НМЦ

БУДІВЕЛЬНІ КОНСТРУКЦІЇ

Електронний посібник

 

ВФПО

ІІ. ЦИВІЛЬНІ БУДИНКИ ТА ЇХ КОНСТРУКЦІЇ

 

12. Великопанельні будівлі

12.1. Конструктивні типи великопанельних будівель. Розрізка стін. Конструкція стінових панелей

12.2. Конструктивні схеми безкаркасних великопанельних будівель

12.3. Стики стінових панелей

12.4. Підземна і надземна частини великопанельних будівель

12.5. Каркасно-панельні будівлі. Елементи збірного залізобетонного каркаса. Вузли спряження

12.6. Конструктивні вирішення будівель підвищеної поверховості

 

 

Будівлі, в яких стіни, перегородки, перекриття монтують із великорозмірних (порівняно невеликої товщини) заздалегідь виготовлених елементів, називають великопанельними (рис. 12.1.1).

Ці збірні конструкції мають опоряджені зовнішні та внутрішні поверхні, вмонтовані вікна і двері.

 

Рис. 12.1.1. Будівлі з великих панелей:

1 – загальний вигляд будівлі з однорядною розрізкою;

2 – те саме дворядною розрізкою

 

Спорудження будівель із великих панелей підвищує ступінь індустріальності будівництва та продуктивності праці, зменшує витрати матеріалу й строки зведення будівель.

За конструктивним типом такі будівлі можуть бути:

а

б

в

Рис. 12.1.2. Конструктивні типи великопанельних будівель:

а – безкаркасний;

б – каркасно-панельний;

в – комбінований

 

Безкаркасні (рис. 12.1.2, а), які складаються з приміщень, утворених панелями, які виконують функції несучих і огороджувальних елементів;

Каркасно-панельні (рис. 12.1.2, б), несучим елементом яких є збірний залізобетонний каркас, а зовнішні стіни виконують тільки функції огородження;

Комбіновані (рис. 12.1.2, в), нижня частині яких – каркасна, а верхня безкаркасна.

Вибір конструктивного типу залежить від виду будівлі, яку проєктують, кількості поверхів у ній та інших чинників. Великопанельні житлові будинки проєктують, як правило, безкаркасними.

Вони складаються з меншої кількості збірних елементів, характеризуються простотою монтажу, мають менші трудозатрати, порівняно з каркасно-панельними будівлями.

Проте, каркасно-панельні будівлі, порівняно з безкаркасними, мають меншу витрату матеріалів на 1 м2 житлової площі, більшу жорсткість і стійкість, що особливо важливо для висотних будівель. Найчастіше ці конструктивні типи застосовують під час проєктування громадських будівель.

Важливим етапом проєктування великопанельних будівель є вибір схеми розрізки стін, яка залежить від конструктивного типу та схеми, умов монтажу, виду будівлі та її розмірів.

Систему розкладки панелей у межах площини стіни називають розрізкою. У великопанельних будівлях найчастіше застосовують однорядну розрізку (рис. 12.1.3, а) з панелей заввишки в один поверх і розміром на одну, дві кімнати та дворядну розрізку (рис. 12.1.3, б) із простінкових і поясних панелей.

 

Рис. 12.1.3. Розрізка стін великопанельних будівель:

а – однорядна;

б – дворядна;

в – фрагмент монтажної схеми плану;

1 – зовнішня панель розміром на кімнату;

2 – те саме на дві кімнати;

3 – поясна панель;

4 – простінкова панель;

5 – внутрішні панелі розміром на кімнат

 

До стінових панелей, крім основних вимог, які ставляться до звичайних стін (міцність, стійкість, мала теплопровідність, невелика маса, економічність, вогнестійкість), ставляться спеціальні вимоги: технологічність виготовлення в заводських умовах, простота монтажу, досконалість конструкцій стиків, високий ступінь заводської готовності.

Панелі зовнішніх стін великопанельних будівель виготовляють: одношарові (рис.12.1.4) з легких бетонів керамзитоперлитобетону, пінополістиролкерамзитобетону і та ін. 300 – 350 мм завтовшки.

 

Рис. 12.1.4. Одношарова стінова панель:

1 – зовнішній декоративний (захисний шар);

2 – арматурний каркас;

3 – утеплювач;

4 – панель опалення;

5 – внутрішній опоряджувальний шар;

6 – монтажна петля

 

Такі панелі використовують у несучих, самонесучих і навісних стінах. Одношарові поясні панелі (рис. 12.1.5, а) виготовляють із ніздрюватого бетону 300 мм завтовшки і застосовують у самонесучих і навісних стінах.

 

Рис. 12.1.5. Панелі зовнішніх стін:

а – одношарова поясна;

б – шарувата;

в – те саме з екраном із профільного листа;

1 – паз для плит міжповерхового перекриття;

2 – азбестоцементні листи;

3 – профілі з алюмінію;

4 – утеплювач із пінопласту;

5 – дерев'яний каркас;

6 – шурупи;

7 – дерев'яна рейка;

8 – стальний профільований лист

 

Шаруваті (рис. 12.1.5, б) – 160 мм завтовшки, з каркасом із дерев'яних брусків, обшитих з обох боків азбоцементними листами й утеплених усередині пінополістиролом.

