Сборные каркасно-панельные здания серии 1.020-1
РЕФЕРАТ
Конструкции полносборного каркаса на основе
серии 1.020-1.
Объект исследования: полносборное каркасное
домостроение
Предмет исследования: конструктивные решения
каркасно-панельных зданий серии 1.020-1.
Цель работы: изучение различных несущих и ограждающих
конструктивных элементов каркасно-панельных зданий.
В процессе исследования были изучены и
представлены несущие и ограждающие конструктивные элементы каркасно-панельных
зданий, а также рассмотрены способы монтажа строительных конструкций и узлов их
креплений.
В выпускной квалификационной работе (далее ВКР)
проводится сравнительный анализ существующих несущих и ограждающих конструкций
зданий в полносборном каркасно-панельном и сборно-монолитном вариантах.
Выделяются преимущества и недостатки каждой несущей и ограждающей конструкции
каркасно-панельного здания, ее функционирование в условиях Республики
Башкортостан. Рассматриваются типичные ошибки при проектировании, возведении,
реконструкции и эксплуатации конструктивных элементов каркасно-панельных зданий.
ВВЕДЕНИЕ
Родиной каркасного дома принято считать Канаду,
хотя эти дома порой называют финскими. Более примечательна причина их
возникновения. Лет триста назад остро встала потребность в строительстве
недорогого и быстрого домостроения. Идея каркасного строительства позволила
экономить и время, и материал (одной древесины почти в 2 раза), и
соответственно материальные средства. Можно только представить, как смог
усовершенствоваться за это время этот метод строительства. Вначале строили по
типовым проектам каркасно-щитовые дачные домики, общежития, казармы с
некомфортным проживанием в них, потому что технологии были не
усовершенствованные, материалы не высшего качества, но первичное впечатление
было сложено и оно мешало взглянуть объективно на плюсы каркасного
домостроения. За последнее время, в России и странах ближнего зарубежья стала
наблюдаться устойчивая тенденция к популяризации каркасной технологии - с
приходом новых поколений людей и новых познаний об уникальности и совершенстве
технологии.
Возведение дома не требует использования
какого-либо серьезного строительного оборудования и наличия большой рабочей
силы, что экономически выгодно. Каркасное строительство позволяет избегать
грязь, испорченного вида на строительной площадке. Позволяет сохранять большую
часть первоначального ландшафта. К отделочным работам приступать можно
практически сразу после возведения здания. Еще один положительный момент,
строиться можно даже при отсутствии хороших подъездных дорог и практически в
любом месте, в любое время года, так как в основе строительной технологии почти
отсутствуют «мокрые» процессы.
Основные преимущества каркасно-панельного
домостроения. Каркасно-панельные технологии домостроения, благодаря быстроте
возведения:
позволяют в сжатое время обеспечить жильем
большое количество населения; имеют меньшую стоимость, чем здания из
традиционных материалов; более экономичны в эксплуатации.
Каркасно-панельные технологии условно можно
разделить на три направления:
первое - северо-американская технология каркасно-панельного
домостроения. В Канаде и США, где используется данная технология строительства,
85% всех элементов домов собираются непосредственно на строительной площадке, и
лишь 15% - с предварительным изготовлением элементов каркаса в заводских
условиях. Это стеновой каркас, обшитый только с одной стороны
ориентированно-стружечной плитой и закрепленной в проектном положении
изоляционной фольгой. Уже на месте строительства закладывается утеплитель и
наносится внешняя обшивка. Данная технология представлена и в России.
второе - скандинавская технология. Преимущество
данной технологии, по сравнению с канадской, заключается в том, что наружные
стены здания в полном объеме изготавливаются на заводе. Его каркас обшивается
ориентировано-стружечными плитами как изнутри, так и снаружи, внутри панелей
размещается эффективная теплоизоляция и другие необходимые элементы. На заводе
осуществляется предварительный монтаж окон и дверей, изготавливаются
стропильные фермы с соединениями элементов на металлических зубчатых коннекторах.
Затем на стройке эти стропильные конструкции монтируются и обшиваются. Что
касается внутренних стен, то по скандинавской технологии они выполняются
непосредственно на строительной площадке. Такие дома проектируют и строят в
России.
третье - среднеевропейская технология. В данном
случае все панельные элементы здания для наружных и внутренних стен, перекрытий
и крыш полностью изготавливаются на заводе. Очень важно, что единственно там
возможно получить предельно высокое качество изготовления всех элементов, из
которых затем на строительной площадке собирается конструкция дома в течение
всего лишь одного дня. Благодаря этому внутренние грани ограждающих конструкций
надежно закрываются от непогоды (дождя, снега). В противном случае внутренняя
обшивка панелей из гипсокартона может разрушаться. Еще одно преимущество
среднеевропейской технологии по сравнению с канадской состоит в том, что расход
сырья в случае первой на 30% меньше.
