Глава 2, Панельные конструкции массовых общественных зданий

2.1. Области применения

Применение бескаркасных панельных конструкций для возведения массовых общественных зданий является экономически эффективным и перспективным техническим решением. Оно обеспечивает снижение трудозатрат и сроков строительства зданий почти вдвое по сравнению с традиционной системой со стенами ручной кладки, а по сравнению с наиболее распространенной в индустриальном строительстве общественных зданий каркасно-панельной системой - снижение затрат труда на 15-18 %, расхода ста­ли - на 10-15 %, сметной стоимости - на 2 %, при некотором увеличении расхода бето­на (на 5-10 %).

Проектирование и строительство массовых панельных общественных зданий ведется с применением типовых панельных конструкций, предусмотренных серией 1.090.1-1 "Сборные железобетонные конструкции межвидового применения для крупнопанель­ных общественных зданий и вспомогательных зданий промышленных предприятий с высотой этажа 3,0 и 3,3 м". При этом для общественных зданий используются изделия с высотой этажа 3,3 м. Наряду с изделиями серии 1.090.1-1 для строительства общест­венных зданий применяют изделия территориальных каталогов, например, каталога ТК1-2 для Москвы, разработанные МНИИТЭП, а также изделия, предусмотренные в комплексных сериях проектов жилых и общественных зданий (№№ 35 и 25), разрабо­танных КБ по железобетону им. А.А. Якушева.

Ниже рассмотрены решения конструкций панельных общественных зданий, основанные на применении изделий серии 1.090.1-1 Общесоюзного каталога.

Конструкции серии 1.090.1-1 предназначены к внедрению в проекты наиболее массовых типов общественных зданий районного и городского значения высотой от 1 до 12 этажей с высотой этажа 3,3 м.

С применением изделий серии проектируют здания школ и дошкольных детских учреждений, техникумов и профессионально-технических училищ, палатных корпусов больниц, лечебных и спальных корпусов санаториев.

Для комплексного возведения в панельных конструкциях зданий школ, имеющих спортивные и актовые залы высотой 6 м, в серию включены стеновые панели соответствующей высоты. Эти изделия могут быть применены и для торговых залов крупных магазинов. В крупнейших городах, где освоено производство изделий для различных полносборных строительных систем, они могут быть успешно скомпонованы в массовых общественных зданиях. Так, например, в Москве учебные корпуса школ проектируют панельными бескаркасными, а спортивных и актовых залов - каркасно-панельны-ми из изделий территориального каталога.

Суммарная номенклатура изделий серии (для надземной и подземной части зданий (для обычных условий строительства) содержит 125 типоразмеров (308 марок) изделий. Дополнительно разработаны варианты изделий серии для применения в строительстве на просадочных грунтах, подрабатываемых территориях и в сейсмических районах.

Строительство панельных общественных зданий может быть основано на принципе кооперации в производстве изделий: панельных стен - на домостроительных заводах, перекрытий, покрытий, фундаментных конструкций и лестниц - на заводах сборного

51

железобетона. Это оказывается возможным благодаря принципиальному достоинству серии 1.090.1-1: она разработана на основе метода открытой типизации изделий.

Серия разработана на основе квадратной конструктивно-планировочной модульной сетки 600x600 мм и с единой привязкой осей наружных и внутренних стен - в 80 мм от внутренней грани. В серии принят ограниченный ряд величин конструктивно-планировочных параметров - пролеты перекрытий - 7,2; 6,0 и 3,0 м, три размера шагов поперечных стен - 3,0; 4,8 и 6,0 м, два размера глубины ризалитов - 1,2 и 1,8 м. Последующее развитие серии предусматривает производство изделий для перекрытий пролетами в 3,6; 9,0 и 12 м и шага стен - 3,6 м.

Бескаркасная конструктивная система серии предусматривает свободное сочетание в пространстве несущих стен: продольно-стеновое, поперечно-стеновое либо смешан­ное (рис.2.1).

