навесные стены каркасных зданий

Навесные стены каркасных зданий

§ 4. Навесные стены каркасных здании: характерные особенности

Требования снижения веса зданий, индустриализации строительства, заводского изготовления конструкций и удобства монтажа диктуют необходимость проектировать стены многоэтажных каркасных зданий в виде легких навесных панелей, вес которых передавался бы непосредственно каркасу, или через перекрытия.

Остановимся на некоторых характерных особенностях панелей навесных стен. Основным их признаком является легкость (от 50 до 300 кг/м 2 ) и незначительная толщина (в пределах от 10 до 30 см). Навесные панели не участвуют в работе конструкций здания в целом, как правило, не влияют на его прочность и жесткость; основной для них является ветровая нагрузка. Монтаж стен из навесных панелей целесообразно производить сухим способом (без мокрых процессов). Разрезка фасадных стен на панели, их фактура, облицовочные наружные и внутренние слои и материал панелей могут быть самыми разнообразными.

Особое значение при проектировании навесных панелей приобретает их теплотехническая оценка, а также важными являются вопросы огнестойкости и звукоизоляции панелей. Долговечность панелей находится в прямой зависимости от того, насколько правильно выбраны материалы и удачно решены их конструкции и узловые соединения.

Для навесных панелей, запроектированных с применением легких эффективных утеплителей, весом 50 — 100 кг/м 2 ввиду их малой массивности и тепловой энергии особое значение приобретает теплоустойчивость. Недостаток массивности наружных стен из таких панелей должен быть компенсирован увеличением термического сопротивления панелей (см. примеры теплотехнических расчетов).

Серьезного внимания к себе требуют возможные температурные деформации панелей, которые в значительной степени предопределяют решение стыков и размеры панелей, зависящие от коэффициента температурного удлинения материалов, из которых они сделаны. Деформации панелей должны учитываться при назначении размеров остекления оконных проемов, а также при определении способов закрепления стекол и облицовки панелей. В связи с этим панели должны обладать известной свободой перемещения по контуру.

Навесные панельные стены применяются в строительстве жилых и общественных зданий. Здания большой этажности, строительство которых ведется в Москве и других крупных городах, проектируются в основном с навесными стенами из легких эффективных панелей. При проектировании навесных стен следует учитывать необходимость устройства приспособлений и механизмов для очистки фасадов в период их эксплуатации, а также для ремонта стыков панелей.

Переход на массовое полносборное строительство многоэтажных зданий требует интенсивного развития промышленности новых эффективных строительных материалов и изделий (тепло- и звукоизоляционных материалов, легких бетонов, асбестоцементных изделий, алюминия, пластмасс, тонкостенных железобетонных конструкций и т. д.).

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

Источник

Панели навесные средней тяжести

Первый этап многоэтажного каркасно-панельного домостроения с навесными стенами характеризуется применением двух типов панелей: однослойных керамзитобетонных толщиной до 35 см и трехслойных с тонкими внутренними и наружными скорлупами из железобетона с эффективным утеплителем в виде пеностекла, фибролита, стиропора и т. п. Такие решения продиктованы реальными возможностями строительной промышленности, они имели значительный вес наружных ограждений, что противоречит характеру каркасного строительства.

Наиболее распространенными в настоящее время являются навесные стены с двухрядной поясной разрезкой фасадов, состоящие из подоконных поясных панелей длиной, равной расстоянию между поперечными несущими конструкциями и ленточного остекления по длине фасада с межоконными вставками. Поясные однослойные подоконные панели из керамзитобетона применялись в гостинице «Юность» в Лужниках (рис. 6-8 a), гостинице «Минск» на ул. Горького, 16-зтажном доме в 10-м квартале Новых Черемушек и др.

Рис. 6-8 а. Узел установки поясной панели наружной навесной стены.

1 — стеновая панель; 2 — керамзитобетонная подоконная панель; 3 — закладные детали; 4 — панель перекрытия; 5 — регистр отопления.

На рис. 6-8 б изображены узлы сопряжения наружных поясных панелей с каркасом при поперечном и продольном расположении ригелей.

Рис. 6-8 б. Узлы опирания наружных стеновых панелей на поперечный и продольный каркас

1 — колонна; 2 — ригель; 3 — панель перекрытия; 4 — керамзитобетонная панель; 5 —закладные детали; 6 — скоба; 7 — монтажные уголки; 8 — керамзитобетон или стенка из кирпича.