ГЛАВА 1. НЕСУЩИЕ КОНСТРУКЦИИ
Несущие конструкции - конструктивные элементы
каркасно-панельного здания или сооружения, воспринимающие основные нагрузки
(напор ветра, вес снега, находящихся в здании людей, оборудования, давление
грунта на подземные части здания и т.п.). По характеру этих нагрузок различают
несущие конструкции: работающие на сжатие (колонны, отдельные опоры,
фундаменты, стены, несущие стеновые панели и др.); работающие преимущественно
на изгиб (панели и балки перекрытий, стропильные и мостовые фермы, ригели рам и
др.); работающие в основном на растяжение (мембраны, ванты, подвески, оттяжки и
т.д.). В зависимости от геометрической формы несущие конструкции подразделяют
на линейные (балки, колонны, стержневые системы); плоскостные (плиты, панели,
настилы); пространственные (оболочки, своды, объёмные элементы). Несущие
конструкции здания (сооружения) в совокупности образуют его несущий остов,
который должен обеспечивать пространственную неизменяемость, прочность,
жёсткость и устойчивость здания (сооружения).
1.1 Фундаменты. Колонны
Фундаменты каркасно-панельных зданий -
единственный конструктивный элемент, выполнение которого предусмотрено, как
правило, в монолитном железобетоне.
К фундаментам предъявляют требования по
обеспечению прочности, устойчивости и долговечности (морозостойкости,
сопротивлению воздействия грунтовых и агрессивных вод и др.).
Бетон и железобетон являются основными
материалами для возведения фундаментов. В массовом жилищном строительстве, в
основном, применяют изделия в виде сборных железобетонных элементов.
Глубину заложения фундаментов при проектировании
определяют на основании исходных требований, оговоренных в задании на
выполнение проекта (район строительства, тип и состояние грунтов основания,
этажность, конструкции и технология возведения здания), и принимают в
соответствии с требованиями СНиП 2.02.01-83 «Основания зданий и сооружений».
В зависимости от передаваемой нагрузки на грунт
и конструктивной схемы здания фундамент под него может быть устроен ленточный
(сплошной и прерывистый), столбчатый стаканный (под отдельные столбы и
колонны). Свайный и сплошной в виде плоской или ребристой плиты под всем
зданием.
Ленточные фундаменты проектируют сборными или
монолитными. Сборные фундаменты в зависимости от строительной системы здания
монтируют из различных конструктивных элементов. В каркасных зданиях сборные
ленточные фундаменты устраивают из железобетонных плит - подушек, рисунок 1.1,
и бетонных стеновых блоков, рисунок 1.2, для самонесущих стен из мелкоразмерных
элементов толщиной 640 мм.
Глубину заложения фундаментов при переходах от
подвальной к бесподвальной частям здания или в примыканиях фундаментов
внутренних стен к фундаментам наружных стен изменяют ступенчато. Длина ступени
должна быть в 2 раза больше разницы в отметках подошв фундаментов, при этом
высота ступени не более 600 мм.
Рисунок 1.1
Фундаментные опорные плиты имеют следующие
габариты: длина 1200, 2400 мм; ширина 800, 1000, 1200, 1400, 1600, 2000, 2400 и
2800 мм; высота 300 и 400 мм (для подушек шириной более 2000мм), марки ФЛ.
Рисунок 1.2
Стеновые блоки выпускаются следующих модульных
размеров: длина 1200, 2400 мм; ширина 400, 500, 600 и 800 мм; высота 600 мм,
марки ФБС.
Столбчатые фундаменты применяют в каркасных
зданиях различной этажности, либо в малоэтажных зданиях, рисунок 1.3. При
небольших нагрузках в малоэтажном строительстве применяют столбчатые
фундаменты, устанавливаемые под всеми углами здания в местах пересечения и
примыкания стен, а также на глухих участках стен на расстояниях, определяемых
конструкцией вышележащих элементов, в частности фундаментных балок.
Столбы могут выполняется ступенчатой формы и
возводится из бута, бутобетона, бетона, железобетона. Фундаментные балки
выполняют из железобетона, а иногда из рядовой каменной или армокаменной
кладки. Недостатком последнего решения является ограничение перекрываемого
пролета.
Индустриальная конструкция столбчатого
фундамента каркасно-панельных зданий состоит из железобетонных подушек или
фундаментных блоков стаканного типа под колонны, железобетонных подушек и
внутренних цокольных панелей под стены-диафрагмы жесткости и стены лестничных
клеток, цокольных наружных панелей, опертых через специальные железобетонные
фундаментные балки на фундаменты под колонны.
Рисунок 1.3
Свайные фундаменты устраивают при строительстве
на слабых сильно сжимаемых водонасыщенных грунтах, а также при передаче на
основание больших нагрузок от колонн и стен многоэтажных зданий. Применение
забивных свайных фундаментов также экономически оправдано при массовом
строительстве зданий средней и повышенной этажности. В зависимости от величины
передаваемых на грунт основания нагрузок и механических свойств грунта сваи
стены располагают в один ряд, в два ряда или в шахматном порядке. Под колонны
устраивают «кусты» свай. Расстояние между смежными сваями назначают не менее
трех сечений (диаметров) свай. При передаче небольших нагрузок расстояние между
сваями назначают 1,5-1,75 м. сваи располагают обязательно под всеми углами
здания и в точках пересечения осей стен. Глубину забивки свай назначают в
зависимости от несущей способности сваи и грунта основания.
Для обеспечения равномерной передачи нагрузок от
стен на сваи по верхним концам последних укладывают монолитные или сборные
железобетонные ростверки, а на кусты свай - оголовки. При сборных ростверках
оголовки устанавливают и на одиночные сваи. В зданиях без подвалов и
технических подполий подошва ростверка должна быть на 0,1-0,15 м ниже
планировочных отметок поверхности земли у здания. При наличии подвала или
технического подполья под всем зданием отметки пола подвала совмещают с верхом
ростверка под наружные и внутренние стены.