Рис.2.1. Схемы взаиморас­ положения несущих кон­струкций панельных об­щественных зданий: а-

продольно — стеновая (по типовому проекту школы); б - поперечно - стеновая

Рис.2.2. Примеры разме­ щения, схемы разрезов и фасадов лестничных клеток в панельных об-

Шественных зданиях 52

Это позволяет проектировать в изделиях серии разнообразные по объемно-планировочному типу и назначению здания. Так, продольно-стеновая и смешанная системы получают применение в проектах школ и дошкольных детских учреждений, а поперечно-стеновая и смешанная - в проектах палатных корпусов больниц и санаториев. Также ва-риантно могут располагаться в планах зданий лестничные клетки (рис.2.2).

Вариантность конструктивной системы панельных общественных зданий по признаку размещения в пространстве внутренних несущих стен составляет принципиальное конструктивное отличие панельных общественных зданий от панельных жилых, где конструктивная система строго фиксирована.

2.2. Основные конструкции

Номенклатура серии включает изделия для наружных и внутренних стен, перекрытий, лестниц и вентиляционных блоков (рис.2.3-2.7).

Наружные стены из панелей однорядной разрезки, одно- и двухмодульные. В номенклатуру включены панели с координационной высотой 3,3 м - глухие, с окном, с окном и балконной дверью, с входной дверью, двухмодульные с двумя окнами, а также пане­ли высотой 6,075 м - глухие, с двумя окнами, с окном и дверью - для стен зальных по­мещений. Конструкции панелей наружных стен однослойные из легких бетонов и трех­слойные. Как и в жилищном строительстве, однослойные конструкции активно заменя­ют трехслойными.

Панели наружных стен связаны между собой и с панелями внутренних стен стальными связями в двух уровнях по высоте этажа - сварными связями в верхнем опорном сечении и петлевыми - в нижнем. Стыки панелей наружных стен защищены внутренней обклейкой, утепляющими вкладышами и замоноличиванием бетоном. Изоляция стыков в основном предусмотрена по принципу дренированного стыка (рис.2.8). При компоновке высоких стен зальных помещений для повышения их устойчивости по верху стен предусматривают обвязочные железобетонные балки-лежни, а сами стеновые панели утолщают на 50 мм (рис.2.15). Торцовые стены залов проектируют глухими без увеличения толщины. В случаях параллельного размещения в одном объеме гимнастического и актового залов между ними устанавливают глухие стены из тех же панелей, что и для наружных торцовых стен и по панелям межзальных глухих стен также устанавливают обвязочные балки-лежни.

Внутренние стены решены из бетонных панелей высотой в этаж единой толщины 160 мм. Панели внутренних стен формуют из тяжелого бетона класса В15 и В25. В номенклатуру изделий входят глухие панели, панели с проемом, одно - и двухконсольные. Для организации сообщающихся пространств смежных пролетов предусмотрены железобетонные панели - рамы внутренних стен с большим прямоугольным или арочным проемом высотой 2,68 м и шириной до 4,2 м. Эти панели имеют общую для всех эле­ментов внутренних стен толщину 160 мм, но формуются из бетона класса В25. Включение в номенклатуру арочных панелей позволило по-новому подойти к решению интерьеров тех зальных помещений общественных зданий, в которых допускается наличие промежуточных опор-вестибюлей, фойе, столовых и др. (рис.2.14).

Панели внутренних стен снабжены выпусками арматуры, закладными деталями и шпоночным рифлением вертикальных стыковых граней для устройства связей, обеспечивающих пространственное взаимодействие сборных элементов (рис.2.9, 2.10). Перекрытия сопрягают с внутренними стенами платформенным, а с наружными стенами -

53

 

Рис.2.3. Панели наружных стен общественных зданий. Сокращенная номенклатура

Рис.2.4. Панели наружных стен и стен зальных помещений. Сокращенная номенклатура 54

Рис.2.5. Панели внутренних стен. Сокращенная номенклатура

Рис.2.6. Панели перекрытий, вентиляционные блоки, лестничные марши и площадки

55

Рис.2.7. Схемы монтажного плана панелей наружных и внутренних стен с маркировкой узлов

