Архитектурные конструкции. Часть 1,2. Казбек-Казиев З.А. 1989. Архитектурные конструкции. Часть 1. Казбек-Казиев З.А. 1989. Специальность "архитектура"
 Скачать 3.19 Mb.
|
|
Глава. Остовы с применением металла и пластмасс Малоэтажные здания с применением металла и пластмасс используются в нашей стране ограниченно преимущественно в мобильных сооружениях. Для таких сооружений размеры укрупненных элементов блок-кон- тейнеров определяются максимально допустимыми габаритами большераз- мерных грузов, принятых на транспорте. Они колеблются по ширине от дом, по длине — 6,0, 9,0 и 12,0 м, а в высоту — от 2,2 дом. Для перемещений на местах погрузки и выгрузки и установки в проектное положение учитывается масса блок-контейнера, которая должна соответствовать грузоподъемности подъемного механизма, используемого на месте Разработаны десятки конструктивных систем блок-контейнеров. Особенности конструктивных решений позволяют объединить их в следующие группы панельные, каркасно-ианельные и объемные блоки. Малоэтажные здания из облегченных панелей Панели, используемые в малоэтажном здании, по конструктивному оформлению их несущей части подразделяют на бескаркасные и с встроенным рамочным обрамлением. Панели имеют многослойную конструкцию типа «сэндвич». Наименьшее число слоев равно трем две верхние защитные обшивки из листового материала и средний утепляющий слой. Обшивка выполняется из алюминия, стали, асбестоцемента, стеклопластика, водостойкой фанеры, цемент Глава VII. Остовы с применением металла и пластмасс но-стружечных, древесно-волокнистых или древесностружечных плит. Наружная обшивка должна быть достаточно атмосферостойкой. Технический алюминий, асбестоцемент и стеклопластик, не требующие специальных дополнительных защитных покрытий, являются предпочтительными. Основными недостатками асбестоцемента и цементно-стружечных плит можно считать хрупкость и относительно большую массу. Обшивка из стальных листов тяжелее алюминиевой, но имеет более высокую прочность. Для защиты стали от коррозии применяют водостойкие краски, цинкование и другие способы обработки поверхности. Обшивки из водостойкой фанеры, твердых древесно-волокнистых и древесностружечных плит покрывают водостойкими эмалями. Для устройства внутренней обшивки чаще всего используют эти же материалы находят применение и гшгсокартонные листы. Утепляющим слоем служат заливочные или плитные пенопласты. Компоненты заливочного пенопласта вспениваются в конструкции, заполняя все внутреннее пространство. Плитные пе- нопласты размещают между обшивками панели специально нарезанными кусками. При загружении трехслойных панелей большую часть нагрузок и напряжений воспринимают листы наружных слоев. Средний слой (пенопласт) обеспечивает устойчивость листов обшивки, воспринимает сдвигающие усилия и гасит концентрацию местных напряжений. При необходимости его усиливают обрамляющими элементами, располагаемыми обычно по контуру панели. Обрамление среднего слоя чаще всего выполняется из того же материала, что и обшивка, или из пенопласта более прочного и огнестойкого по сравнению с материалом среднего слоя. Для стеновых панелей, подвергающихся одноосному сжатию, часто обшивки делаются не из гладких листов, а из волнистых. Такие панели имеют повышенную устойчивость и жесткость в направлении сжимающих усилий, если гребни волн располагать параллельно действию сжимающих сил. В зависимости от назначения конструкций толщину их рекомендуется принимать следующим образом для панелей стен пролетом дом мм, 6м— 120...150 мм плит покрытий менее м — 100 мм дом мм. Практика проектирования и эксплуатации показала, что при использовании трехслойных панелей в качестве плит покрытия пролет целесообразно принимать не болеем. В связи с требованиями жесткости дальнейшее увеличение пролета вызывает утолщение конструкции и перерасход материалов. Нижняя обшивка покрытия, работающая на растяжение, чаще всего делается из водостойкой фанеры или твердой древесно-волокнистой плиты. Для наружной нижней обшивки плиты пола, подверженной атмосферному и возможным механическим воздействиям, используют, как правило, стальной лист. Плиты пола, как и панели несущих стен, монтируют на специальной раме из стали, которая является основанием всего блок-контейнера. Обычно в ней предусмотрены специальные гнезда для установки блок-контейнера на фундамента иногда и монтажные петли для подъема. Размещение и размеры оконных и дверных проемов