5 этажное здание с продольными несущими стенами

Графическая схема несущих конструкций схемы 5-ти этажного крупно панельного здания. Выбор предельных величин продольного и поперечного размеров конструктивно-планировочной ячейки здания

Страницы работы

Фрагмент текста работы

1. Представьте графическую схему несущих конструкций схемы 5-ти этажного крупно панельного здания. Конструктивная система перекрестно-стеновая. Высота этажа 2,8 м

.

Глубина опирания на стены плит перекрытий не менее 90 мм. При несущих продольных стенах предпочтительнее укладывать плиты на внутреннюю стену образуемым при формовании закрытым торцом. При поперечных несущих стенах положение торцов значения не имеет.

2. Обоснуйте выбор предельных величин продольного и поперечного размеров конструктивно-планировочной ячейки здания.

Предельную глубинно конструктивно планировочной ячейки принимают 6 м по условию естественной освещенности жилого помещения при заданной высоте этажа. Предельную величину шага поперечных стен -3,6 ми принимают исходя из арх-планировочных требований и условий перекрытия конструктивно-планировочной ячейки одной панелью. (размером на комнату).При увеличении размера шага стен необходима дополнительная разрезка панелей перекрытия по условиям предельной грузоподъемности монтажного крана и предельных габаритов железнодорожных поездов.

3. Для сплошной железобетонной плиты перекрытия, шарнирно опертой по 4-м сторонам, при соотношении сторон меньше 2:1, приведите эпюры изгибающих моментов и дайте схему армирования. По какой причине в панели не требуется установка поперечной арматур.(рис.)

Поперечная арматура в зоне продавливания устанавливается с шагом не менее 1/3 и не более 200 мм, при этом ширина зоны постановки поперечной арматуры должна быть не меньше 1,5*h (h- толщина плиты) В сплошных плитах независимо от высоты, допускается поперечную арматуру не устанавливать. При этом должны быть выполнены требования расчета ж/б элементов без поперечной арматуры на действие поперечной силы для обеспечения прочности по наклонной трещине, производится по наиболее опасному сечению из условия: Q

Источник

Конструктивные схемы крупноблочных пятиэтажных зданий и типы стеновых панелей

Общие сведения

Крупнопанельными, как было указано в §3, называют здания, монтируемые из сборных заранее изготовленных крупноразмерных плоскостных элементов стен, называемых панелями. Кроме наружных и внутренних стен в зданиях из панелей монтируют перекрытия, покрытия, перегородки, лестничные марши, площадки и различные специальные конструкции (например, приборы отопления, санитарно-технические кабины и пр.). Все эти сборные элементы, изготовляемые на заводах, должны иметь повышенную готовность — отделанные наружные и внутренние поверхности, вмонтированные окна и двери.

Современные способы возведения крупнопанельных зданий позволяют сократить сроки строительства, снизить его стоимость и уменьшить трудоемкость работ, выполняемых на строительной площадке.

Системы разрезки стен

При выборе системы разрезки стен на панели по конструктивным, транспортным и монтажным соображениям нужно предусматривать возможно меньшее количество типоразмеров монтажных элементов при максимальном их укрупнении, до допустимых размеров.

Вес всех папелей необходимо назначать с расчетом более рационального использования грузоподъемности монтажного крана, с другой стороны, нужно учитывать, чтоб размеры панелей из автоклавных ячеистых бетонов были определены в соответствии с диаметром автоклавов.

Важным фактором, влияющим на выбор размеров панелей, является принятая схема разрезки стены на панели. На рис. 218 приведены пять схем членения (разрезки) наружных стен на панели, применяемых в практике современного строительства и рекомендуемых каталогом индустриальных изделий для строительства жилых домов в Москве.

Основные три схемы членения — горизонтальные, из которых первая (рис. 218, а) образуется одноэтажными панелями на одну комнату, вторая (рис. 218, б) — размером на две комнаты, т. е. с двумя окнами, третья, полосовая (рис. 218, в), компонуется ив полосовых поясных и простеночных панелей.