Прочность соединения конструкции ростверка со
сваей обеспечивают заделкой торца сваи в бетон ростверка. Если ростверк
устраивают из сборного железобетона и соединяют через оголовок, то оголовок
устанавливают на сваю, закладные детали ростверка и оголовка сваривают
стальными накладками, затем зазоры замоноличивают бетоном.
Плитные фундаменты применяются в следующих случаях:
при слабых грунтах на строительной площадке или
при значительных нагрузках от здания;
при разрушенных, размытых или насыпных грунтах
основания;
при неравномерной сжимаемости грунтов;
при необходимости защиты от высокого уровня
грунтовых вод.
Плитные фундаменты конструируют в виде плоских и
ребристых плит или в виде перекрестных лент. Для зданий с большими нагрузками,
а также при использовании его подземного пространства применяются коробчатые
фундаменты.
Плитные фундаменты проектируют под здания в основном
каркасной конструктивной системы, рисунок 1.4. Для повышения жесткости плиты
устраивают ребра в перекрестных направлениях, которые могут выполняться как
ребрами вверх, так и вниз по отношению к плите.
Фундаментная плита с ребрами вниз менее
трудоемка, так как уменьшается объем земляных работ. Толщина плиты и ее
армирование определяются расчетом в зависимости от ее конструкции, приходящихся
нагрузок и несущей способности основания.
Рисунок 1.4 - 1 - колонна каркаса; 2-
подколонник; 3- ребра плиты; 4- монолитные плиты
На пересечениях ребер фундаментной плиты
устанавливаются колонны по каркасной конструктивной системе, а при
стеновой-ребра используются как стены цокольной части здания, на которые
устанавливают несущие конструкции его надземной части.
Фундаменты в виде коробчатого сечения
применяются при возведении высотных зданий с большими нагрузками. Ребра такой
плиты выполняются на полную высоту подземной части здания и жестко соединяются
с перекрытиями, образуя таким образом замкнутые различной конфигурации сечения.
Колонны сечением 300х300 мм применяют для зданий
высотой до 4 этажей включительно, а сечением 400х400 мм для всех остальных
случаев, рисунок 1.5.
Предельная высота колонн составляет 15,12 м, что
дает возможность применять бесстыковые колонны в зданиях соответствующей высоты
и уменьшать количетсво стыков в многоэтажных.
В номенклатуру входят следующие типы колонн-
нижние высотой в два этажа с положением низа колонны нулевой отметки на 1,2 м;
средние- высотой в три-четыре и верхние в один-три этажа.
Все типы колонн имеют одно- и двух консольное
решение и центрируются по разбивочным осям зданий. Колонны двухконсольные
располагаются по средним и крайним рядам при применении навесных панелей
наружных стен. Колонны одноконсольные устанавливаются по крайним рядам и
выполняются с закладными деталями для крепления самонесущих наружных стен и по
средним рядам при одностороннем примыкании стен- диафрагм жесткости в
лестничных клетках.
Рисунок 1.5
1.2 Ригели. Плиты перекрытия
Колонна соединяется с ригелем путем опирания
последнего на скрытую консоль. Ригели - высотой 450 мм, таврового сечения, с
одной или двумя полками для опирания плит перекрытия, лестничных маршей и
полуплощадок, рисунок 1.6.
Ригели таврового сечения с полкой по низу
проектируют для опирания плит перекрытия, что уменьшает их суммарную
конструктивную высоту. Применяют два типа размера ригелей по высоте-450 и 600
мм, а по ширине-550 и 600 мм. Выбор типа ригеля обусловлен нагрузкой на
перекрытие и типом плит его составляющих. Сопряжение ригеля с колонной-
шарнирное со скрытой консолью и приваркой низа ригеля к закладной детали
консоли колонны. Швы заливаются цементным раствором марки 200.
Рисунок 1.6
Плиты перекрытия железобетонные многопустотные
плиты разработаны в соответсвии с ГОСТ 9561 - 66. Перекрытия решены с
использованием трех типов изделий- многопустотных панелей высотой 220 и 300 мм
и плит типа 2Т (и 1Т - добор) высотой 600 мм. Многопустотные панели применяют
для перекрытий пролетов до 9 м включительно; панели 2Т и 1Т - для пролетов 9 и
12 м; ребристые изделия высотой 220 мм - в качестве сантехнических панелей в
местах проводки вертикальных инженерных коммуникаций, ребристые панели высотой
300 мм - в промышленных зданиях, при тяжелых нагрузках.
Элементы перекрытий разделяют на рядовые и
связевые (плиты - распорки), передающие горизонтальные усилия на колонны.
Основные координационные размеры элементов перекрытий по ширине: для рядовых
многопустотных плит 1,2 и 1,5 м, для пристенных и связевых 1,5 м, для ребристых
сантехнических 1,5 м, для связевых плит типа 2Т - 3м, для доборных типа 1Т -
1,3, 1,5 и 1,7 м.
При раскладке плит в каркасах с дополнительными
колоннами (включая лестничные клетки) средние связевые плиты заменяют
пристенными. Зазоры между плитами шириной до 0,4 м замоноличиваются по месту.