Шаруваті зі зовнішнім екраном (рис. 12.1.5, в) – із листових або інших матеріалів, закріплених на виступі. Екран призначений для захисту стіни від перегріву.

Зі зовнішнього боку поверхню панелей оздоблюють фактурним шаром або обкладають плиткою, може мати рельєфну фактуру, всередині – підготовлена під фарбування чи під шпалери.

Тришарові (рис. 12.1.6) – з внутрішнім і зовнішнім шаром бетону та утеплювачем всередині. Внутрішній шар бетону, 200 мм завтовшки, – несучий, зовнішній – декоративно-огороджувальний, 50 мм завтовшки. Утеплювач – мінеральна вата, пінополістирол або інший матеріал. Товщину утеплювача приймають згідно з теплотехнічним розрахунком. Арматурні стрижні пронизують утеплювач і зв'язують бетонні шари панелі. В сучасному будівництві застосовують ще тришарові панелі з піноцементперліту в несучих або самонесучих стінах.

 

Рис. 12.1.6. Тришарова стінова панель:

1 – зварні каркаси;

2 – монтажні петлі;

3 – закладні деталі;

4 – арматурні сітки;

5 – утеплювач;

6 – важкий бетон

 

Панелі внутрішніх стін (рис. 12.1.7) виготовляють із важкого бетону 120 і 160 мм завтовшки. Висота їх відповідає висоті поверху, а довжина кратна розмірам конструктивної чарунки будівлі. Панелі поперечних стін виконують розміром на кімнату, панелі поздовжніх стін – на одну, дві кімнати.

Панелі внутрішніх стін мають мати канали й заглиблення для електропроводу або замонолічену електропроводку. Виготовляють вентиляційні панелі й застосовують як вентиляційні шахти в будівлях

 

Рис. 12.1.7. Тришарова стінова панель:

а – поперечна міжкімнатна;

б – те саме міжквартирна;

в – поздовжня міжквартирна

 

12.2. Конструктивні схеми безкаркасних великопанельних будівель

 

Безкаркасні великопанельні будівлі являють собою сукупність просторових незмінних житлових комірок (приміщень), утворених панелями стін і перекриттів.

Для безкаркасних великопанельних будівель характерні такі конструктивні схеми:

З малим кроком несучих поперечних стін, 2700 – 3600 мм (рис. 12.2.1, а). У цих будівлях поперечні та поздовжні стіни – несучі. Панелі зовнішніх стін одношарові або тришарові, внутрішніх стін – залізобетонні 120 – 160 мм завтовшки. Плити перекриття – залізобетонні суцільні, 120 мм завтовшки, як правило оперті по контуру.

З великим кроком несучих поперечних стін. Величина кроку від 3600 до 7200 мм. У них несучі поперечні стіни виготовляють з плоских залізобетонних панелей 160 мм завтовшки. Зовнішні поздовжні стіни – самонесучі однорядної або поясної розрізки, виготовлені з легких або ніздрюватих бетонів. Міжкімнатні перегородки – гіпсобетонні 80 мм завтовшки. Плити перекриття – суцільні залізобетонні 160 мм завтовшки або багатопорожнинні 220 мм завтовшки. Таку конструктивну схему застосовують у проєктах житлових будівель, дитячих садків, шкіл.

Зі змішаним кроком несучих поперечних стін (рис. 12.2.1, в). Зовнішні стіни – самонесучі однорядної розрізки з керамзитобетонних панелей. Плити перекриття суцільні 160 мм завтовшки, які спираються у вузьких комірках по контуру, а в широких комірках – на два бока.

З поздовжніми несучими стінами (рис. 12.2.1, г). В цих будівлях зовнішні поздовжні стіни – несучі з керамзитобетонних панелей 400 мм завтовшки. Внутрішня поздовжня стіна – несуча з плоских залізобетонних панелей 160 – 200 мм завтовшки. Плити перекриття – залізобетонні суцільні 160 мм завтовшки. Висота будівель цієї схеми може бути до дев'яти поверхів і застосовуються такі схеми під час проєктування гуртожитків, готелів.

 

Рис. 12.2.1. Конструктивні схеми безкаркасних великопанельних будівель:

а – з малим кроком несучих поперечних стін;

б – з великим кроком несучих поперечних стін;

в – зі змішаним кроком несучих поперечних стін;

г – з поздовжніми несучими стінами;

1 – несучі зовнішні стіни;

2 – несучі панелі поперечних стін;

3 – плити перекриття, що спираються по контуру;

4 – самонесучі зовнішні панелі;

5 – гіпсобетонна перегородка;

6 – плити перекриття

 

 

Спряження панелей стін між собою і з перекриттям називають стиками.

