Архитектурные конструкции. Часть 1,2. Казбек-Казиев З.А. 1989. Архитектурные конструкции. Часть 2. Казбек-Казиев З.А. 1989. Акрыльцовходнаяплощадка
 Скачать 3.41 Mb.
|
|
Глава. Несущие остовы гражданских многоэтажных зданий. 1. Стеновой остов Как отмечено выше, стеновой несущий остов наиболее распространен при строительстве жилых многоэтажных зданий. Применяются все три системы, рассмотренные в § II. 1: с поперечными, продольными и с перекрестными стенами. Преимущественная строительная система — крупнопанель- ная. Конструктивная система с поперечными несущими стенами. Наиболее употребителен узкий шаг поперечных стендом. Первым крупнопанельным жилым домом повышенной этажности стал построенный в 1964 г. 12-этажный домна ул. Чкалова в Москве (рис. XV.1). Экспериментальные многоэтажные крупнопанельные 17- этажные дома построены в 1966 г. на проспекте Мира и на Смоленском бульваре. Сооружение этих домов открывало новое направление в массовом строительстве домов повышенной этажности с применением крупнопанельных конструкций. Внутренние стены и перекрытия выполнены из плоских железобетонных панелей. Панели поперечных стен в соответствии с величиной действующих усилий приняты толщиной 16 см, плиты перекрытия — толщиной 14 см; размеры этих элементов соответствуют конструктивному шагу 3,2 м. Это позволило получить крупноразмерные плиты перекрытий, исключить промежуточные швы в пределах комнат и тем самым улучшить звукоизоляцию помещений. Основной узел сопряжения несущих конструкций — опирание плит перекрытий на внутренние несущие стены — решен в виде платформенного стыка (см. рис. XV. 11). Наружные стены,—навесные панели из керамзитобетона толщиной 32 см, длиной на две комнаты. Особенностью решения стен служит выполнение всех стыков Глава XV. Несущие остовы гражданских многоэтажных зданий Рис. XV.1. Первый крупнопанельный этажный жилой домна ул.Чка- лова в Москве. План секции между наружными панелями внахлестку, благодаря чему вертикальные стыки между панелями (представляющие наибольшую опасность сточки зрения протекания) дополнительно защищены балконными плитами. Выполнение стыков внахлестку также удачно решает проблему температурных деформаций наружных стен, так как исключает возможность раскрытия стыков при колебаниях температуры. Конструктивное решение этажного жилого дома на проспекте Мира (рис. XV.2) является развитием принципов, заложенных в проектах построенных этажных жилых домов. Эти конструктивные принципы положены в основу начавшегося в е годы массового строительства многоэтажных крупнопанельных жилых домов в нашей стране. В качестве примера типовых панельных домов повышенной этажности можно привести серию 17- этажных домов П (рис. XV.3). Серия включает два шага поперечных стен (3,0 им весь необходимый набор квартир имеет прямые и угловые секции поворотные вставки варианты нежилых первых этажей. Конструктивное решение домов этой серии несущие поперечные стены толщиной мм (межквартирные) и мм (межкомнатные наружные стены — трехслойные железобетонные панели на 2 комнаты толщиной мм перекрытия в виде плоских железобетонных плит размером на комнату толщиной 140 мм теплый чердак, который служит для сбора воздуха из систем вентиляции, и утепленная железобетонная крыша с внутренним водостоком. Стык внутренних стен и плит перекрытий стык) — платформенный (см. рис. XV.11), в котором вертикальная нагрузка с панели на панель передается через опорные участки панелей перекрытий, опирающихся наполовину толщины вертикальных несущих панелей. Эти же принципы конструктивных решений положены в основу нового поколения крупнопанельных жилых домов различной высоты от 4 до этажей, разработанных для строительства в тринадцатой и последующих пятилетках. Из крупных панелей на основе изложенных принципов строят здания общежитий, больниц, гостиниц, т. е. здания, имеющие четкую, регулярную' мелкоячеистую планировочную струк- туру. Конструктивная система, построенная на широком шаге поперечных стен м, впервые применена для зда- Глава XV. Несущие остовы гражданских многоэтажных зданий Рис. XV.2. Крупнопанельный этажный жилой домна проспекте Мира в Москве: а — план типового этажа б — узлы наружных стен / — внутренняя стеновая панель 2 — сборно- монолитные диафрагмы жесткости навесная керамзитобетонная панель 4 — панель перекрытия 5 — уплотняющий жгут (гернит); 6 — раствор 7 — стояки отопления ний повышенной этажности при строительстве этажного дома на Юго-За- паде в Москве (рис. XV.4). Применение широкого шага открыло новые возможности свободного планировоч- Рис. XV.3. Крупнопанельный 16—17-этажный дом серии П (план секции) ного решения квартир