Средние связевые железобетонные ребристые плиты (толщина полки 50мм)
устанавливаются с прорезью в местах прохода диафрагм жесткости «из плоскости»
рам и в других случаях, когда возникает необходимость устройства значительных
отверстий в перекрытии.
Работу перекрытий в качестве горизонтальных
диафрагм жесткости обеспечивают приваркой ригелей к консолям колонн сваркой
связевых панелей перекрытия между собой и с ригелями, замоноличиваем бетоном
шпоночных швов между всеми элементами перекрытия. Плиты связываются между собой
стальными анкерами, продетыми сквозь строповочные петли. Связевые плиты
соединяются стержневыми накладками, приваренными к расположенным в подрезках
парным выпускам арматуры. Прорезь в полке ребристой плиты формируется при
изготовлении или пробивается перед установкой.
Рисунок 1.7
1.3 Диафрагмы жесткости. Лестницы
При шаге колонн до 6,0 м ширина панели-диафрагмы
соответствует расстоянию в свету между колоннами; при шаге колонн 7,2 и 9,0 м
стены диафрагмы проектируются составными из двух- трех изделий с
координационными размерами по длине 1,2; 3,0 и 5,6 м.
Панели стен- диафрагм изготовляют глухими или с
дверными проемами. Элементы диафрагм жесткости между собой и с колоннами по
вертикальным стыкам соединяют стальными шпоночными связями на сварке по
закладным деталям, не менее, чем в двух уровнях по высоте этажа. Горизонтальные
стыки толщиной 30 мм замоноличивают цементном растворе марки 200. Выбор
конструкции стыка определяется характером и порядком величины воспринимаемых
усилий.
Номенклатура панелей диафрагм при колоннах
площадью сечения 300х300 и 400х400 мм единая. Соответственно зазор между
колонной и диафагмой 70 и 20 мм. Со стороны примыкания диафрагм, колонны могут
формироваться без консолей, а панели диафрагм - без паза для них. Это несколько
снижает расход стали. Контактный горизонтальный стык при проверенном качестве
выполнения может приниматься равнопрочным среднему сечению панели.
Шаг вертикальных диафрагм жесткости,
определяется расчетом. Он должен быть не более 36,0 м (с кратностью в 6,0 м) по
длине здания и не больше 18 м от края здания или температурно-деформационного
шва.
Рисунок 1.8
Лестницы собираются из марш-площадок ребристой
конструкции. Высота ребер 305 мм. При отделке здания ступени накрываются
накладными проступями, площадки - плитами или монолитным полом толщиной 60 мм.
Марш-площадки- заложением 5770 мм, шириной 1,15 м и высотой подъема 1,4; 1,65;
1,8 м (подступенков 10;11;12)- рассчитаны соответственно на высоту этажа 2,8;
3,3; 3,6; 4,2 м. доборная полуплощадка верхнего этажа опирается на марш
крепежным уголком.
Рисунок 1.9
ГЛАВА 2. ОГРАЖДАЮЩИЕ КОНСТРУКЦИИ
.1 Ненесущие стеновые панели
Навесные стены каркасных зданий из ячеисто- и
легкобетонных панелей двухрядной разрезки
Рисунок 2.1
Стеновые панели двухрядной разрезки
изготавливаются из легких бетонов плотностью в сухом состоянии 0,6-1,1 т/м3,
марок 35,50 и 75, и автоклавных ячеистых бетонов плотностью в сухом состоянии
0,5-0,7 т/ м3, марок 25 и 35, с защитно-декоративными слоями или гидрофобными
покрытиями по наружной и внутренней поверхностям.
Панели армируются пространственными каркасами,
состоящими из продольных плоских каркасов и отдельных стержней, свариваемых в
местах пересечений контактно-точечной сваркой.
Номинальная длина панелей равна шагу и пролетам
рам каркаса (3; 4,5 и 6 м), высота 0,6-2,1 м с интервалом через 0,3м, толщина
250, 300 мм и только для легкобетонных панелей-350 мм.
По положению в наружных стенах панели подразделяются
на: поясные-цокольные (высота 0,9 м), подкарнизные (высота 0,6 м), парапетные
(высота 0,9 и 1,2 м), междуэтажные (высота 1,5; 1,8 и 2,1 м) и доборные к ним
(высота 0,6 м); простеночные (высота 1,2; 1,8; 2,1 и 2,7 м; длина 0,3;0,45;
0,6; 1,2; и 1,8); угловые - для внешних углов здания (всех указанных высот);
поясные - укороченные для входящих углов здания; простеночные угловые - для тех
же углов.
Компоновочные схемы стеновых панелей на фасадах
учитывают габариты оконных проемов в соответствии с ГОСТ 11214-78.
Конструкция панельных стен принята навесной с
жестким креплением каждого пояса. Компенсация температурных деформаций
происходит за счет швов, заполняемых упругими синтетическими прокладками и
герметизирующими мастиками.
Рисунок 2.2
На внутренних поверхностях стеновых панелей для
навески на каркас предусматриваются закладные детали или подрезки, оголяющие
арматуру. Поясные панели и панели для внешних углов крепятся к закладным
деталям, расположенным на боковых гранях колонн. Укороченные панели у входящего
угла здания навешиваются на ригель. Простеночные панели-рядовые и входящего
угла- крепятся на штырях к поясным панелям. Поясные панели из легких бетонов
высотой от 1,2 м свариваются с колонной через пластинчатые посредники в верхнем
уровне и на высоте 0,9 м от низа. Эти крепления рассчитаны на восприятие
вертикальных и горизонтальных усилий. Нижнее крепление в виде гнутого стержня,
заведенного в заложенную в панель трубку и приваренного к колонне, воспринимает
только горизонтальные усилия. Поясные панели высотой до 0,9 м свариваются с
колонной только в верхнем уровне; нижнее крепление- аналогично.