Вони є найбільш відповідальними та складними місцями у великопанельних будівлях, оскільки від якості виконання стиків залежать експлуатаційні властивості будівель. Стики мають бути міцними, довговічними, герметичними (тобто мати малу повітропроникність і виключати проникнення дощової води всередину конструкції), не допускати утворення конденсату в місцях стику, мати достатній теплозахист і бути нескладним за способом обробки (забивання).

За розташуванням стики зовнішніх стін поділяють на горизонтальні та вертикальні.

·     Плоскі (рис. 12.3.1, б) – в панелях 400 мм завтовшки. Герметичність таких стиків забезпечується герметизуючою мастикою, пружною прокладкою з герниту або пароізолу, шаром розчину і утеплювальним вкладишем з мінеральної вати;

·     3 протидощовим бар'єром або зубом у вигляді гребеня (рис. 12.3.1, а) в панелях 300 – 350 мм завтовшки. Герметизуючі й теплозахисні матеріали в таких стиках укладають на трьох плоских гранях.

Для влаштування горизонтальних стиків верхню стінову панель укладають на нижню на цементному розчині.

 

Рис. 12.3.1. Горизонтальні стики великопанельних стін:

а – з протидощовим бар'єром;

б – плоский;

А – деталі плоского горизонтального стику (загальний вид та ортогональна проєкція);

Б – деталі горизонтального стику з протидощовим (бар'єром загальний вид та ортогональна проєкція);

1 – зовнішня панель нижнього поверху;

2 – захисне покриття (цементний/ полімерцементний розчин);

3 – герметизуюча мастика;

4 – панель верхнього поверху;

5 – ущільнювальна прокладка (герніт/пароізол);

6 – цементний розчин;

7 – плита перекриття;

8 – утеплювальний пакет із манераловатних плит/пінополістиролу;

9 – цокольна панель

 

·     Закриті (рис. 12.3.2, а), де повітро- і водонепроникність забезпечує герметизація устя стику. Зовні стик захищають цементним розчином, герметизуючою мастикою, пружною прокладкою, а всередині шаром руберойду, утеплювальним пакетом і монолітним бетоном.

·      Відкриті (рис. 12.3.2, б) з роздільним водо- і повітронепроникними перешкодами. В них устя залишається відкритим, а для захисту від проникнення вологи всередині стику служить водовідбивна стрічка з пластмаси або алюмінієвих сплавів. Вона не допускає вологу в середину стику й відводить її назовні. Такі стики мають менші затрати праці й можливість заміни водовідбивних стрічок.

·      Дреновані (рис. 12.3.2, в) із зовнішнього боку захищені так, як і закриті стики. Проте конструкція їх дає відведення вологи з кожного поверху, що потрапляє в середину стику. Волога через декомпресійний канал стікає донизу, тут через дренажний отвір на перетині вертикального та горизонтального стиків водовідвідним фартухом виводиться назовні.

Отже, дреновані стики за способом заробки належать до закритих, а за характером роботи – до відкритих.

 

Рис. 12.3.2. Вертикальні стики великопанельних стін:

а – закритий;

б – відкритий;

в – дренований;

1 – захисне покриття (цементний розчин);

2 – зовнішні панелі;

3 – герметизуюча мастика;

4 – ущільнювальна прокладка (герніт/пароізол);

5 – повітронепроникна проклейка з руберойду;

6 – утеплювальний пакет (мінераловатні плити/пінополістирол);

7 – монолітний бетон;

8 – панелі внутрішніх стін;

9 – плита перекриття;

10 – горизонтальний стик;

11 – оцинкований водовідвідний фартух;

12 – водовідвідна стрічка;

13 – декомпресійний канал;

14 – пружна прокладка;

15 – водовідвідна стрічка;

16 – дренажний отвір;

17 – пружна прокладка

 

 

З'єднання зовнішніх стін між собою та з панелями внутрішніх стін виконують:

·     зв'язками-скобами (рис. 12.3.3, в), що встановлюють в отвори петельних випусків арматури примикальних панелей. Такі зв'язки влаштовують у верхній та нижній частині вертикального стику;

·     стальними накладками (рис. 12.3.3, г), які зв'язують за допомогою зварювання закладних деталей панелей, що примикають. Таке з'єднання застосовують у будівлях з великим кроком несучих поперечних стін.

 

Рис. 12.3.3. Стики панелей легкобетонних стін:

а – вертикальний стик панелей внутрішніх і зовнішніх стін;

б – вертикальний стик кута зовнішніх стін;

в – з'єднання зовнішніх стін між собою та з внутрішньою стіною зв'язками-скобами;

г – те саме стальними накладками;

1 – зовнішня панель;

2 – анкер;

3 – дренажний канал;

4 – пороізоловий шнур;

5 – герметик;

6 – прокладка;

7 – скоби;

8 – бетон;

9 – внутрішня панель;

10 – петлі;

11 – розчин;

12 – смуга гідроізолу або руберойду;

13 – термовкладиш;

14 – закладна деталь;

15 – стальна накладка

 

Стики внутрішніх стін за розташуванням є горизонтальні та вертикальні:

Горизонтальні стики проєктують платформеного типу (рис. 12.3.4, в), особливістю якого є опирання перекриттів на половину товщини стінових панелей, за якого зусилля у верхній стіновій панелі на нижню передаються через опорні частини панелей перекриттів. Шви між панелями та плитами виконують на розчині.

