Слишком сложно? Тогда запросите консультацию специалиста!
Наша компания занимается тем, что помогает студентам выполнять различные учебные работы на заказ. Вы можете ознакомиться с перечнем выполняемых работ, а так же с их стоимостью на странице с ценами.
1. Несущий каркас с заполнением. Пример: силовой каркас – доски или металлический профиль, обшивка и заполнение (по слоям изнутри наружу) – ГВЛ (ГКЛ, OSB), п/э пленка, утеплитель, ветрозащита, облицовка.
2. Несущая утепленная стена с разделением несущей и теплоизолирующей функций между слоями. Пример: стена из кирпича или бетонных блоков с наружным утеплителем (пенополистирол или минераловатная плита) и облицовкой (лицевой кирпич, штукатурка, навесной фасад с воздушным зазором).
3. Однослойная стена из материала, выполняющего и несущую, и теплоизолирующую функции. Пример: бревенчатая стена без отделки или оштукатуренная кирпичная стена.
4. Экзотические системы с несъемной опалубкой. (При нашей низкой сейсмической активности не рассматриваем.)
Понять, на каких этапах строительных работ возможны отклонение от проектных решений и возникновение брака, можно и без специальных знаний, просто на основе здравого смысла.
Каркасные конструкции
При упоминании каркасных построек нет необходимости отдавать пальму первенства в их изобретении Канаде. Щитовые домики появились у нас задолго до падения «железного занавеса». А потому руководствоваться здравым смыслом при оценке их защищенности от брака вполне посильно. Конструктив: вертикальные и горизонтальные силовые элементы каркаса, раскосы или листовая обшивка, придающие конструкции жесткость. Никаких вопросов по реализуемости собственно каркаса не возникает – собранный каркас позволяет простейшими средствами оценить его качество. Визуальная ровность и проверяемая жесткость при приложении горизонтальных нагрузок являются достаточными для приемки каркаса в эксплуатацию. Другое дело слои, призванные обеспечить тепловую защиту. Утеплитель. Должен плотно заполнять все полости, образованные силовыми элементами. Задача, труднореализуемая при шаге между элементами каркаса, отличающемся от габаритов плитного утеплителя, и почти не реализуемая при наличии диагональных раскосов в структуре каркаса (конечно, существуют и заливочный, и засыпной утеплители, лишенные этих недостатков – здесь речь идет о наиболее ходовых вариантах заполнения). Пароизоляция. Слой пленки с высоким сопротивлением паропроницанию. Должен быть установлен с герметизацией стыков, без ослабления перфорацией от механических элементов крепления, с тщательным исполнением вокруг оконных и дверных проемов, а также в местах выхода из стены коммуникаций, спрятанных в толщу утеплителя электро- и других разводок и пр. В теории пароизоляцию можно сделать добротно и тщательно. Но если вы – заказчик, получающий готовую конструкцию, качество пароизоляции уже обшитой изнутри стены проверить невозможно.
Стены с наружным утеплением
Это конструктивное решение, распространившееся в последнее десятилетие, одновременно с ужесточением нормативных требований к теплозащите и ростом цен на энергоносители. Наиболее часто применяются два варианта:
– несущая каменная стена (200–300 мм) + утеплитель + облицовка в 1/2 кирпича (120 мм);
– несущая каменная стена (200–300 мм) + приклеенный и закрепленный дюбелями утеплитель + армированная штукатурка по утеплителю или воздушный зазор, ветровая защита и листовая облицовка.
Вопросов к несущему слою стены практически нет. Если стена сложена достаточно ровно (без явных отклонений от вертикали), ее несущей способности практически всегда будет достаточно для выполнения основной – несущей – функции. (В малоэтажном строительстве прочностные характеристики стеновых материалов редко когда используются больше чем на 15–30% от расчетных величин.)
Утеплитель. Приклеенный на несущую стену, закрепленный на ней механически, укрытый слоем армированной штукатурки, он не вызывает вопросов. Можно ошибиться в выборе клея, дюбелей, штукатурного состава – тогда спустя какое-то время слой теплоизоляции или отделки станет отставать от стены. В целом же качество проверяется средствами визуального контроля, а всплывающий брак очевиден.