Поясные панели из автоклавных ячеистых бетонов
на внутренних поверхностях имеют подрезки, оголяющие сдвоенные стержни каркасов.
Под стержни заводится привариваемый к колонне крепежный «крюк» из стальной
пластины, аналогичной посреднику. В этом случае всю вертикальную силу
воспринимает крепление, расположенное на высоте 0,9 м от низа (или в верхнем
уровне для панелей высотой 0,6 и 0,9 м). верхнее крепление панелей высотой от
1,2 м и нижнее вкрепление всех панелей рассчитаны только на восприятие
горизонтальных усилий, а по конструкции аналогичны креплению описанных выше
легкобетонных панелей.
Простеночные панели крепятся на стальных штырях,
привариваемых к расположенным в пазах закладным уголкам. Гнезда для этих штырей
в поясных панелях высверливаются на месте.
Номинальные размеры панелей - высота «на этаж»,
ширина 0,25; 0,5 6-метрового шага каркаса. Вертикальная разрезка фасада сосна
колоннам и указанным долям шага; горизонтальная - соответствует уровню верха
перекрытия.
2.2 Самонесущие кирпичные стены
Кирпич является одним из основных стеновых
материалов. В современном строительстве свыше 40 % гражданских зданий возводят
из кирпича, при этом создаются большие возможности использования архитектурно-
художественных качеств этого материала.
Кирпичные стены выполняются из керамического и
силикатного кирпича. Стандартный кирпич имеет размеры 120х65х250 мм. применяют
также полуторный кирпич, имеющий высот 88 мм. Толщина кирпичных стен
опирающихся на фундаментные балки каркасных зданий 250 мм, 380 мм и 510 мм.
Повышение теплозащитных качеств стеновых ограждающих конструкций заключается в
увеличении их сопротивления теплопередачи до нормативных значений, действующих
в настоящее время. Это достигается утеплением стен теплоизоляционными
материалами.
ГЛАВА 3. ВАРИАНТЫ КРЕПЛЕНИЯ
ОГРАЖДАЮЩИХ КОНСТРУКЦИЙ
Технические решения теплозащиты в целом могут
быть классифицированы по трем основным признакам: по месту размещеия (с
внутренней, наружной или одновременно с внутренней и наружной стороны стены );
по виду материала утеплителя; по виду материала защитного слоя.
Способ наружного утепления фасада здания,
включает наклеивание на фасад здания утеплителя; механическое закрепление;
пропитку закрепленного утеплителя вододисперсионной грунтовкой на глубину 2-8
мм; укладку армирующей сетки и закрепление ее клеевым составом. Для пропитки
утеплителя предпочтительно используют вододисперсионную акриловую грунтовку, а
армирующую сетку закрепляют цементосодержащим клеевым составом на основе
акриловой смолы. Утепление с нанесением элементных слоев на поверхность фасада
и последовательного крепления их между собой и к поверхности фасада с помощью
клеевых составов и, при необходимости, механических приспособлений (дюбелей).
На утепляемый фасад снизу вверх с перевязкой швов приклеивают плиты утеплителя.
При необходимости осуществляется его дополнительное крепление к стене дюбелями.
Затем поверхность утеплителя покрывается армирующим слоем. Для этого на
поверхность плиты утеплителя сплошным слоем толщиной примерно 3-4 мм наносят
клеящую массу, в которую вдавливают армирующую сетку до полного погружения. На
поверхность приклеенной сетки наносят второй слой клеящей массы толщиной
примерно 1-2 мм до полного ее покрытия. Поверхность тщательно выравнивают.
Затем наносят декоративно- штукатурный слой.
Отдельные слои утепления выполняют в системе
утепления строго определенные функции. Плиты утеплителя обеспечивают требуемую
термическую изоляцию. Клеящий раствор и соединительные элементы, крепящие
утеплитель к стене, обеспечивают конструкционную устойчивость утеплительной
системы.
Армирующий слой является защитой утеплителя и
предохраняет систему утепления от механических повреждений. При этом
армирование сеткой ограничивает термические деформации защитного слоя,
предохраняет от образования трещин и увеличивает сопротивление механическим
повреждениям.
Декоративно- штукатурный слой является отделкой
утеплительной системы, предохраняет ее от воздействия климатических факторов и
увеличивает сопротивление ударам.
Рисунок 2.3 - Система мокрого фасада
Вентилируемые системы фасадов. Навесной фасад
представляет собой конструкцию, состоящую из материалов облицовки (плит или
листовых материалов) и подоблицовочной конструкции, которая, в свою очередь,
крепится к стене таким образом, чтобы между защитно-декоративным покрытием и
стеной оставался воздушный промежуток. Для дополнительного утепления наружных
конструкций между стеной и облицовкой может устанавливаться теплоизоляционный
слой - в этом случае вентиляционный зазор оставляется между облицовкой и
теплоизоляцией.