Остальные две схемы разрезки — вертикальные, из них четвертая (рис. 218, г) состоит из двуэхтажных панелей с одним окном на этаж, пятая (рис. 218, д), полосовая, образуется вертикальными простеночными полосами на 2 этажа и междуэтажными поясными панелями.

Более распространены горизонтальные системы разрезки степ. Общий вид 5-этажных жилых домов с горизонтальной разрезкой стеновых панелей на одну и на две комнаты показан на рис. 219.

Типы стеновых панелей

Стеновые панели по конструкции подразделяют на одно-, двух-и трехслойные. (При подсчете количества слоев стеновой панели наружный фактурный и внутренний отделочный слои во внимание не принимают.)

Однослойные панели изготовляют из легких или ячеистых бетонов (шлакобетона, керамзитобетопа, газобетона, пенобетона и др.). Двухслойные панели обычно состоят из тонкой железобетонной оболочки и утеплителя из минеральных теплоизоляционных материалов (пенобетона, газобетона, пеностекла). Трехслойные панели состоят из двух тонких железобетонных оболочек, между которыми расположен утеплитель.

Стеновые панели в зависимости от характера их работы в здании могут быть несущими, которые воспринимают собственный вес стен и нагрузки от перекрытий и крыши, самонесущими (они опираются друг на друга и несут только собственный вес), навесные, вес которых передается поэтажно на несущие элементы здания (перекрытия, поперечные стены, ригели и колонны каркаса).

Конструктивные схемы зданий

По конструктивной схеме крупнопанельные здания делят на две группы: бескаркасные и каркасные.

К бескаркасным зданиям относят такие, в которых панели наружных и внутренних стен воспринимают вес нагрузки, действующий на здание. Пространственная жесткость и устойчивость этих зданий обеспечивается взаимной связью между панелями наружных и внутренних стен и панелями перекрытий.

В каркасных панельных зданиях действующие на них нагрузки воспринимают ригели и стойки каркаса, а панели степ выполняют лишь ограждающие функции.

Бескаркасные панельные здания могут иметь четыре конструктивных варианта:

• с тремя продольными несущими стенами — двумя наружными и одной внутренней с опиранием перекрытий по двум коротким сторонам ( рис. 220; а);
• с несущими наружными стенами и внутренними продольными и поперечными с опиранием панелей перекрытий по контуру (рис. 220, б);
• с несущими наружными стенами и внутренними поперечными с опиранием перекрытий по трем сторонам (рис. 220, в);
• с несущими поперечными стенами, когда перекрытия опираются на них по двум сторонам.

В каркасных крупнопанельных зданиях каркасы состоят из системы стоек и ригелей из сборного железобетона.

По типам каркасные панельные дома различают с поперечным каркасом (рис. 221, а), продольным (рис. 221, б) и пространственным (221, в). Применяют также конструктивную схему с неполным внутренним каркасом и несущими панелями наружных стен (рис. 221, г). Однако эту схему применяют редко.

При увеличении размеров панелей перекрытий на всю комнату возможно безригельное решение каркасных панельных зданий. При этом панели перекрытий опираются по углам непосредственно на 4 стойки каркаса (рис. 222, а) или на 1 наружную стену и 2 внутренние стойки (рис. 222, б).

Пространственная жесткость каркасных панельных зданий обеспечивается совместной работой элементов каркаса, перекрытий, связями или панелями, устанавливаемыми с плоскости каркаса, или вертикальными диафрагмами жесткости, образованными отдельно стоящими стенами.

При выборе конструктивной схемы (бескаркасной или каркасной) следует исходить из следующих соображений. В тех случаях, когда нужны сравнительно небольшие площади изолированных друг от друга помещений (например, жилых комнат), бескаркасная схема более целесообразна. В общественных зданиях с большими помещениями (залы, холлы и др.) предпочтительнее каркасная схема.