Качество работ при навесном фасаде с воздушным зазором уже не столь очевидно. Для проверки плотности установки утеплителя необходим демонтаж облицовки, монтаж ветровой защиты также требует промежуточной приемки.
При облицовке утеплителя кирпичом качество его установки можно проверить только в мороз, при наличии работающего отопления, с помощью тепловизора (и то не всегда). А устранить выявленный брак – только после демонтажа облицовки (читай: сноса кирпичной стены).
Однослойные стены
Стена из бревна или бруса, сложенная с применением качественного межвенцового уплотнителя и ничем не обшитая, поверяется на соответствие проекту путем простого осмотра. Растрескивание древесины, уменьшающее приведенную толщину бревна на 40–60%, и усадка 6–8% в этой статье не рассматриваются.
Пустотелые камни. К ним относятся пустотные бетонные блоки и многопустотная поризованная керамика. Пустотелые блоки из тяжелого бетона не обеспечат требуемого термического сопротивления, а потому могут выступать лишь как часть стены из предыдущего раздела. Однослойная стена из поризованной керамики, оштукатуренная с двух сторон, гарантировано защищена от продувания. Ее тонкие места: углы, отличные от 90 градусов и кладочные швы. Обработка хрупких многощелевых блоков для создания непрямого угла, ведет к образованию ажурной стыкуемой поверхности и толстому вертикальному растворному шву. Но значительно большее влияние на отклонение стены от расчетных характеристик оказывают горизонтальные кладочные швы. Во-первых, сами по себе они уже являются «мостиками холода». Во-вторых, по правилам, во избежание заполнения пустот раствором, поверх камня до укладки раствора положено раскатывать стекловолоконную сетку с ячейкой 5 х 5 мм. При этом следует тщательно контролировать подвижность раствора, чтобы не допустить его протекания сквозь ячейки сетки. Таким образом, возникновение случайного брака возможно даже при добросовестном производстве работ. При производстве работ силами подрядчика оценить качество кладки без применения тепловизора нельзя.
Полнотелые камни. К ним относятся стеновые блоки из ячеистого или легкого бетона и полнотелый кирпич. Качество стены из полнотелого кирпича можно оценить издалека невооруженным глазом, поэтому говорить о скрытом браке применительно к такой кладке не приходится. Недостаток полнотелого кирпича, как и камней из бетона с большой плотностью, – относительно высокая теплопроводность, приводящая к целесообразности снижения толщины несущего слоя и дополнительной теплоизоляции, что автоматически возвращает нас в предыдущий раздел, к стенам с наружным утеплением.
Остаются ячеистобетонные блоки. При плотности более 500 кг/куб. м, а также при использовании обычного цементно-песчаного раствора с толщиной шва более 10 мм возникает целесообразность дополнительного утепления стены, что лишает ее конструкцию изящной простоты. И только ячеистый бетон плотностью 350–500 кг/куб. м, с высокой геометрической точностью блоков, позволяющей вести кладку на тонкослойном клеевом растворе, дает нам конструкцию столь простую, что возникновение в ней скрытого брака попросту невозможно.
Итак, однослойная стена из ячеистого бетона низкой плотности с клеевыми швами толщиной 1–3 мм. Испортить ее весьма непросто. Например, блоки можно сложить насухо, без какого бы то ни было скрепления друг с другом, как детские кубики. Если потом такую стену оштукатурить с двух сторон по сетке, она будет выполнять все возложенные на нее задачи на 100%. Тепловая защита сложенной насухо (и оштукатуренной с двух сторон) конструкции не снизится, а даже несколько вырастет за счет отсутствия теплопроводных растворных прослоек. При этом способность к восприятию вертикальных нагрузок, общая жесткость и устойчивость такой стены при наличии армопояса на уровне перекрытия не будут отличаться от расчетных.
