каркасные конструктивные схемы, рас­смотренные ранее. Выбираемая сетка колонн при этом должна отвечать виду и размерам основных планиро­вочных элементов. В каркасных зданиях более полно обеспечивается возможность трансформации внутреннего простран­ства, маневрирования при устройстве окон, витражей и витрин, а также сокра­щения по сравнению с бескаркасными площади, занятой конструкциями, и со­ответственно увеличения полезной пло­щади (в среднем на 8... 12%). Различают системы каркасов рамные, рамно-свя-зевые и связевые.

Рамная система (рис. 12.18) состоит из колонн, жестко соединенных с ними риге­лей перекрытий, располагаемых во взаимно перпендикулярных направлениях и образующих таким образом жесткую конструктивную систему. Соединения ко­лонн и ригелей сложны и весьма тру­доемки, требуют значительного расхода металла. Колонны зданий с рамной си­стемой имеют по высоте здания перемен­ное сечение. Если каркас выполнен в мо­нолитном варианте, то он более жесткий, чем сборный, но в то же время более трудоемок. Эта система имеет ограничен­ное применение в строительстве много­этажных гражданских зданий.

Рис. 12.18. Схема здания с рамной системой:

1 - колонна, 2 - ригели

В рамно-связевых системах (рис. 12.19) совместная работа элементов каркаса до­стигается за счет перераспределения доли участия в ней рам и вертикальных сте­нок-связей (диафрагм). Стенки-диа­фрагмы располагают по всей высоте зда­ния, жестко закрепляют в фундаменте и с примыкающими колоннами. Их разме­щают в направлении, перпендикулярном направлению рам, и в их плоскости. Рас­стояние между стенками-связями обычно принимают 24...30 м. Они бывают пло­скими и пространственными. Поперечные связи-диафрагмы устраивают сквозными на всю ширину здания. По степени обес­печения пространственной жесткости, расходу металла и трудоемкости рамно-связевые каркасы занимают промежуточ­ное место между рамными и связевыми. Эти системы применяют при проектиро­вании общественных зданий высотой до 12 этажей с унифицированными конструк­тивно-планировочными сетками 6x6 и 6 х 3 м.

Для общественных зданий большей этажности применяют связевые системы каркасов с пространственными связевыми элементами в виде жестко соединенных между собой под углом стенок или про­странственных элементов, проходящих по всей высоте здания, образующих так на­зываемое «ядро жесткости» (рис. 12.20). Эти пространственные связевые элементы жесткости закрепляют в фундаментах и соединяют с перекрытиями, образую­щими поэтажные горизонтальные свя­зи - диафрагмы (диски), которые и вос­принимают передаваемые на стены гори­зонтальные (ветровые) нагрузки. Расход стали и бетона в зданиях со связевыми системами на 20...30% меньше по срав­нению с рамными и рамно-связевыми. Пространственные связевые элементы размещают обычно в центральной части высотных зданий и используют для обра­зования ограждений лифтовых и комму­никационных шахт, лестничных клеток. Более высокие показатели по расходу материалов имеют монолитные железо­бетонные ядра жесткости, устраиваемые раньше монтажа каркаса методом сколь­зящей опалубки с последующим исполь­зованием для размещения на них мон­тажных кранов.

Для большепролетных общественных зданий используют плоские несущие кон­струкции (стоечно-балочные системы с балками или фермами, рамы, криволи­нейные системы, арки). Они работают в вертикальной плоскости, и восприятие горизонтальных нагрузок, обеспечение пространственной жесткости и устойчиво­сти покрытия достигаются жестким со­единением конструктивных элементов ме­жду собой и специальными связевыми элементами. Пространственные конструк­ции большепролетных общественных зда­ний выполняют в виде перекрестных ба­лочных систем, оболочек, складок, вися­чих систем и др. Выбор той или иной си­стемы большепролетных зданий в каж­дом конкретном случае зависит от осо­бенностей объемно-пространственного решения, природно-климатических усло­вий и возможностей изготовления. Ос­новными конструкциями каркасных зда ний являются колонны и ригели, обра­зующие ту или иную конструктивную схему. К этим конструкциям крепятся вертикальные ограждения-панели.

Рис. 12.19. Схема зданий с рамно-связевыми каркасами:

а - с плоскими связями, б - с пространственными связями, 1 - колонны, 2 - ригели, 3 - плоские связевые элементы

Рис. 12.20. Схемы зданий со связевыми эле­ментами:

а - коробчатыми, б - Х-образными, в - круглыми,

г - двутавровыми

Рис. 12.21. Фрагмент плана перекрытий каркас­ного здания:

НВ - настил, HP - настил-распорка, НРС - настил-распорка сантехнический, НРФ - настил-распорка фа­садный, РР - ригель-распорка, МФ - фасадная сте­новая панель, МФУ - угловая фасадная стеновая панель

Существуют различные схемы членения каркаса на отдельные составные части. Среди них наиболее часто применяют схему с колоннами высотой в один или два этажа (стыкование колонн между со­бой происходит вне узла сопряжения их с ригелем; стык делают на высоте 0,6 м от уровня пола) и схему с колоннами, со­единяемыми между собой и с ригелем в виде платформенного стыка.

На рис. 12.21 показан фрагмент плана каркасно-панельного здания с расположе­нием ригелей поперек здания, а на рис. 12.22 - фрагмент фасада. Жесткость зда­ния обеспечивает так называемые технические этажи. Их ис­пользуют также для расположения инже­нерного оборудования. Такие простран­ственные горизонтальные диски вместе с вертикальными обеспечивают хорошую жесткость зданий.

Рис. 12.22. Фрагмент фасада каркасно-панельного здания:

МФ - фасадная стеновая панель, МП - простеночная стеновая панель

В практике строитель­ства зданий в 60... 100 этажей находят применение связевые системы в виде ре­шетчатых безраскосных или раскосных ферм, жестко скрепленных в углах и образующих как бы внешний короб-оболочку, в которую заключено здание. Это очень эффективная система, так как обладает высокой пространственной жесткостью и вместе с внутренним ядром жесткости воспринимает горизонтальные нагрузки. Строительство зданий по дан­ной конструктивной системе весьма эф­фективно в южных районах (обеспечи­вается хорошая солнцезащита) и в сейс­мических (в связи со значительной их жесткостью).

В случае применения для высотных зданий стальных каркасов стальные ко­лонны по высоте скрепляют монтажными болтами, для установки которых к стальным пакетам ствола колонны при­варивают ушки. Опирание нижнего стального пакета колонны на фундамент производится с фрезеровкой торца и при­менением весьма точно установленной на место (по слою бетона класса не ниже В25) стальной плиты с пристроганной го­ризонтальной площадкой для опирания колонны. Нижний конец стальной ко­лонны закрепляют анкерными болтами, заложенными в фундамент. Стальные сварные ригели перекрытий и система косых связей с последующим заоетониро-ванием их в стены жесткости обеспечи­вают высокую жесткость и устойчивость несущего остова здания.

Для уменьшения общей массы кон­струкций каркасных высотных зданий ис­пользуют легкие бетоны, что позволяет снизить массу надземной части здания почти на 30%. Наружные стены приме­няют обычно навесными облегченного типа.