Рис.2.8. Узлы 1 — 3 сопряжения панелей стен: 1 — панель наружной стены (рядовая); 2 — панель внутренней стены; 3 — панель перекрытия; 4 — панель наружной стены (угловая); 5—бетон замоноличивания клас­са В-20; 6 — воздухозащитная рулонная проклейка; 7 — утепляющий¹ вкладыш; 8 — цементный раствор; 9 — шпоночные рифления; 10 — петлевой арматурный выпуск; 11— стальная накладка; 12 — стальная скоба; 13 — арматурная сетка на всю высоту стыка; 14 —защитное покрытие: 15 — герметизирующая мастика; 16 — упругая прокладка; 17 — водоотводящий фартук; 18 — дренажное отверстие (негерметизированный участок вертикального стыка)

56

Рис.2.9. Узлы 4 — 8 сопря­жения панелей наружных и внутренних стен: а — связи поверху; б —нижние связи; 1 — панель наружной стены; 2 — петлевой арматурный выпуск; 3— стальная накладка; 4 — бе­тон замоноличивания; 5 — панель внутренней стены; 6 — закладная деталь; 7 — стальная скоба; 8 — арма­турная сетка.

 

Рис.2.10. Детали и узлы панелей наружных (трех­слойных) и внутренних стен: деталь А —устройст­во парапета; деталь Б — го-ризонтального стыка на-ружных стен; 1 — панель наружной стены; 2 - панель парапета; 3 — совмещенная крыша построечного изго-товления; 4 — утепляющий вкладыш; 5 — обклейка воздухонепроницаемым ру-лонным материалом; 6— бетон замоноличивания; 7 -петлевой арматурный вы­пуск; 8 — соединительный элемент; 9 — закладная де­таль; 10 — панель внутрен­ней стены; 11 — панель пе-рекрытия: 12 — панель внутренней стены лестничной клетки; 13 —то же, наружной; 14 — штукатурка по сетке.

комбинированным стыком. Все горизонтальные стыки выполняют на цементно-песчаном растворе марки 100. Для того, чтобы при локальном аварийном или взрывном воздействии, приведшем к повреждению несущих стен избежать лавинного обрушения несущих конструкций, предусмотрены стальные вертикальные межэтажные связи между стеновыми панелями (рис.2.12, узел А).

Перекрытия в зданиях серии выполняют из многопустотных и ребристых железобетонных настилов. Последние применяют в местах размещения вертикальных санитарно-технических коммуникаций и вентиляционных блоков. Пролеты настилов перекры-

57

Рис.2.11. Схема монтажного плана панелей перекрытия, покрытия (залов) с маркировкой узлов

Рис.2.12. Узлы 1—5 сопряжения пане­лей перекрытия:

1 — панель перекры­тия; 2 — панель на­ружной стены; 3 — закладная деталь; 4 — арматурный со­единительный стержень; 5 —сантехническая панель перекрытия; 6 — соеди-нительная стальная пластинка; 7 — панель внутренней стены; 8 — цементный раствор; 9 — бетон замоноличивания

тий - 3; 6 и 7,2 м. Ширина многопустотных элементов - 0,6; 1,2; 1,5; 3,0 м, ребристых -1,5 м. Высота изделий -220 мм. Толщина плиты ребристого настила 40 мм, что позволяет устраивать в ней необходимые отверстия для пропуска инженерных коммуникаций. Панели и настилы перекрытий разработаны на следующий ряд унифицированных нагрузок - 45, 60, 80 и 125 МПа.

Панели для пролетов в 7,2 и 6 м - преднапряженные, формуют из бетона класса ВЗО, остальные - из бетона класса В20. В элементах перекрытий по четырем углам предус-58

Рис.2.13. Узлы 6 — 8 сопряжения панелей перекрытия и узел А вертикальных межэтажных связей па­нелей внутренних стен: 1 — панель перекрытия; 2 — панель наружной стены; 3—стальная закладная де­таль; 4 — бетон замоноличивания; 5— соединительный стержень; 6 —полуплощадка лестничного марша; 7 — сантехническая панель перекрытия; 8 — цементный раствор; 9 — вентиляционный блок; 10 - утепляю­щий вкладыш; 11 — панель внутренней стены лестничной клетки; 12 — межэтажные связи панелей внутренних стен; 13 — панель внутренней стены; 14 — поэтажные связи панелей внутренних стен

Рис.2.14. Примеры интерьеров зальных помещений с промежуточными опорами из спаренных про стенков арочных панелей внутренних стен