Вертикальні стики (рис. 12.3.4, б) – це колодязі, утворені ребрами примикальних панелей, які заповнюють монолітним бетоном.

З'єднання внутрішніх стінових панелей (рис. 12.3.4, а) виконують за допомогою зварювання стальних накладок до закладних деталей у панелях у місцях примикання.

 

Рис. 12.3.4. Стики внутрішніх стін:

а – на рівні перекриття;

б – на рівні перерізу панелей;

в – конструкція горизонтального платформенного стику панелей внутрішніх поперечних несучих стін;

1 – сполучні стрижні Ø 12 мм;

2 – закладні деталі;

3 – бетон;

4 – панель поздовжньої внутрішньої стіни;

5 – пружна прокладка (антисептована деревно-волокниста плита, обгорнута руберойдом);

6 – цементний розчин;

7 – панель перекриття;

8 – розчин

 

 

Підземна частина будівлі з малим кроком несучих поперечних стін (рис. 12.4.1, а). Фундаментами зовнішніх самонесучих стін у цих будівлях служать збірні бетонні блоки, внутрішніх несучих стін – залізобетонні фундаментні плити прямокутної форми. Зовнішні стіни підземної частини будівлі змонтовані з керамзитобетонних або залізобетонних тришарових цокольних панелей. Внутрішні поперечні стіни – зі залізобетонних панелей 120 – 160 мм завтовшки. Перекриття над підвалом – із плоских залізобетонних плит 120 мм завтовшки, опертих по контуру. Між собою панелі внутрішніх стін з'єднуються за допомогою стальних накладок, приварених до закладних деталей, а стик забивається монолітним бетоном. Цокольні панелі з внутрішніми з'єднують скобами, а стик замонолічують бетоном.

 

Рис. 12.4.1. Підземна частина великопанельних безкаркасних будівель:

а – з малим кроком несучих поперечних стін;

б – з великим та мішаним кроком несучих поперечних стін;

в – з поздовжнім розташуванням несучих стін;

1 – залізобетонні блоки;

2 – те саме плити;

3 – цокольні панелі;

4 – панелі внутрішніх стін;

5 – плити перекриття розміром на кімнату;

6 – трапецієподібні фундаментні плити;

7 – багатопорожнинні плити перекриття;

8 – бетонна підготовка;

9 – цокольна панель;

10 – вентиляційний блок;

11 – понижена цокольна панель (при вході на сходову клітку)

 

Підземна частина будівлі з великим і змішаним кроком несучих поперечних стін (рис. 12.4.1, б). Фундаменти внутрішніх стін у цих будівлях виконують із залізобетонних плит у вигляді суцільної або переривчастої стрічки.

Під зовнішні стіни (ділянки між фундаментними стрічками) виконують бетонну підготовку 100 мм завтовшки. Внутрішні стіни підземної частини монтують із залізобетонних панелей 160 мм завтовшки з прорізами для пропуску комунікацій. Зовнішні стіни виконують із ребристих залізобетонних цокольних панелей, утеплених керамзитобетоном. Цокольні панелі укладають на стрічки поперечних фундаментів, працюючи на згин, вони несуть навантаження від самонесучих стін будівлі.

Підвал перекривають багатопорожнинними плитами 220 мм завтовшки або суцільними 160 мм завтовшки. Панелі внутрішніх стін закріплюють за допомогою зварювання закладних деталей. Цокольні та внутрішні панелі з'єднують скобами, що вставляють в отвори петельних випусків арматури, з наступним замонолічуванням стиків бетоном.

Підземна частина будівлі з поздовжнім розміщенням несучих стін (рис. 12.4.1, в) монтується з трапецієподібних фундаментних плит, цокольних панелей і панелей внутрішніх стін. З'єднують панелі стальними зв'язками та замонолічують стики бетоном.

Міжповерхові перекриття в будівлях з малим кроком несучих поперечних стін виконують із суцільних залізобетонних плит 120 мм завтовшки з опиранням по контуру. З великим і змішаним кроком несучих поперечних стін для перекриття використовують багатопорожнинні плити 220 мм завтовшки або суцільні 160 мм завтовшки.

Сходи в будівлях з поперечним розміщенням несучих стін складаються з майданчиків і маршів (рис. 12.4.2, а). Сходові майданчики укладають на поздовжні стіни та монтажні столики поперечних стін. Сходові марші спирають на чверті поздовжнього ребра майданчика, а закладні деталі зварюють. У будівлях з поздовжніми несучими стінами сходи виконують із маршів з напівмайданчиками (рис.12.4.2, б), що спираються на поздовжні стіни будівель.