1. Стыки конструкций каркасных зданий

Наиболее ответственными местами сбор­ного каркаса являются его узлы, в ко­торых стыкуются между собой отдельные элементы. К ним предъявляют следую­щие требования: обеспечение надежной работы конструкций, долговечности и простоты устройства, возможности производства работ в зимнее время, точ­ности взаимного расположения элемен­тов.

На рис. 12.23 даны примеры решения стыков колонн сборного железобетонно­го каркаса в виде сферических торцовых поверхностей и плоского безметалльного соединения концов колонн. Выпуски ар­матуры сваривают между собой. Более просты стыки с плоскими торцами ко­лонн, которые армированы сетками и при центральном сжатии могут выдер­живать на смятие значительные напряжения, превышающие в несколько раз призменную прочность бетона. Эти стыки в изготовлении проще сферических и приняты для каталога индустриальных изделий.

Концы колонн усилены армированием поперечными сварными сетками, плоские торцы имеют центрирующую бе­тонную площадку, выступающую на 20...25 мм и снабженную сеткой. Выпу­ски арматуры соединяют сваркой и стык замоноличивают мелкозернистым бето­ном или цементным раствором.

При опирании колонн друг на друга че­рез ригели стык осуществляют сваркой стальных закладных деталей (рис. 12.24), имеющихся в торцах колонн и в обеих опорных плоскостях концов ригелей. Такой тип стыка прост в устройстве и обла­дает достаточной жесткостью.

Платформенный стык применяют и для зданий с безригельным каркасом. На колонны монтируют панели перекры­тий, затем их соединяют путем сварки имеющихся в их теле закладных деталей.

Рис. 12.23. Типы стыков колонн:

а - сферический, б - плоский безметалльный,

1 - сферическая бетонная поверхность, 2 - выпуски ар­матурных стержней, 3 - стыковочные ниши, 4 - паз для монтажа хомута, 5 - раствор или мелко­зернистый бетон, б - центрирующий бетонный вы­ступ, 7 - сварка выпусков арматуры

Рис. 12.24. Платформенный стык колонн с ри­гелями:

1 - опорный конец ригеля, 2 - закладные детали, 3 - ригель, 4 - швы сварки, 5 - панели перекры­тия, 6 - верхняя колонна, 7 - нижняя колонна

Рис. 12.25. Конструкция стыка колонны с па­нелями покрытий при безригельном каркасе:

1 - панели перекрытий, 2 - монтажные отверстия,

3 - колонны, 4 - швы сварки колонн с панелями

Рис. 12.26. Узел соединения ригеля с колон­ной:

1 - колонна, 2 - закладная деталь, 3 - соединитель­ная планка, 4 - ригель,

5 - цементный раствор

Рис. 12.27. Герметизация и утепление стыков панелей:

а - вертикальный стык, б - горизонтальный стык,

1 - стеновая панель, 2 - керамзитобетон плотностью 1000 кг/мЗ, 3 - пакет из пенополистирола, оберну­тый пергамином, 4 - два слоя рубероида на битумной мастике или на клее КН-2, 5 - смоленая пакля, 6 - мастика МПС, 7, 8 - цементный раствор, 9 - штукатурный раствор

Панельные жилые дома повышенной этаж-ности (высотой до 16 этажей включительно), проектируемые на основе каталога индустри-альных изделий для Москвы, по конструктив-ной схеме - здания с несущими поперечными станами. Каталогом предусмотрены бетонные и железобетонные напели внутренних попе-речных стен толщиной от 140 и 180 мм исходя из требований несущей способности, звуко-изоляции, огнестойкости; при этом между-квартирные стены по условиям звукоизоляции должны иметь толщину 180 мм.

Для применения в панельных зданиях с уз-ким, широким и смешанным шагом внутрен-них несущих поперечных стен каталогом предусмотрены плоские сплошные железобетонные панели перекрытий толщиной 140 мм. Такая толщина принята по условиям звуко-изоляции. Панели перекрытий имеют рабочие пролеты по 300, 3000, 3600 и 4200 мм. Разме-ры нерабочих пролетов приняты от 3600 до 7200 мм с градацией через 300 мм.

Горизонтальный стык между несущими па-нелями поперечных стен и перекрытий запро-ектирован платформенного типа (рис. 32), особенностью которого является отпирание пе-рекрытий в половину толщины поперечных стеновых панелей, при котором усилия с верх-ней стеновой панели на нижнюю передаются через опорные части панелей перекрытий.

Швы в местах контакта панелей несущих поперечных стен и перекрытий выполняют на растворе. Однако при большой толщине швов (10 -20 мм и более) в случае неполного их заполнения раствором в поперечном сечении, а также при неравномерной толщине раствор-ных швов по их длине возможна концентрация напряжений в отдельных местах швов, вызывающая местные опасные перенапряжения. Чтобы избежать этого, в настоящее вре-мя для стыковых соединений применяют цементно-песчаную пластифицированную пасту, из которой можно получить тонкий шов тол-щиной 4 -5 мм,

Цементнопесчанная паста состоит из порт-ландцемента марки 400 -500 и мелкого песка с максимальным размером частиц 0,6 мм (со-став 1:1) с добавлением в качестве пласти-фицирующей и противоморозной добавки ни-трита натрия в количестве 5 -10% от веса цемента. Благодаря применению пластифици-рованной пасты при установке панели на тон-кий шов происходит как бы склеивание пане-лей между собой.

Следует, однако, иметь е виду, что приме-нение пасты не может повлиять на повыше-ние прочности стыка в тех случаях, когда за-зоры между панелями стен и перекрытий вместо проектных 5 мм доходят до 20 -30 мм.

Панели наружных стен, предусмотренные каталогом для Москвы, запроектированы в ви-де двух взаимозаменяемых конструкций - однослойные аз керамзитобетона марка 75 объемной массой 1000 -1100 кг/л 3 а трехслой-ные с железобетонным внешним и внутрен-ним слоями и со средним слоем из эффектив-ного утеплителя.

Все стеновые панели, включенные в ката-лог, - навесные независимо от этажности домов. В тех случаях, когда степи должны быть несущими, например в торцах зданий, применяют панели, состоящие из одного несущего элемента или из двух элементов - внутренней несущей железобетонной панели и наружной утепляющей.

Рис . 32 . Горизонтальный платформенный стык панелей внутренних поперечных несущих стен: 1 - панель внутренней стены; 2 - панель перекрытия; 3 - цементная паста

В каталоге различают стеновые панели ря-довые, для уступов степ, торцовые несущие и торцовые навесные.

Рядовыми называют панели, располагаемые вдоль рабочих пролетов перекрытий, т.е. пepпендикулярно поперечным степам.

Рядовые панели могут быть не только на-весными, но и частично несущими для соот-ветствующих этажей здания, В первом случае их опирают на перекрытия и крепят к внут-ренним стенам. Во втором случае панели пе-рекрытий опирают на наружные стены, т. е. частично передают им нагрузку. Поэтому фор-ма горизонтального стыка рядовых панелей удовлетворяет как навесному, так и несуще-му варианту.

Торцовыми несущими называют стеновые панели, располагаемые в здании вдоль пролетов перекрытий параллельно внутренним поперечным несущим стенам, т. е. несущие основную нагрузку от панелей перекрытий. Если основную нагрузку от пе-рекрытий должны воспринимать внутренние стены, то на них навешивают наружные торцовые навесные утепляющие панели.