соизмеряют со стено- выми панелями и ребрами жесткости, размещаемыми в них. Вместе устройства проема в панель в процессе ее изготовления закладывают по периметру проема деревянные рейки высотой в толщину утепляющего слоя, образуя обвязку проема. Это позволяет, с одной стороны, надежно и чисто крепить обшивку к этой обвязке, ас другой,— использовать ее в качестве дверной или оконной коробки. Требованиям сборно-разборности отвечают болтовые соединения блок- контейнеров между собой. По периметрам всех проходов и дверных проемов зазоры между соседними блок-контей- нерами герметизируют упругими прокладками из эластичных пенопластов Глава VII. Остовы с применением металла и пластмасс 8 3 или резин, утепляют и закрывают специальными щитами. Соединение в блок-контейнер бескаркасных панелей показано на рис. VII. 1. Здесь представлены конструктивные узлы системы Мелиоратор, где панели лишь частично усилены деревянными брусками в местах опирания покрытия и сопряжения их с полом. Тонкостенные гнутые профили по наружному контуру блок-контейне- ра служат для крепления наружной обшивки из профилированного стального листа. Сопряжения между панелями блок-контейнера жесткие, обеспечивающие неизменяемость узлов, рассчитаны на герметизацию стыков с помощью упругих прокладок или заливочных композиций пенопластов. VII.2. Каркасно-панельные малоэтажные здания Каркасно-панельные блок-кон- тейнеры имеют несущий остов в виде жесткого металлического рамного каркаса с заполнением легкими панелями слоистой конструкции. По углам блока (при его длине дом) размещаются стойки из профилированной стали круглого, квадратного или прямоугольного сечений. Они связаны в жесткий прямоугольный параллелепипед риге- лями из уголков, швеллеров или двутавров. При увеличении длины блок- контейнера устанавливают промежуточные стойки каркаса, уменьшая тем самым пролеты для ригелей и соответственно их сечения. Для каркасов обычно используют строительную сталь различных марок и лишь в крайних случаях, когда требуется значительно снизить массу монтируемых конструкций, используют для этих целей алюминий. Заполнение коробов каркаса пенопластом, вспучивающимся в элементах, придает им жесткость, увеличивает несущую способность и улучшает теплозащиту помещений. Ограждающие панели стен, несущие только собственную массу, имеют, так же как и при панельном несущем остове блок-контейнера, многослойную Рис. VII. 1. Панельный блок-контейнер системы «Мелиоратор» (Минводхоз СССР. Конструктивные узлы — стеновая панель 2 — плита покрытия 3 — плита пола 4 — стальная опорная рама основания блок-контейнера; 5 — стальной лист 6=0,8 мм 6 утеплитель (пенопласт ФРП-1); 7 — пароизоляция (полиэтиленовая пленка 6=0,15 мм 8 — водостойкая фанера 6—6 мм 9 — деревянные бруски 10 на щель ник доска половая линолеум стальная пластина 14 — утепляющая прокладка 15 — доборный щит пола конструкцию. Отличие состоит в снижении к ним требований прочности и жесткости. Для наружной обшивки панелей используют тонкие стальные или алюминиевые листы, стеклопластик, водостойкую фанеру или древесно- волокнистые плиты с пленочным водоотталкивающим покрытием. Внутренняя обшивка панелей чаще всего выполняется из древесно-волокнистой или древесностружечной плиты находят применение и гипсокартонные листы. Утеплителями служат пенопласты различных марок, а также минеральная вата, шерсть или войлок. Наличие несущего каркаса в блок- контейнерах определяет ряд существенных особенностей в проектировании Глава VII. Остовы с применением металла и пластмасс и назначении размеров проемов. Конструкция позволяет устраивать проемы по длине, равные в плане расстоянию между стойками каркаса, а по высоте они могут быть приняты от уровня пола до низа ригеля. Можно представить себе блок-контейнер, закрытый панелями только с коротких торцов. Поставленные вряд несколько таких блоков своими длинными сторонами образуют зальное помещение шириной дом. Устройство же обычных оконных и дверных проемов, также как ив блок-контейнерах с несущими панельными стенами, требует установки обрамления по периметру проема, которое выполняется чаще всего из деревянного бруска, бакелизированной фанеры или путем загиба обшивки па- нели. Рис. VI 1.2. Каркасно-панельный блок-контей- нер системы Комфорт (Госагропром СССР). Конструктивные узлы — несущий каркас блок-контейнера из стальных прокатных швеллеров 2 — стеновая панель 3 — плита покрытия 4 — плита пола стальной лист