Примером решения многослойных поясных панелей с эффективными утеплителями являются редакционный корпус издательства «Правда» и проект 24-этажного жилого дома, разработанный ЦНИИЭП жилища (рис. 6-8 в).

Рис. 6-8 в. Конструкции навесных стен 24-этажного жилого дома.

1 — стояк отопления; 2 — колонна каркаса; 3 — конопатка (стекловата); 4 — заделка бетоном по месту; 5 — пенопласт; 6 — изоляция (лента); 7 — уплотнитель из ПХВ; 8 — подоконные панели.

Наружные стеновые панели гостиницы «Юность» приняты двух типов: подоконные керамзитобетонные длиной 3,4 м, толщиной 35 см и легкие простеночные панели-вставки (см. рис. 6-8 б) с наружной асбестоцементной облицовкой на деревянном каркасе толщиной 10,5 см; внутренний слой этих панелей — из древесностружечных плит, утеплитель — минераловатные плиты на фенольной связке.

Приведем примеры решения навесных панелей административных зданий с высотой этажа 3,6 м и шагом колонн 3,6 м. На рис. 6-9 a показана стена из поясных керамзитобетонных панелей, которые крепятся непосредственно к колоннам каркаса. В вертикальном сухом стыке применен втопленный нащельник с прижимным устройством (возможно решение нащельника и накладным). Лабиринтный шов может быть заполнен упругими материалами (вспученным в стыке пенополиуретаном, поропластическими прокладками и др.). Со стороны помещений шов должен быть надежно защищен от проникновения паров влаги. Внешняя отделка панелей — из фактурного слоя цветного бетона или керамической плиткой.

Рис. 6-9 а. Стена из поясных легкобетонных панелей.

1 — глухое стекло; 2 — легкобетонная панель; 3 — закладная деталь; 4 — фрамуга; 5 — внутренняя открывающаяся створка; 6 — алюминиевый пере­плет; 7 — алюминиевый нащельник; 8 — уплотняющий шнур из пороизола; 9 — солнцезащитные жалюзи.

Конструктивное решение стены из навесных, так называемых комбинированных панелей изображено на рис. 6-9 б. Поясные керамзитобетонные панели устанавливаются на перекрытия. Защитно-декоративные панели с алюминиевым каркасом подвешиваются к поясным на уровне подоконников. В пределах каждого этажа межоконное пространство в уровне подоконников отделено от вентилируемого воздушного зазора диафрагмами. Такая стена теплоустойчива, огнестойка, атмосфероустойчива, имеет весьма надежные стыки. Несмотря на многодельность и пока еще высокую стоимость алюминиевых конструкций, стены из комбинированных панелей могут быть рекомендованы для зданий I класса.

Рис. 6-9 б. Стена из навесных комбинированных панелей

1 — глухое стекло; 2 — непрозрачное цветное стекло; 3 — алюминиевый каркас; 4 —фрамуга; 5 — створка внутреннего переплета; 6 — керамзитобетонная панель; 7 — уголок для подвески внешней панели; 8 — алюминиевый слив; 9 — солнцезащитные жалюзи; 10 — вентилируемый зазор.

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

Источник

Стены

Легкие навесные стены, не являясь несущей конструкцией, имеют одно назначение — ограждать помещения от атмосферных воздействий. Применение эффективных утеплителей и тонких листовых облицовок позволяет при малой массе навесных стен обеспечивать их высокие теплозащитные свойства, а изготовление их без мокрых процессов обусловливает удовлетворительный влажностный режим помещений с первых дней эксплуатации зданий. Применение легких навесных стен в центральных, промышленно развитых районах страны обусловлено прежде всего их высокими архитектурно-эстетическими достоинствами и свидетельствует о том, что, несмотря на определенные эксплуатационные недостатки (вызванные отступлением от требований при производстве и монтаже стен, а также отсутствием регулярного ухода за ними), в целом эти ограждения характеризуются достаточно высокими эксплуатационными показателями [5]. В центральных районах используются преимущественно каркасные легкие стены, они применены в зданиях Комитета стандартов, мер и измерительных приборов, СЭВ, Гидропроекта в Москве, Института научно-технической информации в Киеве, гостиниц «Латвия» в Риге, «Турист» в Вильнюсе и др..