редкое расположение поперечных стен позволило получить разнообразные типы квартир в пределах шага, что создало предпосылки для более четкой унификации сборных железобетонных конструкций в жилищном строительстве лучше осуществляется функциональное зонирование квартир (санитарные узлы располагаются около спалена кухня рядом с главной комнатой создаются интересные архитектурно-кон- структивные возможности в интерьере квартир (раздвижная перегородка пространственно объединяет столовую и обеденное место в кухне). Поперечные несущие стены выполнены из плоских железобетонных панелей толщиной 20 см перекрытия из предварительно напряженных плоских плит толщиной 16 см Глава XV. Несущие остовы гражданских многоэтажных зданий Имеет свои особенности и решение наружных стен. Они навесные, увеличенной длины — дом. Лоджии выполняются навесными. Остов первого этажа выполнен каркасным. Аналогичная конструктивная система поперечных стен принята при строительстве этажных жилых домов, построенных в Северном Чертанове и других районах Москвы. Шаг поперечных стен принят 7,2 м, что дополнительно расширило планировочные возможно- сти. Основными недостатками конструктивной системы с широким шагом поперечных несущих стен по сравнению с конструктивной схемой с узким шагом, являются повышенная на 25... 30 % трудоемкость строительства, увеличенный на 15... 20 % расход стали и цемента это ограничивает использование широкого шага в строительстве. Конструктивная система с продольными несущими стенами. Попытки освободить внутренние пространства от несущих конструкций привели кис- пользованию системы стремя продольными несущими стенами. Пространственная жесткость таких зданий обеспечивается совместной работой продольных и поперечных межсекционных стена также перекрытий. Перекрытия из многопустотных настилов с замо- ноличенными стыками представляют собой горизонтальные диски жесткости, передающие ветровые нагрузки на стены лестничных клеток. Принципиально такое расположение несущих конструкций с пролетами м в наибольшей мере освобождают площадь дома от внутренних стен. Однако это решение вступает в противоречие с конструктивной целесообразностью при однослойных конструкциях ограждений, выполненных из керамзитобетона, предельная высота дома, определяемая прочностью материала и технико-экономическими показателями, ограничивается девятью этажами. Наружные керамзитобетонные стены выполняются в этом случае толщиной 40 см, из керамзитобетона клас- Рис. XV.4. Крупнопанельный этажный жилой дом с широким шагом поперечных стен. Конструктивная схема — поперечные несущие панели продольная стеновая панель 3 — наружные ленточные стено- вые панели 4 — торцовые железобетонные трехслойные панели са В 5 плотностью 1200 кг/м 3 . Продольная внутренняя стена из бетонных панелей толщиной 27 см. При строительстве кирпичных и блочных жилых домов этаже конструктивная система применяется высотой до 12 этажей. Конструктивная система с перекрестными несущими стенами в зданиях повышенной этажности нашла ограниченное применение и это не случайно. При наличии поперечных несущих стен нецелесообразно устраивать и фасадные панели несущими ради опирания на них плит перекрытий. Такое решение имеет смысл только для небольших зданий до 6 ... 9 этажей. Для более высоких зданий логично стремление к всемерному облегчению наружных стен, используя полностью для за- гружения плитами только внутренние (с опиранием потрем сторонам, включая внутреннюю продольную. При высоте зданий более 10... 12" этажей решение с навесными наружными стенами является оптимальным. Несущий остов каменных зданий. Дома с несущими каменными стенами пока еще составляют значительную долю в жилищно-гражданском строительстве городов, хотя и постепенно вытесняются индустриальными и прежде всего крупнопанельными системами. Несмотря на трудоемкость ручной кладки, каменные конструкции будут применяться в строительстве различных зданий и сооружений, в том числе жилых и общественных, благодаря архитектурным преимуществами эксплуатационным достоинствам Глава X V. Несущие остовы, гражданских многоэтажных зданий Каменные стены здания возводят из глиняного и силикатного кирпича, керамических пустотелых блоков, из искусственных и естественных камней правильной формы на известково-пес- чано-цементном или песчано-цемент- ном растворах. Различают камни для «одноручной» кладки кирпич (глиняный и силикатный, полнотелый и пустотелый) массой до 4,5 кг и камни для «двухручной» кладки — керамические пустотелые камни плотностью до кг/м 3 , из автоклавного ячеистого бетона плотностью до 800 кг/м 3 . Камни для двухручной кладки имеют массу. 