59

Рис.2.15. Узлы 10 - 14 сопряжения несущих конструкций зальных помещений: 1 — панель продольной несущей наружной стены; 2 — железобетонная балка-лежень; 3 — утеплитель; 4 — соединительный элемент; 5 — бетон замоноличивания; 6 — панель торцевой наружной стены; 7 — штукатурка по сетке; 8 — петлевой арматурный выпуск; 9 — парапетная панель; 10 — панель покрытия типа «ТТ»; 11 - закладная деталь; 12 -железобетонный лежень; 13 — панель внутренней несущей стены; 14 - железобетонная доска; 15 - парапет­ная панель торцевой стены; 16 - соединительный уголок

Рис.2.16. Интерьер двухсветного зального помещения без промежуточных опор

мотрены арматурные выпуски и закладные детали для устройства связей со стенами и между настилами перекрытий для образования горизонтальной диафрагмы жесткости после сварки связей и замоноличивания швов между настилами (рис.2.11-2.12).

Расположение арматурных выпусков и закладных деталей по углам настилов перекрытий обеспечивает унификацию системы сопряжений при любом варианте конструктивной системы зданий (продольно-, поперечно-стеновом или смешанном).

60

Рис.2.17. Примеры фасадной отделки панелей наружных стен и схемы фрагментов фасадов панельных общественных зданий: а - панели; б - схемы фасадов; 1 - панели кессоны по Единому каталогу для Москвы;

2 - панели, сочетающие два типа фактуры или рельефа; 3 - 5 - схемы фасадов двухэтажных зданий; 6 и 7 - то же, одноэтажных; 8 — 10 - то же, трехэтажных

Покрытия зальных помещений предусмотрено выполнять из железобетонных типо­вых плит "ТТ" и "Т" (серия 1.242-1 Общесоюзного каталога) шириной 3,0 и 1,5 м, либо из ребристых плит по серии 1.465-3. Связи плит покрытия между собой и с наружными стенами выполняют сварными: накладками из стальных пластин по закладным деталям в сборных изделиях (рис.2.15).

Крыша совмещенная, построечного изготовления с эффективным утеплителем и рулонной кровлей. При совпадении геометрических параметров для покрытий массовых общественных зданий целесообразно применять индустриальные конструкции железобетонных крыш, применяемые в жилищном строительстве.

При наличии в районе строительства предприятий, освоивших производство пред-напряженных многопустотных настилов пролетом в 12 м, рекомендуется именно их применять для покрытий зальных помещений. Это позволит иметь в залах плоский по­толок (рис.2.16) и избежать в большинстве случаев устройства подвесных потолков.

Лестницы - сборные железобетонные из маршей шириной 1,15 м с одной или двумя полуплощадками шириной по 1,5 м. Принятая конструктивная система позволяет разнообразно размещать лестничные клетки в плане здания - параллельно или перпендикулярно длинной стороной к фасаду (см. рис.2.2).

Фундаменты - ленточные, сборные из цокольных панелей и железобетонных подушек по серии 1.112-5.

Фасады массовых общественных зданий, как правило, лишены таких пластических функциональных элементов, как балконы, лоджии или эркеры, обогащающих облик жи-

61

Рис.2.18. Примеры фасадов панельных общественных зданий при членении композиции рельефом и цветом стеновых панелей: а - спальный корпус санатория; б - детский сад - ясли

лых домов. В связи с этим в архитектуре панельных общественных зданий особую роль играют общая пластика объемов здания и декоративные свойства поверхности фасадных стен. С этой целью прибегают к разнообразным рельефу и цвету фасадных поверхностей панелей. Например, в московских решениях применяют панели с поверхностью кессонного типа, причем ребра кессона имеют отделку декоративным бетоном, а поле -цветными керамическими плитками. Панели наружных стен по Общесоюзному каталогу решены с рельефом фасадной поверхности на 50 мм глубиной при различных фактуре и (или) цвете выступающих и заглубленной поверхностей. Рисунки рельефа различ­ны и позволяют при их комбинациях получать горизонтальную, вертикальную или нейтральную схему композиции фасадов (рис.2.17, 2.18).

62