В настоящее время крупнопанельные жилые дома высотой в 5, 9 и 12 этажей, а в больших городах высотой в 16 этажей и более проектируют, как Правило, бескаркасными.

Преимуществами бескаркасных зданий по сравнению с каркасными являются: уменьшение номенклатуры сборных элементов (почти втрое), меньший расход стали, простота монтажа и меньшая трудоемкость работ, большая степень заводской готовности сборных элементов, отсутствие в интерьере выступающих колонн и ригелей.

К преимуществам каркасные зданий по сравнению с бескаркасными следует отнести уменьшение веса конструкций на 1 м 2 жилой площади, что весьма существенно снижает транспортные расходы.

Архитектурно-художественные особенности крупнопанельных зданий

Машинное изготовление крупных композиционных элементов, какими являются стеновые панели, порождает новые тектонические приемы. Для достижения архитектурно-художественной выразительности крупнопанельных жилых домов нельзя, в частности, использовать приемы декорирования, применяемые в домах с кирпичными стенами. На легкую стеновую панель нелогично навешивать характерные для кирпичных стен карнизы, пилястры, тяги, наличники, которые не только усложняют монтаж панелей, но и создают сложную тектоническую систему, противоречащую тектонике крупнопанельного здания.

Композиционное построение фасада крупнопанельного жилого дома вытекает из необходимости повторения как по вертикали, так и по горизонтали однотипных плоских элементов — стеновых панелей, обладающих крайне ограниченными пластическими возможностями. В этих условиях отсутствие на фасаде крупнопанельного здания рельефной пластики архитекторы стремятся восполнить, в частности, цветом и фактурой стеновых панелей.

Большой художественный эффект получается при контрастном сочетании фактур и цветов различных отделочных материалов (например, бетонных поверхностей панельных стен с облицовкой клинкером стенок лоджий и торцов зданий). На Украине, в Узбекистане и других союзных республиках для цветового обогащения фасадов крупнопанельных домов используют керамику и цветные облицовочные пластики с учетом национальных художественно-декоративных приемов.

Большое значение для композиционного разнообразия домов имеют группировка и ритм оконных проемов, варьирование конструкций и расположения балконов, лоджий и их ограждений, способствующих созданию своеобразной живописной пластики фасадов. Однообразие плоских поверхностей стен преодолевают оригинальной формой входов в здания, появляются такие функционально целесообразные композиционные элементы, как защитные козырьки, перголы с вьющимися растениями.

Однако, несмотря на указанные выше приемы, застройка жилых микрорайонов типовыми панельными домами все же отличается однообразием даже при застройке укрупненных кварталов зданиями различной высоты и протяженности.

Чтобы достигнуть более высокого эстетического качества массовой застройки, рекомендуется шире внедрять блочно-секционный принцип проектирования жилых зданий, при котором в состав серии включают не только секционные, башенные и иные жилые дома различной этажности, но также рядовые, торцовые, поворотные блок-секции и вставки между ними для компоновки из них домов различной протяженности и конфигурации в плане (например, домов криволинейных сочетаний).

На рис. 223, а, б приведены схемы блок-секций и составленных из них домов с различной композицией. На рис. 223, в показано использование вставок различной конфигурации, применяемых при блочно-секционном методе проектирования жилой застройки.

Источник

Особенности конструктивно-планировочной структуры крупнопанельных зданий*

В процессе архитектурно-строительного проектирования крупнопанельных зданий решающее значение имеет выбор конструктивно-плакировочной структуры, представляющей собой планировочное решение здания, увязанное с объемно-пространственной его конструктивной схемой. Конструктивно-планировочная структура здания в первую очередь определяется модульной (разбивочной) сеткой вертикальных опор и их конструктивным решением.