Точность геометрических размеров, крупный формат блоков и тонкослойный клей обеспечивают принципиальную невозможность сделать кладку с заметными отклонениями от вертикали или каким-либо неровностями. Кладка автоматически получается ровной даже у неопытного каменщика. Углы, отличные от 90 градусов, выполняются при помощи обычной ручной ножовки. Подготовка под чистовую отделку производится простой шпаклевкой швов, то есть столь же легко, как перед отделкой гипсокартонной поверхности.
По защищенности от скрытых дефектов однослойной стене нет равных. По защищенности от дефектов вообще, как скрытых, так и явных, равных нет однослойной стене из ячеистобетонных блоков плотностью 350–400 кг/куб. м. Только такая стена гарантированно будет соответствовать принятому проектному решению.
| ||||||||||||||||||
1. CтенЫ С ЗАЩиТнО-деКОРАТиВнЫМ СЛОеМ
иЗ ТОнКОСЛОЙнОЙ ШТУКАТУРКи
2. СТенЫ С ОТдеЛОЧнЫМ СЛОеМ иЗ КиРПиЧА
3. CтенЫ С ТеПЛОиЗОЛЯциеЙ, РАЗМеЩеннОЙ СО СТОРОнЫ
ПОМеЩениЯ
4. CТЕНЫСТЕПЛОИЗОЛЯЦИЕЙ ИЗ ГИПСОВЫх
КОМБИНИРОВАННЫх ПАНЕЛЕЙ
38.ДИАФРАГМЫ ЖЕСТКОСТИ
Диафрагмы жесткости в системе унифицированного каркаса могут формироваться из сборных железобетонных элементов — основные решения, а также выполняться из монолитного железобетона и в первую очередь в виде ядер жесткости, иметь различную форму в плане в виде плоских стен, уголков, швеллеров, замкнутых сечений прямоугольников, многоугольников и т. д..
Сборные железобетонные элементы диафрагм жесткости одноэтажные толщиной 180 мм, без проемов или с проемами размером 1210X2150 мм, плоские или с консолями для опирания перекрытий. При этом в зависимости от высоты перекрытий, опираемых на диафрагмы жесткости, они подразделяются на легкие (для опирания настилов высотой 220 мм легкого каркаса) и тяжелые (для опирания настилов высотой 400 мм). Консоли диафрагм жесткости соответственно законструированы на расчетные нагрузки 55 и 110кН/м.
Панели диафрагм жесткости устанавливаются в пролетах от колонны до колонны и рассчитаны на совместную с ними работу.
Номенклатура панелей левого каркаса обеспечивает возможность устройства диафрагм жесткости для всех пролетов начиная с 3 м.
В плане панели всегда устанавливают по разбивочным (модульным) осям, а по вертикали таким образом, чтобы их швы совпадали с отметкой верха перекрытий.
Между собой и с колоннами в вертикальных швах панели диафрагм жесткости связаны в монтажных узлах сварными соединениями, обеспечивающими передачу вертикальных сдвигающих усилий, через закладные детали.
Передачу горизонтальных сдвигающих усилий обеспечивают монолитные бетонные шпоночные соединения панелей в горизонтальных швах. Верхние части панелей аналогично ригелям могут воспринимать растягивающие усилия в 200 кН.
Все зазоры в стыках и примыканиях панелей к колоннам и к панелям перекрытий зачеканиваются цементным раствором или бетоном.
Панели диафрагм изготовляют в горизонтальных формах из бетона марки М 300 для нижних этажей многоэтажных зданий и марки М 200 для верхних этажей. Арматура панелей состоит из нижней и верхней сеток и укрупненного арматурного блока. Отпускная прочность бетона в летнее время года не менее 70 % проектной марки, в зимний период — 100 %. Конструкция панели без проемов легкого каркаса для высоты этажа 3 м представлена на примере панели марки В(Н)Ж-26-30.
Панели с проемами дополнительно армируют по периметру проемов с учетом концентрации напряжений в угловых зонах.