 

Рис. 12.4.2. Монтаж та закріплення сходів:

а – з поперечним розміщенням несучих стін (вид знизу);

б – з поздовжнім розміщенням несучих стін;

1 – монтажний столик;

2 – ребро сходового майданчика;

3 – сходовий марш;

4 – сходовий майданчик;

5 – зовнішня стіна;

6 – марш з напівмайданчиками;

7 – внутрішня стіна

 

Балкон являє собою залізобетонну плиту, яка має довжину «на кімнату» (2,7–3,3 м), консольно закладену в зовнішні стіни (рис. 12.4.3, а). Плита балкона має ширину до 1,2 м і обрамляється зливом із оцинкованої сталі. Підлога балкона цементна або з керамплитки з похилом від будівлі. Огородження 1050 мм заввишки у вигляді стальної решітки або захисного екрана з листових матеріалів (азбоцементу, армованого скла).

Покриття (рис. 12.4.3, б) у великопанельних будівлях виконують з напівпрохідним горищем. За зовнішнього водовідведення влаштовують карниз, який утворюється звисом покрівельної плити, за внутрішнього водовідведення завершують стіну парапетні панелі.

 

Рис. 12.4.3. Елементи наземної частини великопанельних безкаркасних будівель:

а – защемлення балконної плити в панельну стіну;

б – карниз, утворений звісом плити покриття;

в – парапет;

1 – залізобетонна плита балкона з підлогою із керамічної плитки;

2 – злив з оцинкованої сталі;

3 – огородження;

4 – квітник;

5 – балконні двері;

6 – плита захисного покриття;

7 – утеплене горищне перекриття;

8 – стальна накладка, що з'єднує плиту з міжповерховим перекриттям;

9 – проміжок для утеплювача;

10 – плита покриття;

11 – огородження даху;

12 – звис плити;

13 – підкарнизна плита;

14 – залізобетонний бортовий камінь;

15 – парапетна плита;

16 – парапетна панель

 

 

Будівлі з несучою основою зі збірного залізобетонного каркаса й стінами з панелей називають каркасно-панельними.

Каркасно-панельну систему застосовують у громадських будівлях, де необхідно мати великі вільні від перегородок приміщення. В цих будівлях чітко розділені функції між несучими й огороджувальними елементами. В них каркас сприймає всі навантаження від будівлі й передає їх через фундамент на основу, а стіни виконують огороджувальну функцію й можуть бути самонесучими та ненесучими (навісними).

Каркасно-панельні будівлі можуть бути з поперечним розміщенням ригелів або з поздовжнім розміщенням ригелів (рис. 12.5.1). В сучасному будівництві найбільш поширені схема з поперечним розміщенням ригелів.

 

Рис. 12.5.1. Конструктивні елементи каркасно-панельних будівель:

а – з поперечним розміщенням ригелів;

б – з поздовжнім розміщенням ригелів;

1 – колони;

2 – ригелі;

3 – плити перекриття;

4 – стінові панелі

 

За характером статичної роботи каркасно-панельні будівлі є:

 

Рамні з жорстким з'єднанням елементів каркаса, в яких утворюють поздовжні і поперечні рами, здатні сприймати вертикальні та горизонтальні навантаження (рис. 12.5.2, а).

 

Рис. 12.5.2.

Схеми каркасних будівель:

а – рамна;

б – рамно-зв'язкова;

в – зв'язкова

 

Рамно-зв'язкові, що являють собою сполучення плоских поперечних рам і поздовжніх зв'язків, які сумісно сприймають вітрові (горизонтальні) та вертикальні навантаження (рис. 12.5.2, б).

 

Зв'язкові, в яких рами (колони та ригелі) сприймають тільки вертикальні навантаження, а вітрові навантаження сприймаються зв'язками (рис. 12.5.2, в).

 

В сучасному будівництві застосовують збірний залізобетонний каркас, запроєктований за зв'язковою схемою.

Габаритні схеми цих будівель можуть мати: крок колон у площині рам каркаса – 3; 6; 7,2; 9 м; крок колон у площині настилів перекриття – 3; 6; 7,2; 9; 12 м; висоту поверху – 3,3; 3,6; 4,2; 4,8; 6; 7,2 м. Основними елементами збірного залізобетонного каркаса є: колони, ригелі, перекриття, стіни-діафрагми жорсткості.

Наскрізні стіни-діафрагми жорсткості (рис. 12.5.3)

 

Рис. 12.5.3. Монтажний план і розріз елементів каркаса:

а – план;

б – розріз 1-1;

1 – колони крайнього ряду;

2 – колони середнього ряду;

3 – ригелі;

4 – поперечні діафрагми жорсткості;

5 – поздовжні діафрагми жорсткості;

6 – збірний залізобетонний фундамент стаканного типу;

7 – монолітний фундамент під діафрагму жорсткості;

8 – підлога по ґрунту;

9 – зовнішні стінові панелі;

10 – горизонтальний стик діафрагми жорсткості;

11 – стик колони

 

утворюються шляхом заповнення каркаса стінами з залізобетонних панелей в один поверх заввишки та 140 мм завтовшки. Вони мають одно- або двобічні консольні полички у верхній зоні для спирання перекриття (рис. 12.5.4).