Толщина однослойных рядовых , угловых керамзитобетонных панелей наружных стен для Москвы, пилястр и уступов принята 340 мм, торцовых несущих - 440 .мл, торцо-вых навесных - 30 мм.

Толщина рядовых трехслойных панелей наружных стен для Москвы по каталогу сос-тавляет 280 мм. В качестве утеплителя при-менен цементный фибролит толщиной 150 мм с объемным весом Y = 350 кг/л 3 . Торцовые не-сущие трехслойные панели имеют толщину 380 мм, а торцовые навесные -180 мм, при-чем в последних предусмотрен более легкий утеплитель (минераловатные плиты или пе-ностекло).

Привязка несущих и навесных торцовых на-ружных стен к разбивочным осям здания на-значается исходя из равенства расстояний от внешних граней наружных стен любого типа до оси здания (рис. 33) .

Рис. 33 . Правила привязки к разбивочным осям:

а — наружных однослойных и внутренних стен; б — наружных трехслойных и внутренних стен: I — рядовая панель; 2 — внутренние несущие стоны; 3 — панель уступа; 4 — несущая торцовая панель; 5 — торцовая навесная панель; 6 — температурный или осадочный шов

Привязка внутренней грани рядовых (про-дольных) навесных наружных стен к разби-вочным осям здания принята равной 90 мм с учетом толщины внутреннего железобетон-ного слоя трехслойных панелей наружных стен равной 80 мм и толщины панелей внут-ренних стен 180 мм (см. рис. 33). Площадь опирания панелей на перекрытие при этом получается достаточной.

Внутренние стены привязывают к разбивоч-ным осям здания по их геометрической оси. Исключение составляют стены, расположен-ные у температурных или осадочных швов у торцов здания при навесных наружных тор-цовых стенах. В этих случаях разбивочная ось здания проходит на расстоянии 10 мм от внешней грани внутренней стены (см. рис. 33). Такова же величина привязки внут-ренних стен, ограждающих лестнично-лифтовой узел.

Рис. 34 , Привязка панелей перекрытий:

а — узел у лестничной клетки; б — узел у деформационного шва; 1 — панель внутренней стены; 2 — нацель перекрытия; 3 — цементная паста

П ривязка панелей перекрытий показана на рис. 32 и 34 . Панели перекрытий укладыва-ют на площадке, ограниченной разбивочными осями. Зазор между осью и торцом панели перекрытия равен 10 мм. Таким образом, размер панели перекрытия в зданиях с попереч-ными несущими внутренними стенами равен расстоянию между разбивочными осями ми-нус 20 мм

Рис. 35 . Схема монтажа панельного жилого дома повышенной этажности с узким шагом поперечных несущих степ и горизонтальной разрезкой наружных стен

На рис. 35 показана монтажная схема стен панельного жилого дома повышенной этаж-ности с узким шагом поперечных несу-щих стен и горизонтальной разрезкой наруж-ных.

При проектировании наружных панельных стен, как указывалось в 71, особое внимание следует уделять стыкам между панелями, от конструкции которые в значительной степени зависят прочность и надежность работы всего несущего остова. В зданиях повышенной этажности стыки между панельными подверга-ются более сильному воздействию ветра и дождевой воды, чем в 5-этажных домах.

Рис. 36. Строительные способы заделки стыков панелей наружных стен, применявшиеся в выстроенных зданиях:

а - вертикальный стык жилого дома в Донбассе; 6 - то же, в Магнитогорске; в - то же, на Октябрьском ноле в Москве; г - то же, на проспекте Мира в Москве»; д - горизонтальный стыв того же дома; 1 - панель наружной стены; 2 - утеплитель. 3 - раствор или бетон; 4 - легкий бетон; 5 - пилястра ; 6 - вставка; 7 - цементная паста; 8 - гернита; 9 - панель перекрытия; 10 - пакля, смоченная в гипсовом растворе; 11 - гипсовый раствор; 12 - панель поперечной несущей стены

Применявшиеся до 1973 г. конструкции сты-ков нельзя считать совершенными , во-пер-вых, потому, что современные методы их за-делки рассчитаны на ручную работу (заливка раствора или бетона в швы, укладка упругих жгутов и мастик), Качество такой работы почти неконтролируемо. Поэтому для зданий повышенной этажности следует считать более надежными способы герметизации стыков так называемыми строительными метода-ми - приданием сопрягаемым элементам со-ответствующей геометрической формы (соединение внахлестку, в четверть, в шпунт), т. е. использованием материалов и методов, уже давно освоенных строителями.

В этих домах швы между панелями заполняли толь-ко раствором и бетоном. Благодаря своей на-дежной геометрической форме эти стыки в те-чение 20-летней службы показали хорошие эксплуатационные качества: они не протекали и не промерзали.

Возможные принципиальные конструктив-ные решения стыков между панелями стен, выполненные строительными методами, при-ведены на рис. 37.

В конструкции стыков панельных домок большое значение имеет обеспечение надеж-дой связи между панелями стен и перекры-тий. При стыковании этих элементов зданий, как известно, широко применяют соединения с применением сварки различного рода сталь-ных связей.

Учитывая это обстоятельство, специальной конструкторское бюро «Прокат деталь» Главмосстроя предложило новый способ креплении панелей стен в перекрытий с помощью оцин-кованных стальных болтов и планок, исклю-чающий необходимость монтажной сварки стальных креплений. Эффективность этого способа соединений подтверждена опытом строительства в Москве жилых домов повы-шенной этажности (например, на ул. Чкало-ва, 41/2).

Рис. 37 . Варианты конструкций стыков между панелями стен строительными методами:

а - для однослойных плоских панелей; б в - то же, для стен о пилястрой; г - для трехслойных плоских панелей; д - то же, для угловых панелей; е - то же, для панелей с четвертью; ж - то же, для стен с пилястрами; I и 2 - панели наружной и внутренней стен; 3 - раствор; 4 - пилястра; 5 - утеплитель; в - утеплитель в виде вкладыша

На рис. 38 показано устройство стыков па-нельных стен 9-этажного жилого дома серии 11-57. После соединения скобами петлевых вы-пусков арматуры вертикальный стык замоноличивают . По верху наружных и поперечных внутренних стен связь панелей осуществляется оцинкованными стальными болтами и планками.

Соединения на болтах можно применять лишь при высокой точности размеров пане-лей, которая обеспечивается методом вибропроката, Благодаря этому и строгой фиксации закладных деталей на формующей ленте ста-на создаются благоприятные условия для так называемого принудительного монтажа, при котором установку панелей стен и перекры-тий в строго проектное положение обеспечи-вают фиксаторы (см. рис. 38, б).

Новым в конструкциях наружных огражде-ний панельных жилых домов повышенной этажности является устройство лоджий. Каталогом принята ширина лоджий от 900 до 1800 мм с градацией через 300 мм.

На рис. 39 показаны варианты расположе-ния в плане лоджий с навесными и несущими стенками, а также со стенками, образованны-ми консолями панелей наружных стен.

На рис. 40 приведены узлы и детали в пла-не лоджий с навесными и несущими стен-ками.

В качестве примера панельного здания по-вышенной этажности, проект которого выпол-нен на основе каталога унифицированных из-делий, ниже рассмотрена конструкция 16-этажпого 275-квартирного дома из вибромонтажных конструкций, построенного в Мос-кве в жилом районе Тропарево.