Подбор типов панелей при формировании пилонов жесткости производится по геометрическим характеристикам и соответствию прочностных характеристик панелей действующим усилиям при соблюдении следующих рекомендаций; вертикальные швы панелей не должны перебиваться; в пролете между двумя колоннами может устанавливаться только одна панель с (дверным) проемом; дверные проемы по высоте должны (по возможности) размещаться один над другим; в верхнем и нижнем сечениях каждой пары элементов панелей должно предусматриваться закрепление к горизонтальным дискам перекрытий для обеспечения. поперечной устойчивости диафрагмы.
В каждом конкретном случае панели проверяют расчетом на центральное и внецентренное сжатие (объединенные с примыкающими колоннами горизонтальные сечения), на - восприятие расчетных сил от горизонтальных нагрузок (наклонные сечения), на сдвигающие усилия по вертикальным и горизонтальным швам. Элементы с проемами, кроме того, проверяют
на совместное действие сдвигающих и горизонтальных усилий в верхних частях стен при их работе в составе горизонтальных дисков перекрытий.
Для предварительной оценки воспринимаемых панелями предельных сжимающих усилий в горизонтальных сечениях в составе указаний по проектированию несущих конструкций надземной части каркасных зданий из изделий номенклатуры КМС-К-1 приводятся соответствующие таблицы.
С предельными усилиями, приводимыми в таблицах, сравнивают сжимающие усилия в горизонтальных сечениях, вызываемые совместным действием продольных сил и изгибающих моментов в диафрагме жесткости. Эти усилия допускается определять в предположении упругой работы диафрагмы, рассматривая ее как тонкостенный стержень.
При несимметричном загру-жении консолей панелей нагрузками от перекрытий (например, при одностороннем опирании перекрытий) эксцентриситеты из плоскости панели могут превысить случайные. В этих случаях предельные расчетные сжимающие усилия в горизонтальных сечениях пилонов соответственно снижаются.
В отдельных случаях, например при сложной конфигурации или при необходимости перебивки по высоте дверных проемов, диафрагмы жесткости могут выполняться в монолитном железобетоне. При этом если монтаж основных несущих конструкций здания опережает производство работ по возведению монолитных диафрагм, то в местах их установки иногда устраивают металлические связи, служащие в последующем арматурой монолитных диафрагм.
Стальные связи рассчитывают с учетом опережения монтажа несущих- сборных конструкций от производства работ по возведению монолитных диафрагм.
В рамных каркасах на основе тяжелого каркаса в направлении, перпендикулярном направлению ригелей, используется свя-зевая схема, как правило, в виде сборных железобетонных панелей диафрагм. Однако в ряде случаев и, в частности, в зданиях промышленного назначения, в связи с требованиями технологии постановка сборных панелей невозможна или связана с потерями производственно-функционального характера. При выборе схемы связей предпочтение отдается полураскосной схеме как менее трудоемкой. Портальная схема применяется при необходимости обеспечения свободного габарита между колоннами. Во всех схемах в качестве основных поясов диафрагмы используются типовые сборные железобетонные колонны со связевыми закладными деталями.
При выборе основного технического решения сборных диафрагм жесткости унифицированного каркаса были проанализированы различные варианты как примененные в практике строительства (телецентровский каркас, серия МГ-601Д), так и выполненные в виде проектных разработок. Последующая практика проектирования и строительства полностью подтвердила правильность выбранного направления. Так, по сравнению с решением, принятым в серии МГ-601Д, в котором сборные панели диафрагм устанавливались в одном створе с ригелями, в результате чего создавалась условно стержневая решетчатая система, в которой роль горизонтальных элементов выполняли ригели каркаса, а роль решетки — панели диафрагм, схема связевых диафрагм жесткости унифицированного каркаса обеспечивала более полное использование несущей способности конструкций (за счет эффек-тивного»включения в работу на вертикальные нагрузки собственно панелей), более высокую жесткость и соответственно меньшую деформативность системы и меньшие ее перекосы.
Конструкции панелей диафрагм и узлов их соединения с колоннами и между собой прошли значительный путь последовательного совершенствования. На первом этапе освоения унифицированного каркаса были приняты сварные соединения всех примыкающих элементов с помощью двусторонних накладок, поскольку не имелось опыта замоноличивания шпоночных соединений. Все панели с учетом возможности производства были приняты плоскими (бесконсольными).