 

Рис. 12.5.4. Діафрагми жорсткості:

а – горизонтальний стик діафрагми жорсткості;

б – панелі діафрагми жорсткості з контактними стиками;

1 – діафрагма жорсткості;

2 – панель перекриття;

3 – випуск арматури з діафрагми жорсткості;

4 – бетон

 

За кроку колон до 6 м ширина панелей діафрагми відповідає відстані між колонами; за кроку колон 7,2 і 9 м стіни-діафрагми проєктують складними, з двох-трьох виробів із розмірами завширшки 1,2; 3; 5,6 м. Панелі-діафрагми проєктують глухими або з одним дверним прорізом (1,32x2,14 або 1,92x2,54). Елементи діафрагми жорсткості між собою і з колонами по вертикальних стиках з'єднують зварюванням закладних деталей. Кількість зварних зв'язків залежить від висоти поверху, але не менше двох на поверх. Шви замонолічують. Крок діафрагми визначають розрахунком і приймають до 36 м по довжині будівлі. Наскрізні діафрагми жорсткості ставлять на всю висоту будівлі, починаючи з розміщеного під ними монолітного стрічкового фундаменту. Діафрагми жорсткості суміщують зі стінами сходових кліток – ліфтових шахт і з перегородками приміщення. Геометричні осі колон, ригелів і панелей внутрішніх стін-діафрагм жорсткості суміщають зі координаційними осями будівлі. За такої прив'язки зменшується кількість типів розмірів елементів каркасів, але з'являється необхідність у добірних елементах панельних стін у вигляді кутових панелей.

Колони (рис. 12.5.5) виготовляють з поперечним перерізом 300x300 мм до п'яти поверхів заввишки зокрема і 400x400 мм для будівель вище п'яти поверхів з прямокутними консолями 150 мм заввишки і вильотом для спряження з ригелем.

 

Рис. 12.5.5. Монтажний план і розріз елементів каркаса:

а – схема рами каркаса;

б – колони та фундаменти;

в ,г, д – стики колони;

1 – фундамент стаканного типу;

2 – нижня колона крайнього ряду;

3 – те саме середнього ряду;

4 – середня колона крайнього ряду;

5 – те саме середнього ряду;

6 – верхня колона крайнього ряду;

7 – те саме середнього ряду;

8 – ригель;

9 – випуски арматури;

10 – центровий бетонний виступ;

11 – стальний хомут;

12 – зачеканювання шва цементним розчином М300;

13 – зварювання випусків арматури

 

 

Хрестові та портальні зв'язки

https://youtu.be/Zemot1mZF9s

 

За розміщенням за висотою будівлі колони поділяють на нижні, середні та верхні; за розміщенням у рамі каркаса – на крайні та середні (рис. 12.5.5).

Нижні колони мають оголовок для стикування за висотою тільки зверху, а верхні – тільки знизу, середні – з обох боків.

Середні колони можуть бути заввишки в один-чотири поверхи. Застосовують колони від 8,27 до 15,12 м заввишки без стикування.

Колони є одно- і двоконсольні. Колони двоконсольні розміщують по середніх і крайніх рядах за застосування навісних панелей зовнішніх стін.

Колони одноконсольні ставлять по крайніх рядах за самонесучих зовнішніх стінах і по середніх рядах за однобічного примикання стін-діафрагм жорсткості в сходових клітках.

Крайні колони виконують з закладними пластинами для кріплення панелей зовнішніх стін. Зв'язкові колони, що вносять у діафрагми жорсткості, мають закладні деталі для зварювання з панелями діафрагм жорсткості.

Стики колон (рис. 12.5.5, в, г, д) для зручності виконання робіт розміщують на 640 мм вище рівня підлоги перекриття. Колони спирають на бетонні виступи оголовків і зварюють випуски робочої арматури. Потім шов, який проходить по периметру центрових виступів, чеканять цементно-піщаним розчином марки 300. Зварені стрижні з'єднують хомутами зі сталі Ø 8-10 мм. Підріз заповнюють бетоном класу В15.

Ригелі рам каркаса можуть розміщувати у поздовжньому та поперечному напрямку. Зміна напряму ригеля можлива в будь-якому місці будівлі. Їх забезпечують триконсольними колонами, де дві консолі утворені з бетонних приливів, а третя – металевим опорним столиком. Ригель опирається на сховану консоль колони. Ригелі виготовляють таврового перерізу з однією або двома поличками внизу для опирання плит перекриття, сходових маршів. Тавровий переріз дає змогу зменшити сумарну конструктивну висоту перекриття. Залежно від навантаження прийнято два розміри ригеля 450 і 600 мм заввишки і два розміри 520 і 600 мм завширшки (залежно від типу перекриття, що примикає) (рис. 12.5.6). Довжина ригеля на 440 мм (340 мм при колонах площею 300x300 мм) коротша прольоту. Стик ригеля з колоною – шарнірний зі схованою консоллю. Зварювання ригеля зі закладними елементами колони виконують на верхньому рівні консолі та на верхньому рівні ригеля. Верхнє зварювання виконують швом «у стик» за допомогою стальної накладки «рибки», що виставляють одночасно з ригелем. Потім шви заливають цементним розчином марки 200 (рис. 12.5.6, б, в).