16 кг. Приемы кладки стен см. разд. Для улучшения технико-экономиче- ских и теплотехнических показателей кирпичные стены выполняют из эффективных облегченных кладок, также рассмотренных в разд. II. В облегченной кладке возводят верхние 3 ... 5 эта- жей. Системы несущих остовов многоэтажных каменных зданий не отличаются от рассмотренных выше для панельных зданий употребляются несущие остовы с продольными или поперечными несущими стенами, смешанные системы с опиранием перекрытий на продольные и поперечные стены, комбинированные системы с несущими наружными стенами и внутренним каркасом — неполный каркаса также каркасные схемы с самонесущими каменными наружными стенами. При поперечных несущих стенах продольные каменные стены — само- несущие—выполняют только функции ограждающей конструкции. Кроме того, продольные наружные стены в этом случае являются элементами жесткости, обеспечивая вместе с лестничными клетками продольную устойчивость несущего остова. Пространственная жесткость здания обеспечивается надежным соединением продольных и поперечных стен в местах их пересечения и связью стен с перекрытиями. Свободная длина продольных стен в пределах между поперечными связями по нормам СНиПа при сборных железобетонных перекрытиях может доходить до 48 м. Устойчивость зданий при продольных несущих стенах обеспечивается поперечными стенами — торцовыми, межквартирными, а в некоторых случаях специальными поперечными стенами жесткости. Неполный каркас применяется в целях экономии стеновых материалов. Неполный каркас используют также при наличии в нижних этажах магазинов и других предприятий обслуживания населения, планировка которых не допускает устройства часто расположенных стен. При неполном каркасе панели перекрытий опираются на риге- ли, уложенные по колоннам каркаса. Каменные материалы, обладающие большой плотностью, имеют высокую теплопроводность, а поэтому наружные стены по теплотехническим соображениям приходится устраивать значительной толщины — от 38 до 77 см. Толщина стен в нижних этажах домов выше 6 этажей увеличивается для обеспечения необходимой несущей способности, а в некоторых случаях для этой цели в нижних этажах устраиваются специальные местные утолщения стен (пилястры) или их усиливают железобетоном, работающим совместно с каменной кладкой (так называемая комплексная кладка»). Повышение несущей способности каменных стен и столбов может быть также достигнуто путем применения в нижних этажах материалов повышенной прочности и армированием швов кладки горизонтальными сетками из проволоки диаметром 4 ... 5 мм. Толщина несущих внутренних стен принимается в нижних этажах 640 мм кирпича) и 770 мм (3 кирпича), а в верхних этажах — 380 мм. (1,5 кирпича. Толщина наружных несущих стен в нижних этажах 640... 770 мм, в верхних этажах для климатических условий средней полосы, например, Москвы из пустотелого кирпича или керамических камней толщиной мм Глава XV. Несущие остовы гражданских многоэтажных зданий Декоративные свойства кирпичным стенам придают устройством фасадного ряда из лицевых кирпичей или керамических камней с расшивкой швов либо облицовкой закладными керамическими или бетонными плитами, которые устанавливают походу кладки. Для уникальных зданий применяют облицовку плитами естественного кам- ня. Венчающую часть каменной стены карниз или парапет — решают в соответствии с принятой в проекте конструкцией крыши и системой водоотвода (наружного или внутреннего). Междуэтажные перекрытия многоэтажных зданий с каменными стенами выполняют из сборных железобетонных многопустотных плит. Остовы каменных зданий высотой 10 ... 14 этажей обычно решаются по принципу стено- вого остова с неполным каркасом, с плитами перекрытий, опирающимися на наружные кирпичные стены и на продольные ригели каркаса. Определенное достоинство такого конструктивного решения состоит вис- ключении сильно нагруженной внутренней кирпичной стены, что снижает Рис, XV.5. Крупноблочные наружные стены. Разрезка стен на блоки — простеночный 2 *— перемы- чечиый: 3 — подоконный трудоемкость строительства и создает возможности более гибких планировочных решений. Такие решения принимались в ряде случаев для домов высотой до 14 этажей. Дальнейшее повышение этажности экономически нецелесообразно, так как требует увеличения толщины наружных кирпичных стен для повышения их несущей способности. Поэтому пределом целесообразности применения конструктивной схемы с несущими (обычно продольными) кирпичными стенами следует считать этажей Зак. Рис. XV.6. Детали стыков крупноблочных стена, б -• примыкания перекрытий к наружным стенам в — сопряжение с блоком внутренней