К вспомогательным элементам систем вентилируемых
фасадов относятся: уплотнительные ленты между панелью и профилем
подоблицовочной конструкции; декоративные уголки и вставки для закрытия торцов
и зазоров между панелями; перфорированные металлоконструкции для вентиляции
системы снизу и вверху ( заклепки, кляммеры, гребенки, для крепления панелей к
профилям).
Подоблицовочная конструкция может крепиться как
на несущую, так и на самонесущую стену, выполненную из различных материалов
(бетон, кирпич). Применяют вентилируемые фасады не только в новом
строительстве, но и при реконструкции старых зданий.
В вентилируемом фасаде отдельные слои
конструкции располагаются следующим образом: ограждающая стена, теплоизоляция,
воздушный промежуток, защитный экран. Такая схема является оптимальной, так как
слои различных материалов располагаются по мере уменьшения показателей их
теплопередачи, а сопротивление паропроницаемости возрастает снаружи вовнутрь.
Устройство дополнительной теплоизоляции снаружи
лучше защищает стену от переменного замерзания и оттаивания. Выравниваются
температурные колебания массива стены, что препятствует появлению деформаций,
особенно нежелательных при крупнопанельном домостроении. Точка росы сдвигается
в наружный теплоизоляционный слой, внутренняя часть стены не отсыревает, и не
требуется дополнительной пароизоляции.
Другим достоинством наружной теплоизоляции
является увеличение теплоаккумулирующей способности массива стены. Если вдруг
произойдет отключение источника теплоснабжения при наружной изоляции, кирпичная
стена будет остывать в 6 раз медленнее, чем при внутреннем слое теплоизоляции
такой же толщины. Установка теплоизоляции снаружи позволяет также снизить
расходы на ремонт поврежденных стен.
Совместное применение навесного фасада и
теплоизоляционного слоя существенным образом повышают звукоизоляционные
характеристики ограждающей конструкции, поскольку фасадные панели и
теплоизоляция обладают звукопоглащающими свойствами в широком диапазоне частот.
Наличие воздушного промежутка в вентилируемом
фасаде принципиально отличает его от других типов фасадов, так как благодаря
перепаду давления этот промежуток работает по «принципу действия вытяжной
трубы». В результате чего из ограждающей конструкции в окружающую среду
удаляется атмосферная и внутренняя влага. Вентилирумый воздушный промежуток
снижает также и теплопотери, так как он практически является температурным
буфером. Воздух в нем примерно на три градуса выше, чем снаружи.
Основные достоинства вентилируемых фасадов:
широкие возможности по использованию современных
фасадных отделочных материалов;
высокая тепло- и звукоизоляция;
вентиляция внутренних слоев- удаление
атмосферной влаги и влаги образующейся за счет диффузии водяных паров изнутри;
защита стены и теплоизоляции от атмосферных
воздействий;
нивелирование термических деформаций;
возможность проведения фасадных работ в любое
время года - исключен «мокрые» процессы;
отсутствие специальных требований к поверхности
несущей стены - ее предварительное выравнивание, и более того, сама система
позволяет выравнивать дефекты и неровности поверхности, что сделать с
применением штукатурок часто сложно и дорого;
длительный безработный срок (25-50 лет в
зависимости от применяемого материала).
Рисунок 2.4
Монтаж навесных вентилируемых фасадов(установка
на здание)- один из важнейших этапов их устройства. Он требует не только
тщательной предпроектной подготовки, но и не менее тщательной подготовки самого
объекта. Так. После полной подготовки проекта, работа начинается с разметки
фасада, монтажа кронштейнов, теплоизоляции и ветрозащиты. При выборе работ, следует
помнить, что стоимость вентилируемых фасадов, существенно ниже, стоимости
здания при реконструкции старого фасада, принимая во внимание новые технологии.
Качественная технология монтажа навесных вентилируемых фасадов и цена, более
доступная, чем на другие подобные технологии, делают устройство вентилируемых
фасадов универсальной для применения во всех регионах страны.
Подготовка объекта к утеплению. Навесная
фасадная система позволяет производить монтаж навесных вентилируемых фасадов в
любое время года. Все используемые инструменты и материалы, особенно
теплоизоляционные, необходимо защищать от неблагоприятных погодных условий.
Работы, связанные с монтажом вентилируемых
фасадов и укладкой теплоизоляционного материала в дождливую погоду необходимо
приостановить и принять соответствующие меры для предотвращения попадания влаги
на изоляционный материал.
Вентилируемые фасады работа с которыми ведется в
сложных погодных условиях: туман, сильный дождь, резкий шквальный ветер, в
целях безопасности требует приостановки работ.
Разметка фасада. Планы раскладки
теплоизоляционных материалов являются составной частью проекта монтажа
вентилируемых фасадов и утепления объекта и разрабатываются на основании
исполнительных схем действительного состояния объекта. Разметка фасада
производится посредством лазера или теодалита, прицельных шнуров, рулетки и
мерных реек.
Монтаж кронштейнов. Установка кронштейнов. В
обозначенных точках просверливаются отверстия под анкерные фасадные дюбели,
предусмотренные а основании оценки статики и типа материала несущей стены для
установки кронштейнов.
. Минимальная глубина анкерного крепления в
несущей стене определяется всегда для каждого конкретного типа анкерного
фасадного дюбеля и приводится в техническом удостоверении фирмы- производителя.