Рис. 38. Стыка панельных стен на болтах 9-этаятаого жилого дома серии II-57:

а - вертикальный стык: б - горизонтальный стык; 1 - внутренняя стеновая панель; 2 - наружная керамзитобетонная панель; 3 - панель перекрытия; 4 - болт; 5 - раствор; 6 - металлическая оцинкованная накладка на болтах; 7 - бетонный конус на металлическом штыре; 8 - гернитовый жгут; 9 - металлический клин; 10 - бетон марки 200; 11 - стояк отопления; 12 - утепляющий пакет из стиропора, обвернутый рубероидом и приклеенный к панели; 13 - петлевые выпуски арматуры

Здание это пятисекционное, рядовые секции имеют по две двухкомнатные и две трехкомнатные квартиры, торцовые секции - по од-ной двухкомнатной, трехкомнатной и четы-рехкомнатной квартире (рис. 41, о) . В каж-дой секции имеется два лифта грузоподъем-ностью 320 и 500 кГ. Для дома принята кон-структивная схема с несущими поперечными стенами, продольный конструктивный модуль равен 300 мм, поперечный - 600 мм. Модуль 300 мм в продольном шаге вызвал особенно-стью конструкции вертикального стыка на-ружных панелей стен внахлестку. Такая кон-струкция стыка позволяет компенсировать температурные деформации и неточности раз-меров панелей (рис, 41, б).

Внутренние поперечные стеновые панели приняты толщиной 160 мм. Па дела междуэтажных перекрытий размером па комнату имеют толщину 140 мм. Наружные стеновые панели - навесные керамзитобетонные толщиной 320 мм размером на две ком-наты. Перегородки смонтированы из гипсопрокатных панелей толщиной 80 мм.

Главная особенность конструкции этого 16-этажпого дома в том, что наружные стено-вые панели соединены с внутренними несу-щими стенами и междуэтажными перекрыти-ями при помощи оцинкованных стальных бол-тов и пластинок, что обеспечивает зданию большую конструктивную надежность и дол-говечность.

Рис. 39. Варианты расположения в плане в панельных жилых домах лоджий:

а - с навесными и несущими стенами; б - со стенками, образованными консолями панелей наружных стен; 1 - несущая стенка; 2 - то же, средняя; 3 - навесная стенка; 4 - панель несущей торцовой стоны; 5 - консоль панели несущей стены

Заслуживает внимания новое решение объемно-монолитных балконных элементов (рис. 41, в), которые крепят к наружным сто-повым панелям в заводских условиях. Приме-нение таких конструкций позволяет значи-тельно уменьшить количество подъемов ба-шенного крана и трудовые затраты на монтаж. Кроме того, крепление балконного эле-мента к стеновой панели в заводских услови-ях обеспечивает надежность герметизации стыка.

Рис. 40. Узлы и детали лоджий в плане с навесными стенками:

1 — крайняя навесная керамзитобетонная стенка лоджии; 2 — панель внутренней поперечной несущей стены; 3 — деформационный шов

Особенностью архитектурно-конструктивно-го решения жилых зданий высотой в 9 эта-жей и более, проектируемых: на основе ката-лога индустриальных изделии для Москвы, является устройство чердачной крыши и теп-лого чердака.

Как показал опыт строительства жилых до-мов, применявшиеся до сих пор бесчердачных совмещенные крыши обладают некоторыми недостатками, В бесчердачных покрытиях 5-этажных домов по сравнению с чердачными теплопотери через крышу составляют 13 -15% суммарных теплопотерь.В зданиях повышен-ной этажности эти теплопотери еще более возрастают в связи с резким усилением ветра на ограждающие конструкции верхних этажей. В бесчердачных крышах для получения устойчивого теплового режима по-мещений приходится перерасходовать топ-ливо.

Рис. 41. Жилой 16-этажный дом из вибропрокатных элементов на основе каталога индустриальных изделий:

а — рядовая секция; б — вертикальный стыв внахлестку наружных стеновых панелей; в — наружная стеновая панель г - объемно-монолитным балконом; 1 — вертикальные гернитовые жгуты диаметром 40 мм на клее КН-2, 2 —- цементно-песчаный раствор; 3 — панели наружных стен: 4 — монтажные болты; 5 — зачеканка паклей в гипсовом растворе и расшивка; б — панель внутренней стены: 7 — стояк отопления; 8 — монтажная стальная пластина. 9 — зачеканка цементным раствором

Следует также отметить, что вследствие несовершенства гидроизоляционного рулонно-го ковра, выполняемого из рубероида, кровля нередко протекает и вода через потолок по-падает в помещения верхнего этажа. Причи-на протекания рубероида состоит в том, что при его изготовлении пропитываются полно-стью лишь поры между волокнами картона и через отдельные непропитанные волокна протекает вода.

Взамен рубероида целесообразно применять стеклорубероид (ГОСТ 15879 -70), изготов-ляемый на базе битумного материала - стекловолокна. Лучшими свойствами облада-ет стеклопласт, в котором стекловолокна склеены пластмассой. Однако этих материа-лов вырабатывают пока мало.

При устройстве чердачных крыш легче уст-ранять протечки крыш и предупреждать по-падание воды в помещение верхнего этажа. Чердак используют для размещения верхних коммуникаций отопления, вентиляции и др. Чердачное помещение проектируют теплым с отепленными ограждающими конструкциями, положительную температуру в нем обеспечи-вают поступлением теплового воздуха из вентиляционной системы дома. Расчетную тем-пературу воздуха чердака принимают +18° помещение теплого чердака разделяют на отсеки герметичными внутренними попереч-ными стенами, причем в каждом отсеке уста-навливают вытяжную вентиляционную шах-ту.

Рис. 42. Конструктивная схема теплого чердака в жилом доме повышенной этажности. Поперечный разрез по чердаку

Теплый чердак принят в качестве основного решения для домов, строящихся на основе каталога индустриальных изделий для Моск-вы по следующим соображениям: он умень-шает расходы на отопление дома, так как ис-ключает теплопотери через потолок верхнего этажа, и сокращает количество отверстий в крыше, так как на секцию устанавливают только одну вентиляционную вытяжную шахту.

Стены теплого чердака в панельном жилом доме повышенной этажности (рис. 42) вы-полняют из обычных панелей наружных стен здания. Покрытие состоит из кровельных керамзитобетонных панелей (ПЧ) толщиной 350 мм.

Кровельные панели одним концом (со сто-роны наружной стены) опирают на продоль-ные железобетонные ригели (РЧ), а другим концом - на лотковые керамзитобетонные панели (ПЧл) толщиной 350 мм.Торцы пане-лей покрытия, опирающиеся на лотковые па-нели, имеют скосы, обеспечивающие удобство наклейки рулонного ковра.

Ригели сечением 500x200 мм опирают на железобетонные стенки (БЧ) размером 300X1410x1180 (1480) мм, а лотковые панели - на железобетонные стенки (ВЧ) размером 140X1410X2980 (3580) мм. Уклоны в лотках к водосборным воронкам выполняют из цементного раствора. Минимальный выпуск кровельных панелей при отпирании на лотковую панель должен быть не менее 380 мм.