Крупнопанельные здания по принципу конструктивно-планировочной структуры могут быть разделены на две группы (системы).**

Первая группа — с поперечными несущими конструкциями в виде несущих панельных стен или стоечно-ригельного каркаса. При поперечных схемах показанных на рисунке 2-12, элементы перекрытия опираются на поперечные несущие конструкции.

Рис. 2-12. Системы с поперечными несущими конструкциями

а — с малым шагом поперечных несущих стен и несущими продольными стенами; б—с широким шагом поперечных несущих стен; в — с наружными несущими степами и внутренним поперечным каркасом; г — с полным поперечным каркасом

Вторая группа — с продольными несущими конструкциями, аналогичными первой системе. При продольных схемах (рис. 2-13) перекрытия опираются на наружные и внутренние продольные несущие конструкции, В решениях с частым расположением поперечных несущих панельных стен применяется смешанная система с опиранием перекрытий по контуру или по трем сторонам, т. е, в поперечном и продольном направлениях (рис. 2-12, а).

Рис. 2-13. Системы с продольными несущими конструкциями

а — с продольными несущими стенами; б — с наружными несущими стенами и внутренним продольным каркасом; а —с полевым продольным каркасом

Система с поперечными несущими конструкциями

Система с поперечными несущими конструкциями позволяет четко разграничить элементы здания—на несущие поперечные стены или рамы каркаса и на ограждающие легкие наружные навесные панели, при которых размеры оконных проемов не ограничиваются.

В практике крупнопанельного строительства широко применяется конструктивная схема с поперечными стенами, что объясняется следующими ее преимуществами:

• простотой и технологичностью изготовления сборных крупноразмерных изделий получаемых в результате четкого конструктивно-планировочного решения жилых домов с поперечными несущими стенами;
• разнообразием возможных конструктивных решений наружных стен, которые могут быть несущими, самонесущими или навесного типа;
• удобством и простотой монтажа крупнопанельных зданий из конструктивных элементов, образующих замкнутые пространственные ячейки.

В крупнопанельном жилищном строительстве применяются два типа схемы с поперечными несущими стенами.

Схема с малым шагом поперечных несущих стен, соответствующим ширине комнат и лестничных клеток (шаг на комнату). В крупнопанельных домах с частым расположением поперечных несущих стен обычно применяются два шага размеров 2,6 и 3,2 метра или один шаг размером 3,2 м. В части типовых проектов 9-этажных домов размеры между поперечными несущими панельными стенами приняты 2,7, 3 и 3,3 м.

Малые пролеты между поперечными несущими перегородками позволяют применять для устройства перекрытий небольшой толщины плоские железобетонные панели, экономичные по расходу материалов, затратам труда и стоимости. Недостатком такого решения является то, что при наличии жестко закрепленных часто расположенных межкомнатных несущих перегородок исключается вариантная планировка квартир. Примерами решения крупно-панельных типовых жилых домов с малым шагом поперечно несущих стен являются 5-этажные дома серии 1-464, 1-464А, К-7 (указаны на рисунках (3-1, 3-2, 3-4) и с поперечным несущим каркасом дома серии 1-335 (см. рис. 3-15), а также 9-этажные дома серии II-49 и II-57 (см. рис. 4-9 и 4-12).

Схема с широким большепролетным шагом поперечных несущих панельных стен или колонн и ригелей каркаса дает возможность размещать между поперечными несущими конструкциями две комнаты (шаг на 2 комнаты).
В крупнопанельных зданиях с широким шагом поперечных стен или колонн каркаса применяется унифицированный шаг размером 6 метров, а местах лестничных клеток, как правило, принимается узкий шаг равный половине большого шага, т. е. 3 м. В практике крупнопанельного строительства применяется широкий шаг размером 5,2 и 6,4 м.