. Для проверки правильности подбора анкерного
фасадного дюбеля необходимо произвести его испытания на вырыв.
. Для сверления отверстий должно быть
использовано сверло, отвечающее качеству основания и диаметру предусмотренного
анкерного фасадного дюбеля.
. Для сверления отверстий в основании из легкого
бетона, пустотелого кирпича, пористого кирпича нельзя использовать перфоратор с
ударным действием.
. В основании из кирпичной кладки и фасонного
кирпича нельзя сверлить отверстия на стыке двух кирпичей.
. Глубина просверливаемого отверстия должна быть
на 10 мм больше, чем длина дюбеля.
. Из отверстия необходимо удалить образовавшиеся
от сверления отходы, чтобы отверстие было чистым и доступным.
. Отверстия должны быть просверлены по разметке.
Если отверстие было просверлено ошибочно, не в том месте, и требуется
просверлить новое, последнее должно находиться от ошибочного на расстоянии как
минимум одной глубины просверленного отверстия.
на металлический саморез дюбеля одевается
тарельчатая шайба;
в монтажное отверстие фасадного кронштейна
вставляется пластмассовый дюбель, устанавливается теплоизолирующая прокладка
под кронштейн и вся сборка помещается в заранее подготовленное отверстие и
закрепляется.
Рисунок 2.5 - Монтаж кронштейнов
фундамент панель стена ригель
Монтаж теплоизоляции и ветрозащиты вентилируемых
фасадов. Монтаж вентилируемых фасадов теплоизоляционных плит производится в
зависимости от размеров отдельных стен: - теплоизоляционные плиты
устанавливаются в шахматном порядке вертикально рядом друг с другом таким
образом, чтобы между плитами не образовались сквозные щели.
каждая теплоизоляционная плита должна быть
закреплена к несущей стене специальными тарельчатыми дюбелями.
для утепления внешних ограждающих конструкций
объектов можно использовать только теплоизоляцию, по качеству и параметрам
отвечающую условиям, определенным проектом, действующими стандартами и
предназначенную для утепления объектов с вентилируемой фасадной системой.
Крепление пленки ветрозащиты и фасадной
термопрокладки.
пленка может прикрепляться как горизонтально,
так и вертикально с наружной стороны теплоизоляции к стенам (конструкциям) при
помощи специальных тарельчатых дюбелей;
рекомендуемую площадь нахлеста полотна рулона
показывает черная полоска. Размер нахлеста на должна быть меньше 10 см.
пленки имеют маркировки (товарные марки на
наружной стороне). Наружные стороны пленки с надписями должны быть обращены
наружу фасада, внутренняя поверхность - плотно прилегать к утеплителю;
отдельные полосы рулона нужно герметично
соединить не только между собой, но и с прилегающими конструкциями или с
выделяющимися строительными элементами при помощи специальных лент-
соединительной и уплотнительной.
в случае несоблюдения вышеуказанного способа
соединения снижается эффект припятсвования проникновении водяного пара,
возникают увлажнение теплоизоляции, тепловые мосты и нежелательная конденсация.
Пленки следует хранить в помещении без доступа
ультрафиолетовых лучей. Пленки обладают пониженной воспламеняемостью, так как
содержат самозатухающий реактив. При пожаре огонь не распространятся.
Монтаж вентилируемых фасадов и несущих
направляющих. На фасадные кронштейны направляющая крепится к ответной подвижной
части 4-мя заклепками или саморезами.
Затем, после окончательного невелирования
фасадных направляющих в вертикальной и горизонтальной плоскостях, подвижная
(ответная) часть фасадного кронштейна крепится к основной 4-мя саморезами или
заклепками на месте стыковки двух следующих друг за другом несущих направляющих
в связи с тепловым расширением материалов рекомендуется соблюдать зазор в
пределах от 8,0 до 10,0 мм.
Монтаж кассет начинается на отметке,
определенной проектным решением. После выполнения подготовительных операций
кассеты крепятся саморезами или заклепками на вертикальные направляющие.
Монтаж вентилируемых фасадов и кассет ведется
снизу вверх, слева направо.
По завершению монтажа фасадов из кассет они
должны быть плотно прикреплены к подконструкции без перекосов, с соблюдением
конструктивных зазоров, а также с них необходимо снять защитную пленку. На
поверхности кассет не должно быть повреждений, изломов, вмятин, царапин.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Каркасный дом - не новинка для России. По этой
технологии дома строились в большом количестве и в прошлом веке. Здания
панельно-каркасного типа собираются очень быстро и могут быть облицованы любыми
фасадными материалами. Однако технология была несовершенна, и каркасные дома
воспринимались как временные жилища. Новое дыхание каркасному домостроению дали
современные утеплители и специальные пленки пароизоляции и ветрозащиты, а
строители на практике давно уже развеяли миф о ненадежности каркасного дома.
Современные здания, построенные по каркасной
технологии, имеют высокую пространственную жесткость, устойчивость к
деформациям и в полной мере соответствуют требованиям к теплозащите. При
конструировании «пирога», заполняющего каркасную стену, можно создать
практически любые наперед заданные свойства.
Собственно говоря, каркас - это «скелет»
по-французски. В этом общий принцип технологии: сначала строится скелет
будущего здания, а потом он обшивается различными материалами.