Считается, что панельные дома проигрывают монолитным и кирпичным из-за отсутствия свободных планировок, плохой шумо- и теплоизоляции и однообразных фасадов. Но из-за дешевизны и высокой скорости строительства Москва застраивалась панельными домами с 1947 года. Сейчас, по словам главного архитектора Москвы Сергея Кузнецова, около 40 % новостроек в городе - панельного типа.

В прошлом году мэр Москвы Сергей Собянин утвердил улучшенные стандарты типового жилья. Так появились новые серии панельного домостроения - воплощение представлений чиновников и архитекторов о комфортном городе. Их появлению предшествовала модернизация домостроительных комбинатов и разработка архитектурных концепций. The Village решил разобраться, чем новые панельные дома отличаются от предыдущих проектов. Для этого мы побывали на комбинате, где делают панели для новых домов, съездили в экспериментальный квартал и пообщались с архитекторами.

Новые панели

Типовые дома можно собирать как большой конструктор. В качестве деталей выступают блок-секции - отсеки из нескольких квартир. Они бывают рядовыми, поворотными, широтными, и от того, как они компонуются, зависит конфигурация дома. Основное требование московских властей к новым домам - возможность сочетать разные блок-секции и использовать разный набор квартир на этаже.

Другие детали конструктора - это цвета. Разнообразие фасадных решений - еще один пункт улучшенных стандартов. Помимо этого, в новых домах увеличена высота потолков до трех метров и оборудован вход для маломобильных людей.

Первые этажи в новых домах нежилые, они предназначены для уличного ретейла - магазинов, кафе, пунктов бытового обслуживания, общественных пространств. Наконец-то будет где разместить инфраструктуру, которой традиционно не хватает в кварталах панельных многоэтажек, говорят проектировщики.

Одобрение архитектурного совета Москвы прошло всего пять предложений от домостроительных комбинатов, из которых два - серии «ДОМРИК» и «ДОМНАД» - производятся на Домостроительном комбинате № 1 (ДСК-1).

Домостроительный комбинат

На Краснопресненском заводе ЖБК Домостроительного комбината № 1, который занял 19 гектаров сразу за Третьим кольцом, нас встречает главный инженер Игорь Анатольевич Павлов. Первое, что мы видим, - «выставка миниатюр», на которой собрано по одной панели от каждого типового дома, сделанного на ДСК-1. В них сложно не узнать свой дом, дом напротив и еще много других домов, которых полно в каждом районе.

Если представить панель как сэндвич, то она состоит из нескольких слоев: облицовка, железобетон, утеплитель и снова железобетон. Соединены слои дискретной железобетонной связью - для этого в утеплителе делается вырезка, в которую вставляется арматура. Так между слоями не образуются зазоры, что делает панель более энергоэффективной. Наружный слой панели может быть облицован плиткой, быть гладким или иметь рельефную отделку. Внутренняя поверхность должна быть обработана под дальнейшую отделку обоями.

Поддон с бетоном перемещается на конвейере, и за десять операций панель готова. Начинается изготовление с формования, потом укладывается плитка. Каждый цвет плитки, а их всего 26, имеет свою маркировку. Под равномерное трещание конвейера, на котором делаются арматурные детали, главный инженер перечисляет цвета так, будто рисует акварель: щавель, абрикос, лазурь, бирюза, небесный...

После плитки бетоноукладчики укладывают бетон, на него - утеплитель, и снова бетон. Последняя операция - отделка: аппарат, имитирующий движение лыжника, выравнивает бетонную поверхность. Весь конвейер панель проходит за 19 минут, а потом уходит на тепловую обработку, где сушится несколько часов. После обработки панель готова отправиться на стройку.

Отдельно на ДСК-1 работает арматурный цех, где на конвейере и вручную делаются каркасы. Особенно здесь гордятся машиной, которая автоматически гнет арматурные детали, которые нужны для дискретной связи. В год на ДСК производится 440 тысяч панелей. Также на комбинате строят лифтовые шахты, панели для кровли, лестничные марши и площадки.

Чем новые дома отличаются друг от друга

Дома нового поколения названы по именам авторов концепций. «ДОМРИК» разработал известный каталонский архитектор Рикардо Бофилл, а авторы «ДОМНАД» - проектная мастерская № 1 МНИИТЭП под руководством Александра Надысева.

«ДОМРИК»

Стандартная высота потолков в новых домах - 2,8 метра. Еще одно новшество - инверсионная плоская кровля, которая позволяет лучше сохранять тепло. «ДОМРИК» можно узнать по плоскому фасаду (лоджии как бы утоплены в фасад здания), цветовым переходам на фасаде, почти панорамным однотипным окнам. В планировке новой серии - компактные однушки и двушки. Площадь квартир - от 30 до 60 квадратных метров. Они недорогие и соответствуют сегодняшнему спросу на жилье, считают на комбинате. По данным портала CIAN, цены на квартиры в таком доме начинаются от 3,8 миллиона рублей.

Рикардо Бофилл, автор концепции серии «ДОМРИК»: «Сборные панельные дома - не значит хуже, чем монолитные. Негативное восприятие связано с большим количеством некачественных построек за последние 30 лет. Качество начинается с реконструкции производства, современного оборудования, новой колористики и продуманного процесса транспортировки и сборки панелей. В Европе все чаще отказываются от тяжелых панелей-сэндвичей в пользу сверхлегких материалов.

Разработка серии «ДОМРИК» заняла у ДСК-1 и бюро Ricardo Bofill Taller de Arquitectura два года. Особенность «ДОМРИК» в том, как из дизайна каждой панели получается дизайн фасада. Панели можно комбинировать по цвету и расположению на фасаде, следуя простым правилам композиции. Получился универсальный архитектурный словарь.

Стыки между панелями визуально исчезли, а это значит, что исчезло и восприятие дома как панельного. Также мы сделали плоские фасады - в основном из-за экономических соображений и возможностей производственных линий на заводе.

Идеальный панельный дом не выглядит как панельный. Большие города требуют разных домов - не только по цвету, но и по высоте, текстуре, композиции. Каждый житель должен узнавать свой дом среди других. Это зависит не только от самих домов, но и от городских планировочных решений».

«ДОМНАД»

В домах серии «ДОМНАД» есть однушки, двушки и трешки площадью от 39 до 81 квадратного метра. Цвета «ДОМНАД» более сдержанные, чем яркие оттенки серии «ДОМРИК». Северный фасад дома плоский, а на южном применяются декоративные архитектурные элементы (фризы) и выступающие лоджии.

Александр Надысев, автор концепции серии «ДОМНАД»: «Изначально мастерской была поставлена задача модифицировать 17-этажный дом серии П-44, а в итоге получился новый дом. На все про все было три месяца. Первый девятиэтажный дом строился параллельно с согласованиями в Москомархитектуре. Над проектом дома работали архитекторы, конструкторы, инженеры и много субподрядных организаций.

У нас было много технологический ограничений, но я считаю, что дом получился выдержанным в плане архитектурных решений и комфортным. Например, в таких домах будут трехкомнатные квартиры с улучшенной планировкой.

Следующие модификации будут направлены на то, чтобы улучшить комфорт в квартирах за счет эркеров разных форм. Они дают дополнительную площадь, комфортный вид из окна и хорошее освещение».