Опирание перекрытий на стены осуществлялось с помощью приварки к ним металлических балок, которые в последующем омоноличивали. Все сборные элементы имели одинаковую несущую способность; при их расчете не учитывалось снижение усилий в зданиях по высоте.
По мере роста возможностей производства Управлением Моспроект совместно с Главмоспромстройматериалами были проведены расчеты, показавшие, что 40 % панелей из общего объема их производства, учитывая структуру строительства зданий из унифицированного каркаса, может выполняться из бетона марки М. 200 вместо М 300 при одновременном уменьшении расхода металла на восприятие сдвигающих усилий. Усовершенствование конструкции горизонтального узла соединения панелей с введением шпоночного соединения взамен металлического сварного стыка, введение панелей с консолями, а также совершенствование армирования панелей (на основе опытно-экспериментального изучения напряженного состояния) позволили снизить годовой расход стали на производство панелей на 1100 т.
Оптимизация номенклатуры диафрагм жесткости, показавшая целесообразность введения второй марки по несущей способности, расчетные усилия в которой составляют 40 % от предшествующей марки, а также разработка более рациональных узлов примыканий диафрагм жесткости к колоннам и соединений друг с другом по высоте, переход от плоских панелей жесткости, к которым для опирания перекрытий на монтаже приваривались специальные металлические полки, к панелям жесткости крестового сечения позволили сократить расход стали на диафрагмы жесткости на 50—60 %.
Одним из дальнейших путей совершенствования сборных диафрагм жесткости является переход на плоские (вместо шпоночных) горизонтальные стыки без закладных деталей по аналогии с техническим решением, принятым в серии ИИ-04. Этому должны предшествовать специальные научные исследования, особенно диафрагм, не нагруженных вертикальными нагрузками от перекрытий.
Задаче повышения качественного уровня строительства, его эффективности, снижения расхода стали отвечает расширение использования монолитного и сборно-монолитного железобетона. Проектные проработки и проведенные исследования показали, что одним из наиболее эффективных и прогрессивных решений многоэтажных зданий является сборно-монолитная железобетонная конструкция, в которой пространственная система диафрагм в виде ядра жесткости выполняется в монолитном железобетоне, к которому «привязывается» сборный железобетонный каркас, работающий только на вертикальные нагрузки.
Отработка технологии возведения таких конструкций позволила сооружать эти здания на таком же высоком индустриальном уровне, который достигнут при строительстве полностью сборных каркасных домов.
Использование монолитных ядер жесткости, сооружаемых с применением скользящей или переставной опалубки, дает существенные технико-экономические преимущества. Исследования, проведенные в Моспроекте-1 и МНИИТЭП, показывают, что основные показатели возведения зданий с монолитным ядром жесткости по сравнению со зданиями, выполненными в обычных сборных конструкциях, приведенные к 1 м полезной площади, снижаются по расходу стали до 15 %, цемента — до 10%, себестоимости изготовления и монтажа конструкций — до 10%, капитальным вложениям на возведение конструкций — до 10 %. Расход арматуры в монолитном ядре этого дома в 3—4 раза меньше, чем при варианте сборных железобетонных диафрагм жесткости. Так, расход арматуры в сборных железобетонных диафрагмах жесткости на 1 м3 составляет 252 кг , в монолитном ядре жесткости — 61,5 кг.
Каркас с монолитными ядрами жесткости применен в проектах Вычислительного центра Мосгорисполкома на Садово-Самотечной улице, Доме книги на Профсоюзной улице, 25-этажных домах на проспекте Мира и Хорошевском шоссе, в здании межведомственного учебного центра на проспекте Вернадского и ряде других. Сегодня рекомендуется широкое использование железобетонных монолитных ядер вместо сборных диафрагм жесткости при возведении каркасных зданий высотой более 20 этажей.
Отработаны принципиальные положения по формированию ядер жесткости, отвечающие модульной системе, принятой в унифицированном каркасе, и позволяющие эффективно сочетать их с типовыми сборными железобетонными изделиями — ригелями, настилами, лестницами.