Каковы характерные отличия каркасного дома? На
протяжении многих лет в нашей стране строят дома из различных материалов, таких
как кирпич, бетон и брус, так почему именно каркасный дом способен
конкурировать с другими технологиями строительства? Чем обусловлена его
огромная популярность?
Долговечность - одна из важнейших характеристик
дома, построенного по каркасной технологии. Выгодно отличаются по стоимости от
традиционных срубов и кирпичных домов, имеющих аналогичные теплотехнические
характеристики.
Каркасные дома сохраняют тепло при меньшей
толщине стены конструкции. Чтобы учесть требования теплосбережения для средней
полосы России наружная стена предполагает толщину при строительстве:
из бруса 20 см,
из кирпича - 50 см,
а для здания, построенного по каркасной
технологии, всего 15 см.
Каркасный дом - это теплый, герметичный дом!
Замечательная особенность каркасного
домостроения заключается в том, что для разных климатических условий возможно
спроектировать оптимальное строение стен каркасного дома.
При сочетании дерева, изоляционных и утепляющих
материалов, строители сумели добиться самой эффективной технологии канадского
каркасного домостроения. И это позволяет построить удобный и теплый дом как в
южных регионах страны, так и на Крайнем Севере. Универсальность и
индивидуальность каркасной технологии делает каркасный дом привлекательным для
многих.
Вариативность канадской технологии каркасного
домостроения способна воплотить в реальность самые смелые архитектурные
решения, а стандартизованные размеры несущих элементов каркаса позволят выбрать
любой вид отделки.
Применяя различные материала для наружной отделки
кирпич - облицовочный или под штукатурку, "сайдинг", керамическую
плитку, термопанели можно подчеркнуть индивидуальность каркасного дома,
несмотря на схожесть конструкции. Канадская технология каркасного домостроения
позволяет сделать стены, пол, потолки действительно ровными, а все внутренние
коммуникации спрятать внутри стен, что ускоряет и улучшает качество отделки.
Достоинства канадской каркасной технологии
домостроения очевидны:
каркасный дом строится очень быстро;
при строительстве зданий по каркасной технологии
заметно экономятся материалы;
каркасный дом легкий, не требует массивного
фундамента;
каркасное намного дешевле и экономичнее;
слоистые стены каркасного дома герметичны,
защищают от ветра, влаги;
каркасный дом отлично сохраняет тепло при меньшей
толщине стен;
потери тепла в здании, построенном по каркасной
технологии, минимальны, что позволяет экономить на электроэнергии;
каркасная технология позволяет воплотить
практически любые архитектурные решения;
за счет разнообразия отделочных материалов
каркасные дома, построенные по одному архитектурному проекту могут выглядеть
по-разному;
стены, пол и потолок каркасного дома получаются
ровными и не подверженными усадке, что облегчает отделку;
благодаря особой системе внутренних коммуникаций
в здании всегда оптимальный климат;
каркасный дом прочен и долговечен.
Каркасно-панельное домостроение развито и
продолжает развиваться в городе Стерлитамак. Здания: дом быта на реке Стерле;
главный корпус СГПА им.Зайнаб Биишевой, кинотеатр «Искра» и Башдрамтеатр на
пр.Ленина; городской дворец культуры на пр.Октября; корпус рембыттехники на
ул.Мира возведены по сериям ИИ-04 и 1.020-1. Жилой 12-14-этажный дом на
ул.Артема возведен в сборно-монолитном варианте на основе серии 1.020-1.
Фото 1 - Кинотеатр «Искра»
Фото 2 - Стерлитамакский башкирский
драматический театр
Фото 3 - Стерлитамакская государственная
педагогическая академия
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. СНиП
2.09.01-89*. Административные и бытовые здания / Госстрой России. М.: ФГУП ЦПП,
2000.18 с.
. СНиП
2.08.02-89*. Общественные здания и сооружения /Госстрой России. М.: ФГУП ЦПП,
2001.44 с.
. ГОСТ
21.101-93 Основные требования к рабочей документации. Справочное пособие.
Минск: ИПК издательство стандартов . 1995. 20 с.
. ГОСТ
2.105-95 Общие требования к текстовым документам. Справочное пособие. Минск:
ИПК издательство стандартов. 1995 20 с.
. Бартонь
Н.Э., Чернов И.Е. архитектурные конструкции. М.: Высш. шк., 1986.-335 с.
. Белиба
В.Ю. Архитектура зданий: учебное пособие / В.Ю. Белиба, А.Т. Юханова.- Ростов
н/Д: Феникс, 2009.-365, [2] с.
. Великовский
Л.Б. Общественные здания. М.: Стройиздат,1977.108с.
. Захаров
А.В., Маклакова Т.Г., Ильяшев А.С. и зд.; Под общ. ред. А.В. Захарова.
Архитектура гражданских и промышленных зданий. Гражданские здания М.:
Стройиздат.1993.509 с.
. Казбек-Казиев
З.А. Беспалов В.В., Дыховичный Ю.А. и др.Архитектурные конструкции.
. Маклакова
Т.Г., Нанасова С.М. Конструкции гражданских зданий. М.: изд-во АСВ, 2002.272 с.
. Предтеченский
В.М. Т.4. 1 /Архитектура гражданских и промышленных зданий. В 5т.
. Шерешевский
И.А. Конструкирование гражданских зданий. Л.: Стройиздат, 1981.168 с.