мм гофрированный стальной лист мм 7 — утеплитель (пенопласт ФРП-1 или ПСБ-С); 8 — пароизоляция (полиэтиленовая пленка мм 9 — древесно-волокнистая плита 10 болты // — нащельник; 12 — брусок-вкладыш; 13 скоба 14 — гернит; 15 — деревянный короб 16 утепляющая прокладка 17 — дощатый пол 18 линолеум 19 —доборный щит пола В отличие от вертикальных ограждающих панелей стен плиты покрытия и пола являются элементами, несущими и временную нагрузку. Их конструкция усиливается размещением дополнительных прогонов — балок из швеллеров или деревянных брусков. Плиты имеют слоистую конструкцию с наружной и внутренней обшивками и утепляющим слоем. Ненесущие панели ограждающих поверхностей устанавливаются в пространственном каркасе одним из двух способов в плоскости каркаса или внутри него. В последнем случае стоечные и ригельные части выступают из плоскости стен и образуют обрамление блок-контейнера. Первый способ является самым выгодным сточки зрения выхода полезной площади, чем, видимо, и объясняется его широкое использование. Размещение утепляющих панелей в плоскости каркаса создаёт дополнительные теплотехнические трудности ликвидации мостиков холода через сами стойки и ригели. Значительно уменьшить промерзание удается заполнением полостей трубчатых каркасов эффективными утеплителями и тщательной заделкой стыка обшивок панелей утепляющими и герметизирующими прокладками. Установка панелей в плоскости несущего каркаса иногда позволяет частично включать их в статическую работу. Тогда несущие элементы каркаса могут быть приняты несколько меньших сечений. Блок-контейнеры системы Комфорт (рис. VII. 2) имеют рамный каркас, выполненный из стальных швеллеров. В их плоскости размещены и ограждающие панели. Технология заводского производства предусматривает конвейерную сборку блок-контейне- ров с использованием панелей максимальной готовности (огрунтоваиных, с гидротеплоизоляцией и облицовкой внутренних поверхностей. Блокирование подлинной стороне осуществляется четырьмя винтовыми стяжками с прокладкой утеплителя и гернита. Глава VII. Остовы с применением металла и пластмасс 8 5 Рис. VII.3. Каркасно-панельный блок-контей- нер системы «У»иверсал> (Главмосмонтаж- спецстрой). Конструктивные узлы — несущий каркас блок-контейнера из тонкостенных гнутых стальных профилей 2 — стеновая панель с обрамляющим каркасом из деревянных брусков 3 — плита покрытия с элементами жесткости из деревянных брусков и гнутых стальных профилей 4 — плита пола, усиленная ребрами из деревянных брусков 5 — стальной лист 6 — утеплитель (пенопласт, вспенивающийся в конструкции 7 деревянные бруски 8 — пароизоляция (полиэтиленовая пленка 6=0,15 мм 9 — древесно-волокнистая плита; 10 — стальная скоба для крепления панели — дощатый пол 12 — линолеум 13 — прокладка из резины Установка панелей внутри каркаса является самой невыгодной сточки зрения выхода полезной площади. Однако отсутствие мостиков холода», возможность легкого соединения нескольких блок-контейнеров водно целое могут стать определяющими при выборе конструктивного решения. В системе Универсал (рис. VII. 3) панели стен расположены внутри каркаса. Сам каркас выполнен из тонкостенных гнутых стальных профилей коробчатого типа. Заполненные пенопластом, они становятся не только жесткими и прочными, но и улучшают теплоизоляцию углов помещений. Соединение блок-контейнеров между собой осуществляется болтовыми стяжками. При этом зазор герметизируется прокладкой гернита и закрывается снаружи нательниками. VII.3. Малоэтажные здания из объемных блоков Под объемными блоками подразумеваются в отличие от уже рассмотренных блок-контейнеров такие элементы, выполняемые в металле или пластмассе, которые работают под нагрузкой как оболочковые системы. Они представляют собой пространственно жесткие скорлупы. Серийно выпускаемые объемные блоки системы ЦУБ (рис. VII. 4, о) выполнены в виде сварной круговой цилиндрической оболочки из листовой стали толщиной 2,0 мм. Диаметр цилиндрам, длинам. Жесткость оболочки обеспечивает стальной Рис. VII.4. Объемные блоки из металла и пластмасса объемный блок из стали системы «ЦУБ» (Мин- нефтегазстрой СССР б примеры объемных бло- ков из стеклопластиковых скорлуп; / — сварной цилиндрический корпус блока из стали 2 — торцовая стеновая панель 3 — внутренняя перегородка — стальной лист в мм 5 — ребра жесткости из гнутого стального профиля 6 — утеплитель (пенопо- листирольный пенопласт 7 — деревянные бруски мм 8 — водостойкая фанера в мм ? декоративный пластик В Глава VJIt. Перекрытия и полы каркас, выполненный из гнутых тонкостенных профилей. Утеплителем служат плиты из полистирольного пенопласта. Торцовые стены представляют собой трехслойные панели типа «сэнд- вич» с наружной обшивкой из стального листа. Внутренняя обшивка выполнена из водостойкой фанеры и склеена пластиком. При формовке разнообразных форм из стеклоткани, пропитанной различными синтетическими смолами, получают различные по внешнему виду объемные блоки из стеклопластика (рис. VII. 4, б. Их пространственная жесткость достигается формовкой скорлуп блока на большеразмерной сборно-разборной матрице или при склеивании в заводских условиях отдельных монтажных частей блока в единое целое. Готовый объемный блок представляет собой единую монолитную трехслойную конструкцию. Это два защитных слоя скорлуп из стеклопластика и средний слой из пенопласта, вспученного межДу ними. Пенопласт прочно связывает водно целое обе скор- лупы. Форма блока в значительной степени предопределяет распределение и концентрацию напряжений в ограждающих конструкциях. Так, углы в объемном блоке целесообразно проектировать скругленными, в местах концентрации напряжений размещают ребра жесткости, которые целесообразно совмещать с архитектурными профилями. Заводской стык отдельных элементов блока рационально предусматривать в зонах наименьших мо- ментов. При конструировании необходимо предусмотреть усиление конструкций пола блока. Для этого между наружной и внутренней скорлупами размещают деревянные бруски во вспенивающемся пенопласте. Специальные ребра жесткости, отформованные в процессе получения стеклопластиковых скорлуп, образуют обвязки для оконных и дверных проемов. Во избежание концентрации напряжений в углах проемов целесообразно проектировать их скругленными. Объемный блок не требует специальной влагозащиты, так как его наружный слой диффузно герметичен Глава. Перекрытия и полы 1.1. Требования к перекрытиям междуэтажным, чердачным, над подпольем, над подвалом Малоэтажные жилые здания массового строительства по капитальности относятся к III—IV классам, соответственно долговечность конструкций перекрытий должна быть не ниже степени, а их огнестойкость не ограничивается перекрытия могут быть и несгораемыми, и трудносгораемыми. и сгораемыми. Перекрытая ограждают (изолируют) внутренние помещения от внешних воздействий (см. § II.4 ирис. Технические решения, обеспечивающие хорошие звуко- gjren- лоизоляционные качества перекрытая, различны, хотя в некоторых случаях средства, их обеспечивающие, могут совпадать. В качестве звуко- и тепло- ^золяционных материалов в малоэтажном строительстве применяют плитные и рыхлые материалы, такие, как лег- "кие_или ячеистые бетоны, минеральная вата и др хорошими звукоизоляционными материалами благодаря «вязкости» структуры, в которой гаснут звуковые волны, являются засыпки из песка или шлака. Для заделок неплотностей в конструкциях перекрытий применяют гипсовые, глиняные, известковые растворы. Для погашения звуков от ударов и трения (ходьба, передвижение мебели) применяют прокладки из упругих материалов древесно-волокнистых плит толщиной мм, древесностружечных и других ленточных или штучных материалов. Прокладки укладывают на Глава VIII. Перекрытия и полы деревянные или железобетонные балки в местах опирания лаг или настила (рис. VIII.2—VIII.4) или на плиту перекрытия. Ударный шум поглощается также непосредственно упругими материалами пола, такими, как линолеум иа тепло- и звукоизолирующей (упругой) подоснове (тапифлекс), поливинилхлоридные плитки. Для защиты утеплителя от проникновения в него паров из помещения устраивают пароизоляционные слои из рулонных материалов, таких, как пергамин, рубероид, толь, а также из алюминиевой фольги, пленки, битумной обмазки или глиняной смазки. В_чер- дачном перекрытии пароизоляционный слой располагают под, утеплителем, а в перекрытиях над подпольем, над подвалом, подполом эркеров — над yтеп- лителем (см. рис. VI11.1). Если полы этих перекрытий выполнены из гидроизоляционных материалов, например из плиток керамических, поливинил- ''Рис. Перекрытия и основные воздействия на них' (вертикальные нагрузки и горизонтальные силовые воздействия не показаны): а, б — разрезы. Перекрытия (1—1 — чердачное междуэтажное 3—3 — над подпольем или консоль- но выступающего элемента здания / — диффузия водяного пара 2 — воздушный шум 3 — капель с крыши; 4 |