Проверка теплотехнических свойств и воздухопроницаемости навесных стен 25-этажного здания «Гидропроекта», выполненных из панелей с раздельным каркасом, двойным раздельным остеклением и утеплителем из пеностекла, установила, что в зимний период температура внутренней поверхности наружных ограждений здания находится в пределах параметров, исключающих образование конденсата. Перепад температур между воздухом в помещениях и внутренней поверхностью ограждений не превышал 4—5° С (при допустимом по СНиПу перепаде 8° С). В отдельных стыках имела место повышенная инфильтрация воздуха из-за некачественного уплотнения, что и было устранено.

Навесные стены из каркасных панелей высотой в два этажа использованы в здании Института научно-технической информации в Киеве. Каркас панелей, имеющих размеры 2,8X7,2 м, выполнен из алюминиевых прессованных профилей, остекление из стеклопакетов. Глухие участки панелей облицованы с внешней стороны стемалитом, с внутренней — древесностружечной плитой. В качестве утеплителя применены полужесткие минераловатные плиты. Стыки между панелями заполнены минеральной ватой и закрыты алюминиевыми защитно-декоративными элементами. Навесные стены этого здания имеют удовлетворительные теплотехнические показатели. Исключение составляют оконные створки, выполненные из одинарных алюминиевых профилей.

В целом легкие навесные стены зданий, эксплуатируемых в центральных районах страны, характеризуются высокими изоляционными свойствами. Толщина стен с утеплителем из пеностекла, полужестких минераловатных плит, фенольно-резольного пенопласта ФРП-1 составляет примерно 100—120 мм, что позволяет уменьшить кубатуру здания (без изменения площади помещений) и соответственно расход материалов. При прочих равных условиях это способствует снижению стоимости 1 м 2 зданий.

В зданиях, возведенных на Крайнем Севере, в основном применяются легкие панели, состоящие из двух наружных алюминиевых листов толщиной 0,8—1,5 мм, между которыми находится утеплитель (полистирольные пенопласты ПСБ, ПСБ-С фенольные ФРП-1, виларес-5 или полиуретановые ППУ-ЭС, ППУ-308, плотностью 35— 80 кг/м 3 ); такие панели в большинстве случаев имеют обрамляющие ребра. В условиях Крайнего Севера применение легких панелей резко сокращает их толщину-до 150 мм, а значит, и массу (толщина легкобетонных стен достигает 600 мм, кирпичных — 770 мм).

Стеновые панели размерами 1,3×3,5 м и 1,3×4,5 м с облицовками из алюминиевого листа толщиной 1,5 мм, с обрамляющими ребрами, воспринимающими поперечные нагрузки, из бакелизированной фанеры толщиной 10 мм и утеплителем из пенополиуретана использованы в одноэтажных жилых домах Северной радиорелейной линии (пос. Амдерма, Диксон, Черский, Тикси и др.). Всего здесь сооружено 120 производственных и жилых зданий. Обследования наружных ограждений этих зданий в пос. Амдерма и Диксон при температуре наружного воздуха минус 35—41° С и скорости воздуха 6—8 м/с (абсолютные минимумы — 53° С и 50 м/с) показали, что промерзаний межпанельных стыков и светопрозрачных заполнений (выполненных из двух однокамерных стеклопакетов из оргстекла) не было. Однако вследствие повышенной теплопроводности ребер обрамления панелей и повышенной воздухопроницаемости стыков (некачественной их заделки) в некоторых местах температура на внутренней поверхности стен снижалась на 2—4° С по сравнению со средней температурой.

Повышенная воздухопроницаемость стыков может привести к неудовлетворительному температурному режиму внутри здания даже при высоких теплотехнических свойствах легких панелей. В этой связи большое значение приобретает качество изготовления и монтажа легких конструкций. По данным службы эксплуатации, повышенная воздухопроницаемость окон рассматриваемых зданий отмечалась лишь при сильных ветрах и температуре ниже минус 35° С. Применение в качестве утеплителя панелей сгораемого пенополиуретана привело к тому, что в некоторых зданиях для обеспечения огнезащиты стеновые панели изнутри были подклеены минераловатными плитами и облицованы линкрустом.