Новые дома ДСК-1 уже построены в жилом комплексе «Некрасовка-Парк» на Люберецких Полях. Там же сейчас строятся еще два, а один по городскому заказу возводится в Южном Медведкове. К 2018 году власти Москвы планируют построить 80 домов новых серий.

Чем новые панельные дома лучше старых

Артем Укропов, архитектурное бюро Megabudka: «Типовые панели, которые разрабатывались раньше, уже давным-давно морально устарели. А нововведения, на которых основаны новые серии, актуальные. Остекление первых этажей, выход в подъезды с уровня земли и другие решения способны влиять на качество жителей этих домов. Так становится безопаснее и удобнее. Об этом уже давно говорят, но наконец это обрело физическое воплощение.

Появился также инструмент, которым удобнее пользоваться проектировщикам, - палитра вариаций фасадных решений. Здесь важно помнить, что это лишь инструмент, главное - умение им пользоваться, что часто хромает.

Все, кто когда-либо сталкивался с проектированием панельных домов, натыкались на ограниченность конструктора. Теперь вариаций в конструкторе стало больше, добавили новые нужные детальки. Конечно, проблема панельного домостроения более структурная, но даже эти детальки - маленькая победа, притом что уже сейчас есть очень хорошие интерпретации с применением обновленного конструктора».

Екатерина Степанова, студия дизайна интерьера Variatika: «Панельные дома шагнули далеко вперед и мало похожи на холодные хрущевки с тонкими стенами и минимальной площадью комнат. Современные серии панельных домов по многим параметрам достигают качества монолита. Планировки стали более разнообразные, увеличились площади комнат. В некоторых сериях даже возможна свободная планировка.

Теплоизоляция стала более продуманная, сейчас топить улицу стало невыгодно всем. В некоторых сериях используется дополнительное утепление фасада. Технология позволяет отказаться от межпанельных швов, самого слабого места в тепло- и звукоизоляции.

По характеристикам некоторые дома приближаются к комфорт-классу: первые этажи нежилые, подземный паркинг, свободный от машин двор, большие окна, высокие потолки, множество вариантов оформления фасада.

В целом можно говорить о том, что четкая грань между низкокачественной экономной панелью и элитными монолитными домами стирается. Особенно, учитывая, что качество строительства монолитных домов часто бывает не самое высокое. Несмотря на это, стереотипы сильны. При прочих равных многие выберут монолит».

Антон, покупатель квартиры в «ДОМРИК»: «Я купил квартиру в 11-м квартале Некрасовки и оформил ее в ипотеку по госпрограмме. У меня однокомнатная квартира, 32, 5 метра. В квартире функциональная планировка - например, кухня у меня 7,7 квадратных метра, это очень много для такой квартиры. Комната тоже увеличивается при желании за счет переноса перегородки и уменьшения коридора.

Внешний вид - визитная карточка дома. У меня квартира в бирюзовом «ДОМРИК», а он фигурирует на всех фотографиях Некрасовки и вообще очень примечателен. Оранжевая расцветка второго «ДОМРИК», на мой взгляд, не так интересна. Фасад дома ровный, лоджии с 4-го по 17-й этаж. До 15-го этажа в доме панорамные окна - мне очень нравится освещение.

В доме тепло, на доме даже висит табличка „В+“, что говорит о высоком классе энергоэффективности. Говорят, что шумоизоляция в доме не очень - я пока точно не могу сказать. Но в целом я доволен».

7. Панельные конструкции жилых зданий.
Конструкции по общесоюзному каталогу для типовых проектов по СНиП 2.08.01–89 «Жилые здания», планировочная сетка с укрупненным модулем 6 м (600 мм). Размеры пролетов вдоль здания 2,4; 3; 3,6; 6 м, поперек – 4,8; 5,4; 6; 6,6 м. Ширина ризалитов 1,2; 1,8; 2,4 м. Панели внутренних стен в ризалитах утепляются приставными стенами наружных стен. Принята единая привязка осей наружных стен – 100 мм от внутренней грани.

Предусмотрены однослойные легкобетонные панели толщиной 350 и 400мм, трехслойные панели, как вариант можно применять двухслойные панели. Даны варианты изоляции стыков бетонных панелей наружных стен.

Конструкции панельных зданий представлены на примере пяти и девятиэтажного здания с «малым» и «большим» шагом поперечных внутренних стен. Даны монтажные схемы, узлы сопряжений для однослойных и трехслойных панелей.

Приведены системы изоляции стыков и герметизации.

Даны примеры компоновки пяти и девяти этажного здания в аксонометрии.

Фрагменты монтажных схем панелей перекрытий приведены для «малого» и «большого» шага поперечных стен.

Лист 7.2. Здания из крупных панелей, 5 этажей (с «малым» шагом несущих стен).

Лист 7.3. Здания из крупных панелей, 9 этажей (с «большим» шагом несущих стен).

Лист 7.4. Пример монтажных схем зданий и узлы наружных и внутренних стен.

Лист 7.5. Устройство наружных и внутренних стен. Основные ситуации расположения и привязки панелей наружных и внутренних стен.

Лист 7.6. Типы панелей: двухслойная, двухслойная с воздушной прослойкой, трехслойная, трехслойная с воздушной прослойкой.

Лист 7.7. Стыки панелей. Герметизация закрытого стыка.

Лист 7.8. Системы изоляции стыков панелей наружных стен.

Лист 7.9. Детали, узлы трехслойных панелей, изоляция стыков.

Лист 7.10. План секции пяти этажного жилого дома с «малым» шагом. Разрез по стене и детали.

Лист 7.11. План секции девяти этажного дома с «малым» шагом. Разрез по стене и детали.

Лист 7.12. План секции девяти этажного дома с продольными несущими стенами. Фрагменты планов фундаментов, крыши. Разрез по стене.

Лист 7.13. Фрагменты монтажной схемы панелей перекрытий зданий с «малым» и «большим» шагом поперечных несущих стен. Узлы.

^ 8. Конструкции каркасно-панельных зданий.
Базой для разработки конструктивных решений каркасно-панельных массовых общественных зданий служит серия 1.020-1 общесоюзного каталога и серия КМС-К1.

Основой конструктивного решения является сборной железобетонный каркас по связевой схеме.

Оси колонн, ригелей и панелей внутренних стен – диафрагм жесткости совмещены с модульными осями здания. Шаг колонн в плоскости рам каркаса 3; 6; 7,2; 9 м. Шаг колонн в плоскости настилов перекрытий 3; 6; 7,2; 9 и 12м. высота этажей 2,8; 3,3; 3,6; 4,2; 4,8; 6 и 7,2 м. здание может иметь полы по грунту, с техническим подпольем высотой 2 м или с подвалом высотой 2,8; 3,2; 4,2 м, устройство верхнего этажа 2,4 м.

Конструктивные элементы серии 1.020 – колонны представлены сечением 300 х 300 для зданий высотой до 5 этажей и 400 х 400 - >5 этажей.

Ригели – таврового сечения с полной для опирания плит перекрытий стык выполняется со скрытой консолью и приваркой к закладной детали консоли колонны.

Л.8-6 перекрытия 3-х типов – многопустотные, ребристые, типа 2 т и 1т (добор) (сантехнические) плиты рядовые и плиты – распорки. Плиты сварены между собой и с ригелями, с замоноличиванием швов.