 

Рис. 12.5.6. Ригелі рам збірного залізобетонного зв'язкового каркаса:

б – вузол з'єднання ригеля з колоною;

в – те саме загальний вигляд;

1 – колона;

2 – закладна деталь;

3 – сполучна планка «рибка»;

4 – ригель;

5 – цементний розчин М200;

6 – підрізка випуском арматури 2Ø14 для зварювання зі сполучною планкою «рибка»;

7 – петля;

8 – залізобетонна пристінна плита;

9 – ніша розчинної шпонки Ø120 з кроком 200 мм

 

Збірний настил перекриття (рис. 12.5.7) складається з плит, які кладуть на полички ригелів. За розміщенням у настилі плити поділяють на рядові, пристінні та зв'язкові з пазами для колон 100 мм завдовжки. Перекриття проєктують із застосуванням трьох типів виробів: багатопорожнинних панелей 220 мм завтовшки, ребристих – заввишки 220 – 300 мм і панелей типу 2Т (1Т – добірні) 600 мм заввишки.

Багатопорожнинні панелі застосовують для перекриттів прольотом до 9 м включно, панелі 2Т і 1Т – для прольотів 9 і 12 м, ребристі вироби 220 мм заввишки – як сантехнічні панелі в місцях проходу інженерних комунікацій.

 

Рис. 12.5.7. Перекриття збірного залізобетонного зв'язного каркаса:

а – монтажна схема плит перекриття;

б – номенклатура плит;

1 – колона;

2 – ригель;

3 – рядові плити перекриття;

4 – зв'язкові плити;

5 – пристінні зв'язкові плити

 

Основні координаційні розміри елементів перекриття за шириною: для рядових багатопорожнинних плит 1,2; 1,5 м; для пристінних і зв'язкових 1,5 м; для ребристих сантехнічних 1,5 м; для зв'язкових плит типу 2Т – 3 м; для добірних плит типу 1Т – 1,3 м; 1,5 м; 1,7 м. Плити, покладені на полички ригелів, з'єднують між собою стальними зв'язками, шви між ними замонолічують розчином (рис. 12.5.8).

 

Рис. 12.5.8. Вузли спряження елементів каркаса:

а – багатопорожнинної рядової плити з ребристою зв'язковою плитою;

б – багатопорожнинної рядової плити з багатопорожнинною зв'язковою плитою;

1 – колона;

2 – діафрагма жорсткості;

3 – ребриста зв'язкова плита;

4 – багатопорожнинна рядова плита;

5 – розчин;

6 – ригель;

7 – багатопорожнинна зв'язкова панель;

8 – петля;

9 – стальні зв'язки

 

Горизонтальні стики (рис. 12.5.9) в зовнішній частині закладають пружною синтетичною прокладкою, яка покрита герметизованою мастикою. Ззовні прокладку захищають шаром розчину або фарби.

Вертикальний стик (рис. 12.5.9) – колодязь, утворений краями суміжних панелей, замонолічують цементним розчином, а зовнішню частину стику забивають так само, як і в горизонтальному стику.

 

Рис. 12.5.9. Стіни каркасно-панельних будівель, вузли, кріплення стін:

а – монтажна схема панелей зовнішніх стін;

б – загальний вигляд стін; вузол 1 – деформаційний шов;

в – спряження самонесучих стін;

г – спряження ненесучих стін; вузол 2 – герметизація кутових панелей; вузол 3 – кріплення кутових панелей; вузол 4 – герметизація вертикальних стиків; вузол 5 – кріплення верху панелей до колони;

1 – захисний шар із розчину;

2 – еластична мастика;

3 – пружний шнур (гернит);

4 – цементний розчин;

5 – монтажні з'єднувальні елементи;

6 – закладна деталь;

7 – колона;

8 – цегляна кладка;

9 – зовнішня стіна;

10 – клоччя змочене цементним молоком;

11 – поясна панель;

12 – простінкова панель;

13 – монтажний «стіл» з кутика;

14 – цокольна панель;

15 – кутова панель

 

Здатність каркасно-панельної будівлі зберігати свою форму під дією прикладених сил характеризує її просторову жорсткість.

Просторова жорсткість каркасно-панельних будівель (рис. 12.5.10), запроєктованих за зв'язковою схемою, забезпечують горизонтальні діафрагми жорсткості, роль яких виконують диски збірного залізобетонного перекриття, і вертикальними стінами діафрагмами жорсткості (поперечними та поздовжніми). Роботу перекриття як горизонтальних діафрагм жорсткості забезпечують приварюванням ригелів до консолі колон, зварюванням зв'язкових панелей перекриття між собою з ригелями, замонолічуванням бетоном шпонкових швів між усіма елементами перекриття та забиванням швів між плитами.

Просторову жорсткість забезпечують влаштуванням зв'язків стін сходових кліток і ліфтових шахт з каркасом будівлі (рис. 12.5.10).