В целях проведения единой технической политики в вопросах использования монолитного железобетона в каркасно-панельном строительстве ГлавАПУ при участии ЦНИИЭП жилища в 1979 г. разработаны «Рекомендации по проектированию унифицированных ядер жесткости многоэтажных зданий», включающие архитектурно-планировочные и конструктивные решения ядер жесткости, их расчеты, методы возведения и технико-экономическое обоснования принимаемых решений.
Конструкция ядер должна разрабатываться в комплексе с архитектурно-планировочными решениями, учитывающими специфику выработанного метода возведения на основе унификации архитектурно-планировочных и конструктивных решений. В качестве основного планировочного модуля принят модуль, равный 600 мм; толщины стен —кратными 100 мм при предпочтительных абсолютных размерах 300, 400, 600 и 900 мм.
Положение разбивочных осей обстройки назначается из условия размещения ее сборных конструкций вне габаритов коробчатого сечения ствола. Внутренние грани стен ядер жесткости имеют постоянную привязку к модульным осям, равную 150 мм; привязка наружных граней меняется в зависимости от толщины стен.
В зоне ядра группируются лестнично-лифтовые узлы и инженерные коммуникации. Для определенных типов зданий разработаны типизированные решения.
Опирание ригелей каркаса рекомендуется на пилястры ядер жесткости постоянной ширины 400 мм с центральной привязкой к разбивочным осям. Максимальный вылет пилястр — 1800 мм.
Панели перекрытий размещаются параллельно стенам ствола. Модуль обстройки, примыкающей к ядру жесткости, рекомендуется принимать не менее 6 м для уменьшения влияния перекосов в перекрытиях при деформациях ядра.
Дверные проемы принимаются размерами 900X2100 и 1300Х2100 мм с технологическими скосами 1:10, расширяющими проем внутри ядра.
Для стен жесткости применяется бетон марок М 200 и М 300, для монолитных перекрытий внутри ядра — марки М 200. Опирание перекрытий при бетонировании ядер жесткости в скользящей опалубке точечное, при бетонировании в переставной опалубке— по всей грани примыкания.
Лестничные марши и площадки — сборные железобетонные из номенклатуры унифицированного каркаса. Шахты лифтов при высоте зданий до 25 этажей — сборные железобетонные (или монолитные); при высоте более 25 этажей — монолитные. Конструкции перегородок и шахт инженерных коммуникаций принимаются аналогичными соответствующим конструкциям обстройки.
Для армирования ядер жесткости применяются изделия максимальной заводской готовности. Плоские сетки и каркасы объединяются в пространственные каркасы. Изготовление плоских каркасов ориентировано на многоэлектродные машины для контактно-точечной сварки.
По характеру армирования различают три основные зоны ядра жесткости: железобетонная стена, бетонная стена и перемычки.
Для железобетонной стены минимальный процент содержания вертикальной арматуры 0,05 % У каждой грани стены, максимальный — не более 3 %. Шаг вертикальных стержней — 200, 400 мм; шаг горизонтальной арматуры — 200 мм.
Перемычки армируются верхней, нижней и поперечной арматурой из расчета восприятия действующих в них усилий. При этом перерезывающие силы полностью воспринимаются металлом. Основным методом возведения ядер жесткости является бетонирование в скользящей и переставной опалубке. При этом переставная опалубка рекомендуется в зданиях, включающих наряду с ядрами монолитные диафрагмы жесткости, при повышенных требованиях к наружным поверхностям ядер (выполнению отделочного слоя с помощью матриц), при фиксации закладных деталей на опалубке, для стен переменной толщины по высоте и наличии на стенах выступов (по высоте) или консолей.
Скользящая опалубка рекомендуется при сложной в плане форме ядер жесткости, а также при возведении обстройки после возведения ядер жесткости (или значительной их части) с непрерывной схемой бетонирования ствола и жестких допусках на отклонение ствола от вертикали. Кроме того, скользящая опалубка предпочтительнее при значительной высоте зданий.
29.
|