Стены – диафрагмы жесткости с одно – или двусторонними консолями в верхней зоне для опирания перекрытий. Диафрагмы соединяются между собой и с колоннами сваркой по закладным деталям.

Разрезка наружных стен двухрядная.

Л.8-7 Длина поясных панелей 3; 4,4; 6; 7,2; 9 м.

Высота 1,2; 1,5; 1,8; 2,1. Под карнизные и над цокольные высотой 600 и 900 мм.

Л.8-9 Изоляция стыков закрытого типа.

Фундаменты стаканного типа свайные с монолитным ростверком или монолитная плита.
Серия КМС – К1.

Колонны имеют сечение 400 х 400 высотой на один и два этажа и укороченных для верхнего этажа. Стык находится на высоте 710 мм от верха перекрытия. Колонны рядовые, фасадные и колонны лоджий с консолями. Рядовые колонны имеют две одинаковые консоли, и фасадные имеют одну консоль для опирания ригеля, а вторая для опирания при стенной панели перекрытия.

Ригели Л.8-12 имеют тавровое сечение и сборную или сборно-монолитную конструкцию (при 9 и 12 м). соединяют с колоннами скрытой консолью и сваркой с закладной консоли колонны в нижней части и с закладной колонны поверху "рыбкой".

Панели стен жесткости соединяют закладными с колонной в 2-х местах по высоте перекрытия многопустотные и сантехнические ребристые наружные стен

ненесущие однослойные керамзитобетонные плотностью 1000 кг/м 3 , поясные высотой 1,2; 1,5; 1,8; 3 м, простеночные высотой 1,5; 1,8; 2,1 м при шаге 9 и 12 вводится дополнительная фахверковая колонна.

Панели поэтажно передают нагрузку на фасадные ригели или настилы-распорки и опирание составляет 100 мм.

Проработаны стыки и герметизация.

Зазор между колонной и стеной 200 мм.

Лист 8.2. Многоэтажное здание со связевым каркасом. Варианты компоновки планов, разрез по стене, схемы крепления диафрагм жесткости. Узлы.

Лист 8.3. Габаритные стены зданий на основе серии 1.020-1. Номенклатура ригелей и колонн 300 х 300 мм.

Лист 8.4. Типы и номенклатура колонн 400 х 400 мм.

Лист 8.5. Стены жесткости. Основные схемы планировки перекрытия.

Лист 8.6. Детали сечения конструкций перекрытий, примеры решения перекрытий и номенклатура плит.

Лист 8.7. Варианты компоновки перекрытий номенклатура панелей перекрытий.

Лист 8.8. Узлы сопряжения конструкций каркаса. Панели наружных стен.

Лист 8.9. Схемы фасада, сечения по стене фрагменты фасадов у входа.

Лист 8.10. Монтажная схема наружных ограждений. Узлы сопряжения наружных панелей. Герметизация стыков.

Лист 8.11. Конструктивные элементы серии КМС-К1.

Лист 8.12. Компоновка сборных элементов панелей перекрытий. Номенклатура колонн и ригелей.

Лист 8.13. Сборные элементы перекрытия. Фрагмент схемы перекрытия.

Лист 8.14. Панели наружных стен. Фрагменты фасадов.

Лист 8.15. Фрагменты фасадов. Узлы сопряжения наружных стен. Герметизация.

Лист 8.16. Узлы панелей наружных стен. Фрагменты фасада.

Лист 8.17. Фрагмент фасада с вертикальной разрезкой панелей стен. Узлы. Герметизация.

Панельные конструкции жилых зданий

Панельное домостроение, несмотря на сложные производственные и экономические преобразования последнего десятилетия, удерживает лидирующее положение в массовом городском жилищном строительстве. Перестройка методики проектирования таких зданий на основе открытой системы в силу обстоятельств коренной экономической реорганизации всей системы хозяйства в стране не реализована. Современное проектирование панельных зданий продолжает осуществляться на базе блок-секционного метода типизации.

Несмотря на то, что в начальный период становления домостроительной промышленности прошли апробацию и доказали свою экономическую равноценность несколько вариантов конструктивных систем (см.рис.7), в массовое строительство внедрены только две: перекрестно-стеновая с малым шагом и поперечно-стеновая со смешанным шагом внутренних стен (рис. 1.1).

Рис.1.1. Бескаркасные конструктивные системы панельных зданий массового применения: а -перекре­стно - стеновая с малым шагом поперечных стен; б - поперечно - стеновая со смешанным шагом

Продольно-стеновая система (вариант IV на рис.7) после успешного старта в массовом строительстве 5-этажных домов в 50-60-х годах практически перестала применяться после перехода массового строительства на возведение домов повышенной этажнос­ти - 9, 12 этажей. Причиной этого послужила ограниченная несущая способность однослойных легкобетонных наружных стен, на применение которых (как и почти вся домо­строительная промышленность) система была ориентирована. Современная домостроительная промышленность в целях экономии энергоресурсов осуществляет массовый перевод производства на изготовление трехслойных железобетонных панелей наруж­ных стен с эффективными утеплителями. Такие панели обладают не только существен­но большим сопротивлением теплопередаче, но и большей несущей способностью. Это создает новые перспективы для применения продольно-стеновой системы в домах разной этажности (4-5, 9, 12 этажей). При этом можно будет широко использовать представляемую продольно-стеновой системой возможность свободной планировки, предотвратив преждевременный "моральный износ" здания.

1.1. Бетоные панели наружных стен

Наружные стены проектируют несущими, самонесущими или ненесущими. Применение самонесущих стен преимущественно ограничено зданиями средней этажности. Несмотря на исключительное разнообразие опробованных во всех странах систем разрезок наружных стен на сборные элементы, массовое применение получила только однорядная разрезка (панели высотой в этаж, протяженностью на одну-две комнаты). В ограниченном объеме для несущих наружных стен домов средней этажности применяют двухрядную или вертикальную разрезку, а для ненесущих стен домов различной этажности - горизонтальную.

Панели наружных стен проектируют преимущественно бетонными одно-, двух- и трехслойной конструкции (рис. 1.2). Панели несущих стен формуют однослойными из конструктивно-теплоизоляционных бетонов на пористых заполнителях, для слоистых стен применяют тяжелый или конструктивный легкий бетон. Однослойные панели из ячеистого бетона автоклавного твердения применяют в несущих стенах домов средней этажности и в ненесущих стенах - без ограничений. Имеют место только технологические ограничения. Панели однорядной разрезки нуждаются в большегабаритных автоклавах, которыми оборудованы не все предприятия. В остальных случаях применяют двухрядную (на простеночные и перемычечные элементы) или горизонтальную разрезку.

Рис. 1.2. Бетонные панели наружных стен: а - однослойная; б - двухслойная; в - трехслойная; 1 -конструк­тивно • теплоизоляционный бетон; 2 - защитно-отделочный слой; 3 - конструктивный бетон; 4 - эффектив­ный утеплитель

Панели несущих и самонесущих стен проектируют как внецентренно сжатые бетонные конструкции. Железобетонными являются лишь отдельные элементы: надоконные перемычки и узкие простенки. Однако, однослойные панели даже ненесущих стен содержат конструктивное армирование, необходимое для анкеровки стальных связевых элементов и для предохранения панелей от околов и трещин при транспортировании и монтаже. Блок для панели с проемом состоит из каркаса перемычки, вертикальных и горизонтальных каркасов по граням панели и проемов, подъемных петель и связевых элементов.