Наружные облицовки панелей и анодированных алюминиевых листов в зданиях, эксплуатируемых на Крайнем Севере, находятся в удовлетворительном состоянии. Однако применение в этих условиях облицовок, окрашенных пентафталевыми эмалями (здание мерзлотной станции ЛенЗНИИЭПа в Амдерме и др.) приводит к тому, что в процессе эксплуатации краска отслаивается и панели теряют свой первоначальный эстетический вид. В жаркие дни лета, когда алюминиевые облицовки сильно нагреваются, это приводит к деформациям легких трехслойных панелей.

Несмотря на то что изготовление рассмотренных стеновых панелей велось полукустарными способами, они характеризуются удовлетворительными эксплуатационными и эстетическими качествами.

Источник

Атлант М

В последнее время в практике сборного домостроения стали при­меняться легкие навесные панели из эффективных строительных ма­териалов.

Ориентация жилищного строительства на здания повышенной этаж­ности, дальнейшее развитие индустриальных методов строительства, по­явление целого ряда новых строительных материалов выдвинули вопрос максимального облегчения конструкций здания, и в первую очередь ограждающих стен. Появляется целый ряд конструктивных решений жилых домов, при которых все нагрузки воспринимают внутренние опоры (каркас, поперечные стены, несущие перегородки и пр.), а на­ружные ограждения выполняют функции только тепло- и атмосферозащиты.

Полное разделение функций ограждающих и опорных элементов позволило предельно облегчить ограждающую стену. Если при конст­руктивных схемах с несущими наружными стенами последняя состояла из материалов, обладающих высокой прочностью на сжатие и значи­тельным объемным весом, то при навесных стенах, несущих только нагрузку от веса самой панели, стало возможным применять материалы хотя и менее прочные, но более легкие и теплоустойчивые. Появилась возможность применения целого ряда эффективных утеплителей и об­лицовок на базе стекловолокнистых и полимерных материалов.

Такие навесные стены не имеют тепловой инерции кирпичных или теплобетонных стен. Поэтому встал вопрос создания искусственного климата внутри помещения. Это способствует повышению комфорта­бельности зданий, позволяет применять такие стены как на крайнем севере так и на юге.

Применение легкой стены, освобожденной от несущих нагрузок, позволило предельно расширить световой проем. Появилась новая ха­рактерная тектоника фасада здания в виде сетки сплошного остекле­ния, ленточной разрезки стен и пр. Это обогатило и расширило приемы архитектурного решения здания. Кроме того, новая разрезка панелей позволила значительно сократить погонаж опасных стыков элементов, и тем самым улучшить условия эксплуатации их в здании.

Небольшой монтажный вес, экономическая эффективность, воз­можность индустриальных методов изготовления, позволяют предпола­гать, что навесная стеновая панель найдет широкое распространение в практике жилищного строительства.

Изучение опыта применения навесных стен показывает, что, как правило, навесная стеновая панель представляет собой слоистую кон­струкцию. Она состоит из наружного слоя-облицовки, защищающего панель от атмосферных воздействий; среднего слоя — утеплителя; слоя пароизоляции; внутреннего облицовочного слоя.

По различным способам конструирования панели можно класси­фицировать на каркасные, бескаркасные и смешанного типа.

Каркасная конструкция панели предусматривает жесткость изделия за счет каркаса. В практике применяют деревянные, металлические, асбестоцементные каркасы. Нашли применение каркасы в виде сот из крафт-бумаги, а также в виде решеток из водостойкой фанеры, древесно-стружечных плит и пр.

Бескаркасные конструкции навесной панели предполагают жест­кость изделия за счет плотности слоев применяющихся материалов. Такая конструкция требует утеплителя, имеющего конструктивную прочность (так называемого плитного утеплителя-фибролита, пенопер- лита, некоторых полимерных утеплителей), и жестких облицовок. Од­ной из наиболее прогрессивных конструкций бескаркасных панелей следует считать панель, соединение слоев которой происходит в процессе изготовления самого утеплителя. Полимерный материал в жидком виде вводится между облицовками панелей, затем вспенивается, полимеризуется и застывает, плотно склеиваясь с облицовкой.