 

Рис. 12.5.10. Елементи, які забезпечують жорсткість каркасно-панельної будівлі:

1 – спряження вузлів;

2 – стінки діафрагми жорсткості;

3 – пристінні плити;

4 – зв'язкові плити;

5 – замонолічені шви;

6 – стіни сходової клітки;

7 – стіни ліфтової шахти;

8 – рядова плита перекриття

 

Довговічність стальних зв'язків, які з'єднують елементи збірних конструкцій, залежить від їх корозійної стійкості.

Тому треба забезпечувати захист стальних зв'язків від корозії. Для цього передбачають такі конструктивні заходи: розміщують елементи кріплення на внутрішній частині стіни, яка менше промерзає і зволожується; використовують зварювальні петельні, замкові кріплення збірних елементів між собою; виконують стикування закріплювальних елементів між собою в заводських умовах; виконують захисне покриття (полімерне, лакофарбове або шаром напиленого цинку) зварювальних швів, що виконують на будівельному майданчику; роблять герметизацію утеплення та замонолічування стиків.

 

Для тих, хто хоче знати більше

https://drive.google.com/drive/folders/1snKrN8WfOWtDHsQOIeRUznnkRgJcWXe6?usp=sharing

 

12.6. Конструктивні вирішення будівель підвищеної поверховості

 

У сучасних умовах зведення будівель підвищеної поверховості основане на використанні монолітного та монолітно-збірного залізобетону.

Будівлі з монолітними залізобетонними стінами (рис. 12.6.1) характеризуються складною конструкцією в плані, групуванням квартир навколо ліфтових шахт, часто криволінійним обрисом зовнішніх стін. Висота таких будівель досягає 36 поверхів.

 

Стовбурові конструктивні системи

https://youtu.be/JUFVF1QBlKY

 

Монолітно-каркасні будівлі (рис. 12.6.1, г) найбільш поширені в сучасному житловому та громадському будівництві.

 

Оболонкові типи будівель

https://youtu.be/Koy4Kfe2MH0

 

В цих будівлях каркас виконують у монолітному залізобетоні й сприймає все навантаження від перекриття, а стіни виконують тільки огороджувальну функцію і, як правило, вони цегляні.

Такий тип будівлі дозволяє проєктувати будівлі підвищеної поверховості будь-якої конструкції з приміщеннями великих розмірів. При цьому за однакових розмірів будівлі збільшується її корисна площа, а в житлових будівлях – загальна площа квартир.

Крім того, в таких будівлях за необхідності, без великих зусиль і затрат праці, можна зробити перепланування.

Будівлі з монолітним стовбуром і збірними залізобетонними конструкціями (рис. 12.6.1, б, в) являють собою монолітний стовбур, виконаний у вигляді шахти, де розміщені ліфти, сходи, санітарно-технічні комунікації. З усіх боків до шахти примикають поверхи, змонтовані зі збірних конструкцій. У таких будівлях монолітна шахта приймає горизонтальні навантаження, а примикальні відсіки будівлі зі збірних конструкцій сприймають вертикальні навантаження. Найбільша висота будівель з монолітним стовбуром – до 50 поверхів. Застосування монолітного залізобетону надає будівлі необхідну індивідуальність, своєрідне архітектурне вирішення. Крім того, значно зменшуються основні витрати на зведення будівель із монолітним стовбуром жорсткості порівняно з витратами на будівлю зі звичайних збірних конструкцій: сталі – до 20%; цементу – 10%; собівартість виготовлення та монтажу конструкцій – до 15%; капітальні вкладення – до 15%.

 

Стовбурні типи будівель

https://youtu.be/BusSFNKZfNo

 

Для тих, хто хоче знати більше

https://drive.google.com/drive/folders/1Ne5y1jVvKcNghZUbsTlO1lcYCFIQ_KTL?usp=sharing

 

Рис. 12.6.1. Будівлі підвищеної поверховості:

а – спорудження будівлі з монолітним стовбуром і збірними конструкціями;

б – план типового поверху будинку з монолітним стовбуром;

в – план типового поверху будинку з монолітними стінами;

г – план першого поверху каркасно-монолітної будівлі

 

 

Контрольні запитання

1. Які будівлі називають великопанельними? Конструктивні типи їх.

2. Назвіть види розрізки зовнішніх стін на панелі.

3. Назвіть основні види стінових панелей.

4.Вкажіть сферу застосування безкаркасних великопанельних будівель. Як забезпечується просторова жорсткість їх?

5.Назвіть конструктивні схеми безкаркасних великопанельних будівель.

6. Які вимоги ставляться до стиків стінових панелей?

7. Конструкція горизонтального стику стінових зовнішніх панелей у безкаркасних будівлях.

8. Конструкція вертикального стику зовнішніх стінових панелей.

9. Конструкція стику внутрішніх стінових панелей.

10. Вкажіть сферу застосування каркасно-панельних будівель, їх конструктивні схеми, методи забезпечення жорсткості.

11. Конструкція стику залізобетонних колон каркасно-панельних будинків.

12. Конструкція стику ригеля та колони залізобетонного каркасно-панельного будинку.

13. Як кріпляться стінові панелі до колон?

 

 

Попередня тема

На початок

Наступна тема