Схема поперечных несущих конструкции с широким шагом обеспечивает достаточную вариантность планировки квартир и дает возможность свободно располагать межкомнатные перегородки в пределах между несущими поперечными конструкциями. Примеры домов с широким шагом поперечных несущих стен: 5-этажные дома серий 1-468, 1-468А, 1-467А (см. рис. 3-11, 3-12, 3-13) и 12-этажный дом на Ленинградском проспекте (см. рис. 4-16).

К преимуществам бескаркасных крупнопанельных зданий с поперечными несущими стенами относится отсутствие каких-либо конструктивных элементов, выступающих в помещения, а их недостатком является жестко заданное расположение несущих поперечных стен по основным разбивочным осям, наличие которых даже при широком шаге (размером 6 м) затрудняет устройство больших помещений. Поэтому первые этажи жилых домов с поперечными несущими стенами при необходимости размещения в них торговых предприятий или помещений культурно-бытового обслуживания решаются по каркасной конструктивной схеме.

Система с продольными несущими стенами или продольным каркасом

Система с продольными несущими стенами или продольным каркасом удобна для ряда планировочных решений жилых секций и квартир, так как при этой системе не ограничивается размер квартир и секций по длине здания и обеспечивается свободное размещение межкомнатных перегородок в квартирах. Наличие же средней продольной несущей стены или продольного ригеля несколько ограничивает планировочное решение жилых домов. Конструктивная схема с продольными несущими стенами и большепролетными перекрытиями применена в 5-этажных домах серии 1-515 (см. рис. 3-14), а на основе каркасной схемы с продольным расположением ригелей разработан 16-этажный дом серии МГ-601, построенный в 10-м квартале Новых Черемушек (см. рис. 4-21).

При бескаркасных и смешанных системах с продольным расположением конструкций наружные панельные стены выполняют одновременно несущие и теплозащитные функции, поэтому для их устройства применяются материалы, достаточно эффективные в теплотехническом и надежные в конструктивном отношениях. Полного использования обоих свойств стеновых материалов при этом, как правило, не достигается. В зданиях с продольными несущими стенами размеры оконных проемов по ширине ограничиваются несущими простенками, а по высоте — перемычками или продольными прогонами в каркасных зданиях.

Характерная особенность крупнопанельных зданий заключается в том, что при их проектировании возникает противоречие между естественным стремлением к свободе и разнообразию объемно-планировочного решения зданий, с одной стороны, и требованием сокращения типоразмеров изделий, отражающим закономерности крупнопанельного домостроения, с другой стороны. Это противоречие в значительно меньшей мере относится к зданиям из мелкоштучных элементов.

Рис. 2-14. Схемы опирания и назначение размеров конструктивных элементов

а — опирание панелей на стены; 6 — то же на ригели прямоугольного сечения; в — платформенное оттирание ригелей на колонну; г —опирание панелей на стены с консолями; д — опирание панелей на полки ригелей; и- опирание ригелей на выступающие консоли; ж — то же, на скрытые консоли; з —конструктивные длины элементов при платформенном опирания: и—то же при опирании консольного типа; 1 — несущая стековая панель; 2—панель перекрытия; 3 — ригель; 4 —колонн

При назначении размеров планировочных параметров крупнопанельных зданий, а также конструктивных размеров сборных изделий необходимо учитывать особенности конструктивного решения узлов опирания элементов перекрытия на несущие конструкции. Различные способы опирания панелей перекрытия на несущие стеновые панели или ригели, а также опирание ригелей на колонны или стены приводят к тому, что при полной унификации объемно-планировочных параметров зданий и при одной и той же конструктивной схеме сборные изделия имеют различные размеры. Все разнообразные случаи опирания конструкций могут быть приведены к двум принципиальным схемам (рис. 2-14),

Платформенное опирание

Платформенное опирание, когда панели перекрытий укладываются впритык по верхней плоскости несущих стеновых панелей или по верху ригелей, а ригели опираются на торцы колонн. В этом случае изгибаемые конструктивные элементы перекрытий перерезают вертикальные несущие конструкции.