В практике строительства нашли применение трехслойные навес­ные стеновые панели как каркасной, так и бескаркасной конструкции.

Наружная облицовка панелей защищает конструкцию от атмосфер­ных воздействий — ветра, влаги, солнца, холода, от огня, пыли. Учи­тывая это, для наружного слоя применяют соответствующие материалы: асбестоцемент — обычный и защищенный различными составами. Помимо плоских прессованных листов применяют волнистый, кровель­ный асбестоцемент;

В последнее время разрабатывается конструкция панели с применением в качестве облицовки древесностружечных плит, пропитанных гидрофобными составами.

Вопрос применяемых материалов для облицовки является одним из важных при конструированной панели и требует дальнейшей раз­работки.

Учитывая перечисленные выше требования, предъявляемые к об­лицовке, идеальным материалом можно считать различные виды об­легченного металла. Но металл дефицитен, дорог и в массовом жи­лищном строительстве в ближайшие годы вряд ли получит распростра­нение.

Широко применяются ограждения из асбестоцемента. Следует учесть его сравнительно большой процент водопоглощения (около 24%), который приводит к короблению материалов конструкций. За­щита асбестоцемента гидрофобными составами позволит улучшить его эксплуатационные качества.
Камень, керамика, бетоны принадлежат к тяжелым облицовкам. В настоящее время они довольно широко применяются, как наиболее распространенные.

Особое место среди облицовочных материалов занимает стекло — одна из наиболее распространенных облицовок. Оно атмосфероустойчиво, гигиенично, имеет красивый внешний вид, но ввиду хрупкости требует специальных условий для крепления.

Дальнейшее развитие полимерных материалов позволит значительно расширить ассортимент легких облицовок.

При выборе утеплителя следует учитывать, чтобы применяем) материал удовлетворял ряду требований: обладал незначительным объемным весом, низким коэффициентом теплопередачи, был оп стоек, водонепроницаем, устойчив против коррозии, имел небольшую стоимость.

Применение высокоэффективной изоляции потребовало наиболее прогрессивных методов борьбы с конденсатом, за защиту утеплителя от увлажнения. Для этого в панели устраивают специальные дренажные приспособления для отвода влаги из внутренних слоев пане, а также воздушные прослойки для вентиляции.
Одним из основных мероприятий по защите от увлажнения является применение паронепроницаемого барьера, который обычно pacполагают с внутренней теплой стороны изоляции. Паронепроницаемы материалами может служить алюминиевая фольга, полиэтиленов пленка, специальные мастики и краски.

Внутренний облицовочный слой панели конструируют из материалов применяющихся для отделки интерьеров помещений — древесно — стружечные и древесно-волокнистые плиты, сухая штукатурка, гипсовые плиты, слоистый пластик. Иногда применяют материалы те же, и для наружного слоя, в целях повышения огнестойкости конструкции. Обобщение практики применения навесных стен в жилищном строительстве позволяет выделить несколько наиболее характерных конструктивных решений и способов производства этих элементов.

Стеновые па­нели собираются из ребристых асбестоцементных плит при помощи болтов. Между плитами закладываются минераловатные плиты. По­верхность наружной облицовки покрывается гидрофобными красками Монтажный вес панели размером 1200×5000 мм составляет 512 кг. Панели горизонтального ленточного типа навешиваются на перекрытие и прикрепляются к стенам и пере­крытию закладными стальными деталями, обеспечивающим им свободу деформации.

Особенностью примененной конструкции панели является устра­нение коробления асбестоцементных плит, которое имеет место в таких панелях. Коробление устраняется созданием условий для совместной деформации двух склеенных или соединенных болтами плит. Кроме того, решение простых по форме длинномерных ленточных панелей устраняет недостатки панелей с оконными или балконными проемами. Они просты в изготовлении, монтаже, более транспортабельны. Вес здания при применении таких стен снижается на 10%.

В дальнейшем установка таких стен, решение стыков, эксплуата­ция в здании позволят определить их достоинства и недостатки. А с развитием производственной базы появится возможность распростра­нить их в массовом жилищном строительстве.

Источник

Строительство гражданских и промышленных зданий

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 0,3 м, 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 м); 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.
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 крепление всех панелей рассчитаны только на восприятие горизон­тальных усилий, а по конструкции тождественны описанному выше для 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.

Источник