Рис.1.3. Схема армирования однослойной легкобетонной панели: 1 - арматурный каркас перемычки; 2 - подъемный элемент; 3 - контурный арматурный каркас; 4 - Г-образная арматурная сетка в фасадном слое

В панелях из ячеистого бетона арматуру защищают от коррозии путем предварительного гальванического оцинкования, либо применяя антикоррозийные пасты. В панелях из бетонов на пористых заполнителях (керамзита, перлита и др.) при межзерновой пористости до 3% антикоррозионные мероприятия не предусматривают.

Требования к бетонам однослойных панелей приведены в табл. 1.1.

Таблица 1.1. Нормативные ограничения величин физико-технических параме­тров бетонов однослойных панелей наружных стен

Понятие "однослойная панель" условно, так как помимо основного бетонного слоя панель содержит наружный защитно-отделочный и внутренний отделочный слои. Фа­садный защитно-отделочный слой легкобетонных панелей выполняют из паропроница-емых декоративных бетонов и растворов, либо из обычных растворов (с последующей заводской окраской), керамических и стеклянных плиток, тонких плит естественного камня, дробленых каменных материалов. С внутренней стороны на панель наносят от­делочный слой раствора плотностью 1800 кг/м 3 толщиной до 15 мм.

Наибольшая плотность и водонепроницаемость защитно-отделочного слоя достигаются при формировании панелей фасадной поверхностью "лицом" вниз, что гарантирует наибольшую прочность сцепления бетона панели с облицовкой.

В панелях, изготавливаемых из ячеистых бетонов, для фасадно-отделочного слоя применяют поризованные растворы плотностью 1300-1400 кг/м3, каменные дробленые материалы, мелкие керамические или стеклянные плитки, либо стойкие синтетические краски на основе ПВХ или ПВА.

Бетонные панели двухслойной конструкции имеют несущий и утепляющий слои: несущий - из тяжелого или конструктивного бетона, утепляющий - из конструктивно-теплоизоляционного легкого бетона плотной или пористой структуры. Несущий слой толщиной не менее 100 мм располагают с внутренней стороны. Для фасадно-отделочного слоя применяют те же материалы, что и в однослойных. При их изготовлении также наиболее целесообразно формирование "лицом" вниз.

Конструктивное армирование двухслойных панелей в целом аналогично применяемому для однослойных, но имеет следующие отличия: рабочая арматура перемычек и связевые элементы располагаются в несущем внутреннем слое, а фасадно-отделочный слой дополнительно армируют сеткой. При применении утепляющего слоя крупнопо­ристой структуры расположенные в нем арматурные элементы защищают от коррозии.

Бетонные панели трехслойной конструкции имеют наружный и внутренний слои из тяжелого или конструктивного легкого бетона и заключенный между ними утепляющий слой. Минимальный класс по прочности на сжатие тяжелого бетона В15, легкого -В10. Для утепляющего слоя применяют материалы с коэффициентом теплопроводности в пределах 0,04-0,10 Вт/м°С - в виде блоков, плит или матов - стекло и минераловатные плиты, плиты пенополистирола, пеностекла, фибролита. В экспериментальном строительстве для утепления панелей используют заливочные пенопласты, полимеризующиеся в полости панели.

Рис.1.4. Схема армирования трех­ слойной панели с гибкими связями из отдельных стержней: 1 - каркас пе­ремычки; 2 - подвеска; 3 - распорка; 4 -арматурная сетка наружного слоя; 5 -подкос

Бетонные слои панелей объединяют жесткими или гибкими связями (рис. 1.4).

Конструкции гибких связей состоят из отдельных металлических стержней, которые обес печивают монтажное единство панели при независимости статической работы ее бетонных слоев. Гибкие связи не препятствуют температурным деформациям наружного бетонного слоя, исключая возникновение температурных усилий в несущем слоев. Гибкие связи не препятствуют температурным деформациям наружного бетонного слоя, исключая возникновение температурных усилий в несущем слое. Элементы гибких связей выполняют из стойких к атмосферной коррозии низколегированных сортов сталей или из обычной строительной стали с долговечным антикоррозионным покрытием. В трехслойных панелях нагрузка от массы наружного бетонного слоя и утеплителя передается через гибкие связи на внутренний бетонный слой. Наружный слой по требованиям долговечности проектируют толщиной не менее 65 мм и армиру­ют стальной сеткой. Вдоль стыковых граней панели и проемов в ней наружный бетон­ный слой утолщают для устройства профилировки стыков и граней проемов. Толщину внутреннего слоя принимают по расчету, но не менее 100 мм по условиям анкеровки в нем стальных связевых элементов (закладных деталей, арматурных выпусков и пр.).

Наряду с гибкими в трехслойных панелях применяют и жесткие связи между бетон­ными слоями в виде армированных ребер из тяжелого или конструктивного легкого бетона. Жесткие связи обеспечивают совместную статическую работу бетонных слоев, за­щиту соединительной арматуры от коррозии и простоту изготовления. Но их применение сопровождается появлением теплотехнических недостатков: опасностью выпадения конденсата на внутренней поверхности стен в местах теплопроводных включений (соединительных ребер) при резком похолодании и дополнительными теплопотерями.

В Москве внедрен компромиссный вариант конструкции трехслойных панелей с отдельными жесткими железобетонными шпонками между бетонными слоями (рис. 1.5), (1.6).

Рис. 1.5. Трехслойная бетонная панель с бетонными шпоночными связями между слоями: 1 - бетонная шпонка; 2 - подъемная петля; 3 и 4 - закладные детали; 5 и 6 - связевые элементы; 7 - петлевой выпуск

Для фасадной отделки трехслойных панелей применимы все материалы, используемые при изготовлении однослойных.

Трехслойные панели имеют существенные преимущества перед одно- и двухслойными.Они заключаются в повышенной водонепроницаемости фасадного слоя, возможности в широком диапазоне менять несущую способность стены (за счет увеличения класса бетона, толщины несущего слоя, или его армирования) и ее теплозащитные качества (за счет применения утеплителей различной эффективности и сечения). Это делает конструкцию трехслойной стены универсальной - пригодной к применению в раз­ных климатических условиях и с различными статическимифункциями.

Рис.1.6. Детали сечений трехслойной панели со шпоночными связями: а - армирование стыкового гребня; б - то же, соединительной шпонки; в - подоконных зон; г - надоконных зон

Однако до середины 1990-х годов в отечественной домостроительной промышленности преобладало производство однослойных панелей. В связи с резким возрастанием нормативных требований к энергосбережению и соответственно к сопротивлению теплопередаче наружных ограждающих конструкций однослойные конструкции для боль­шинства климатических районов страны оказались неприемлемыми. Промышленность перестраивается на производство трехслойных панелей. Но и они в большинстве случа­ев оказываются пригодными лишь с самыми эффективными утеплителями (с коэффициентом теплопроводности в пределах 0,04...0,06 Вт/м °С). В этом случае из-за увеличения толщины утеплителя толщина стен может возрасти до 350-400 мм (раньше трехслойные панели имели унифицированную толщину 300 мм для всех районов с расчетной зимней температурой до -35°С), что влечет за собой реконструкцию бортовой оснастки форм на домостроительных заводах.