Консольное опирание

Консольное опирание, когда панели перекрытий укладываются враздвижку на выступающие консоли из несущих стеновых панелей или на консольные полки ригелей, а ригели опираются на консоли колонн.

В этом случае конструктивные элементы перекрытий не перерезают вертикальные несущие конструкции.

В практике крупнопанельного строительства применяются обе рассмотренные системы опирания, существенное различие которых заключается в том, что если при платформенной схеме цепочки горизонтальных размеров включают конструктивные размеры сборных изделий и зазоры между ними, то при консольной схеме появляется дополнительное слагаемое — толщина несущей стеновой панели, ригеля или колонны (схемы з, и, рис. 2-14),

Для полносборного домостроения большое значение имеет укрупнение сборных строительных изделий и снижение веса зданий за счет применения легких эффективных материалов. При увеличении размеров крупнопанельных элементов сокращается их общее количество, а также уменьшается число-узловых соединений и длина швов. Наглядным примером в этом отношении являются наружные стены, при устройстве которых из панелей размером на две комнаты количество стыков и вертикальных швов между панелями сокращается вдвое по сравнению со стенами из панелей размером на одну комнату.

Одной из наиболее важных проблем в конструкциях крупнопанельных зданий является качественное решение вертикальных стыков между наружными панелями, в которых температурные колебания вызывают знако-переменные усилия. Вследствие этого вертикальные стыки находятся постоянно в движении и попеременно испытывают растяжение или сжатие. Поэтому длина наружных панелей должна назначаться в зависимости от коэффициента линейного расширения материалов, из которых предполагается делать панели, и в зависимости от конструктивного решения вертикальных стыков между панелями, обеспечивающих соответствующую деформативность.

Таблица 2-8

Примечания

1. В числителе приведена длины отсеков зданий, в которых соединения панелей наружных стен располагаются только в уровне перекрытий; в знаменателе приведены длины отсеков здании с соединениями наружных стен по высоте этажа несколькими шпонками или часторасположенными арматурными выпусками.
2. Данные приведены для зданий с поперечными несущими стенами при однорядной-разрезке наружных стен. Для зданий с продольными несущими стенами при такой же разрезке длины температурных отсеков должны быть уменьшены на 10%. Для зданий с навесными наружными стенами и при ленточной мнгогорядной разрезке наружных стен, при соответствующем обосновании, допускается принимать большие длины отсеков.
3. В горных районах длина отсеков назначается е соответствии с местными климатическими условиями по аналогии с данными настоящей таблицы для различных строительно-климатических зон.
4. Устройство температурных швов в крупнопанельных зданиях более подробно рассматривается в гл. 10 п. 17.

В целях уменьшения возможности образования трещин в наружных крупнопанельных стенах от переменно действующих температур наружного воздуха установлены допустимые расстояния между температурными швами в зданиях, возводимых в различных климатических условиях, с учетом применяемых материалов для наружных панелей и конструкции связей между ними (табл. 2-8).

Снижение веса зданий, укрупнение сборных изделий, уменьшение количества узловых соединений сокращают транспортные расходы, трудоемкость, стоимость и сроки возведения крупнопанельных зданий. Таким образом, для дальнейшего совершенствования крупнопанельного домостроения необходимо расширение производства эффективных тепло-звукоизоляционных, отделочных и герметизирующих материалов, а также развитие производства новых видов конструкций из легких бетонов и различных сплавов.

* Теоретические основы архитектурно-строительного проектирования зданий и их элементов подробно освещаются а учебнике под редакцией д-ра техн. наук проф. В. М. Предтеченского «Архитектура гражданских и промышленных зданий. Основы проектирования». Стройиздат, 1966 г.

**Под конструктивной системой следует понимать совокупность решения несущих и ограждающих конструкций; в отличие от конструктивной схемы она более полно характеризует конструктивное решение.

Эта статья еще не комментировалась. Инф-Ремонт будет признателен первому комментарию о статье

Источник