стены г — вертикальный стык / — перемычечный блок 2 — настил перекрытия 3 — подъемная петля стенового блока 4 — тоже, настила перекрытия стальной анкер 6 — стальной уголок / — герметизирующая мастика по гернитовому жгуту 8 — обклейка рулонным гидроизоляционным материалом легкий бетон Ш — цементный раствор // — блок внутренней стены 194 XV . Несущие остовы гражданских многоэтажных крупноблочные здания повторяют конструктивные схемы кирпичных домов (рис. XV.5, Наружные стены выполняют из легкобетонных блоков с двухрядной разрезкой, в системе которой основными являются простеночные блоки и блоки-перемычки. На глухих (безоконных) участках стен вместо перемычек применяются поясные блоки. Толщину легкобетонных блоков наружных стен принимают 400, 500, 600 мм в зависимости от климатических условий строительства. Внутренние стеновые блоки выполняют из тяжелого бетона с вертикальными круглыми пустотами толщиной и 500 мм в зависимости от высоты дома, те. от величины действующих усилий. В местах пересечений внутренних и наружных стен обеспечивается перевязка поясных блоков и свариваются закладные стальные детали блоков. Для обеспечения надежной пространственной работы здания выполняют анкеровку перекрытий в стенах. По уровню индустриальности крупноблочные системы занимают промежуточное положение и являются как бы переходными между кирпичными и крупнопанельными. В перспективе по мере развития базы крупнопанельного домостроения блочные конструкции уступят место более индустриальными совершенным — крупнопанельным си- стемам. Выбор конструктивных систем жилых домов повышенной этажности. Сложность экономического сопоставления рассмотренных зданий, выполненных по различным конструктивным системам, определяется влиянием целого ряда факторов — различием объ- емно-планировочных решений, выбором материалов и конструкций для отдельных элементов, индивидуальным подходом того или иного проектировщика к конструированию элементов. Влияние на стоимость только планировочных факторов может достигать %. Для зданий высотой до 16... этажей среди строительных систем крупноблочной, каркасно-панельной и крупнопанельной — преимуществами по основным показателям обладает крупнопанельная. Наиболее решительно в пользу панельных домов говорят показатели трудоемкости, которая оказывается для панельных домов в 2,5 ... 3 раза ниже, чем для каркасных. Приведенные показатели обусловливают целесообразность для 16 ... 25- этажных жилых домов бескаркасных несущих остовов. Исследования показывают, что наиболее экономичными типами зданий по расходу стали, цемента и бетона, по затратам труда и стоимости являются крупнопанельные дома с конструктивной системой в виде поперечных несущих стен, расположенных с узким шагом. Именно поэтому такая система получила наибольшее распространение в строительстве. Повышение этажности крупнопанельных домов от 5 до 9, затем до 12 и, наконец, дои этажей в пределах единой конструктивной системы не приводит к резкому увеличению расхода материалов и повышению трудоем- кости. Новые направления развития мно- гоэтажного индустриального домо- строения. Как показывает практика строительства панельных домов повышенной этажности, обычные панельные конструкции могут применяться в домах не выше 25 этажей. Уже при такой высоте в конструкциях панельных домов возникают дополнительные и довольно значительные усложнения, связанные с трудностями обеспечения пространственной жесткости. Наиболее целесообразный метод повышения жесткости зданий — компоновка плана панельного дома с развитыми на всю его ширину поперечными стенами, которые в этом случае будут обладать достаточно высокой жесткостью ив зданиях высотой до. 17 этажей относительно легко воспринимать горизонтальные на- грузки. Другое направление в поисках новых конструктивных решений панельных зданий большой этажности также Глава XV. Несущие остовы гражданских многоэтажных зданий связано с применением монолитного железобетона. Одна из возможных конструктивных схем представляет собой монолитный железобетонный ствол, из которого выпущены на нескольких уровнях мощные железобетонные консольные полые плиты, являющиеся как бы платформами для опи- рания домов-блоков любой панельной конструкции (рис. Разновидность этой системы — сборно-монолитная железобетонная конструкция, в которой пространственная система диафрагм в виде ядра жесткости выполняется в монолитном железобетоне (например, в той же подвижной опалубке) и к этому ядру «привязывается» сборная панельная конструкция, работающая здесь только на вертикальные нагрузки (рис. Панельные дома такой конструкции могут возводиться высотой до. 35 этажей. |