Панельные стены выполняют трехслойными, применяют в стенах любой статической функции (несущей, самонесущей или ненесушей) при этом назначение статической функции при проектировании непосредственно связано с принятой системой разрезки стены в ее плоскости на сборные элементы (табл. 17.2). Из всего разнообразия разрезок наиболее распространена однорядная ("бубличная"), пригодная для стен любой статической функции и наименее трудоемкая в строительстве. Остальные пригодны для несущих стен домов только малой и средней этажности, либо только для ненесущих стен с разрезкой на панели типа "плетенка или ленточной.



Рис. 17.8. Слоистая конструкция стены системы вентилируемый фасад
Рис. 17.8. Слоистая конструкция стены системы вентилируемый фасад
В связи с этим детально рассмотрим только конструирование трехслойных панелей однорядной разрезки из тяжелого бетона класса по прочности на сжатие не менее В15 или конструктивного легкого класса не менее В10.

Утепляющий слой выполняют как правило из жестких плит с коэффициентом теплопроводности в пределах 0,10-0,04 Вт/м°С. В экспериментальном строительстве для утепления панелей применяют заливочные пенопласты вспенивающиеся и полимеризующиеся во внутренней полости панели.

Отрицательный влажностный баланс стены в процессе эксплуатации обеспечивается при соотношении толщин внутреннего и наружного бетонных слоев не менее 1,2:1.

Как отмечалось выше (рис. 17.4) связи в трехслойных панелях между бетонными слоями проектируют жесткими или гибкими. В Москве получил применение также компромиссный вариант в виде жестких точечных (шпоночных) железобетонных связей (рис. 17.9).

Рис. 17.9. Трехслойная бетонная панель с бетонными шпоночными связями
Рис. 17.9. Трехслойная бетонная панель с бетонными шпоночными связями
Наружный слой панелей проектируют толщиной не менее 60мм и конструктивно армируют сварной сеткой, внутренний - не менее 100мм с двойным конструктивным армированием сварными каркасами, расположенными перпендикулярно лицевой поверхности. Гибкие связи в трехслойных панелях должны обеспечивать передачу усилий с наружного слоя на внутренний, а их расположение не препятствовать свободным температурным деформациям фасадного слоя (рис. 17.11) С этой целью применяют в конструкции три типа стержневых связей - подвески, подкосы и распорки. Подвески передают нагрузку от внешнего слоя на внутренний полностью, содержат растянутый и сжатый подкосы, надежно заанкеренные в обоих бетонных слоях. Назначение подкосов фиксировать положение слоев и ограничивать их взаимный сдвиг в горизонтальной плоскости в связи с чем они располагаются горизонтально.

Распорки - предназначены для передачи от наружного слоя внутреннему горизонтальных воздействий и фиксации положения плит теплоизоляции.

Повышение несущей способности трехслойных панелей достигается утолщением внутреннего слоя до 140-160 мм, повышением класса бетона и процента армирования.

В настоящее время такие несущие конструкции получили применение в панельных зданиях продольно-стеновой системы высотой до 17 этажей.

Устойчивость

Устойчивость несущих наружных стен обеспечивает их пространственное взаимодействие с перекрытиями и примыкающими внутренними стенами. Возможность совместной статической работы сборных элементов дают конструкции стыков и связей между ними.

Все сборные элементы панельных зданий объединяют между собой стальными связями: панели наружных стен должны иметь связи с внутренними конструкциями и между собой не менее чем в двух уровнях по высоте этажа, панели перекрытий должны иметь связи между собой и со стенами. Все перечисленные связи относятся к поэтажным, обеспечивающим совместную работу конструкций в пределах этажа. В ряде случаев прибегают дополнительно к устройству межэтажных связей: вертикальным арматурным соединением панелей несущих стен, смежных по высоте этажей. Межэтаж-ные стальные связи, пересекающие горизонтальные стыки стен с перекрытиями, применяют в сейсмостойком строительстве, а в обычных условиях главным образом для стен, не связанных непосредственно со стенами перпендикулярного направления во избежание лавинного обрушения конструкций при аварийных воздействиях.

Стальные связи должны быть защищены от воздействия огня и атмосферной коррозии. Защиту от огня создает замоноличивание связей бетоном или раствором. Специальные антикоррозионные покрытия (металлизация цинком и др.) предусматривают для элементов связей, расположенных в стыках панелей наружных стен. Связи между внутренними конструкциями находятся в условиях постоянных температур и влажности и потому не требуют специальной зашиты от коррозии.

При конструировании связей для уменьшения расхода стали предусматривают использование в качестве элементов постоянных связей стальных монтажных деталей (монтажных петель, болтов, арматурных выпусков и т.п.) или штампованных закладных деталей.

Наружные стены подвергаются воздействию вертикальных и горизонтальных (ветровых) нагрузок, неравномерных деформаций основания и температурно-влажностных деформаций отдельных панелей и стен в целом. В соответствии с условиями статической работы стен в их горизонтальных стыках возникают сжимающие усилия от вертикальных нагрузок и сдвига при изгибе стены в своей плоскости от неравномерных деформаций основания, от изменений температуры наружного воздуха, от горизонтальных силовых воздействий из плоскости стен, отрывающих наружные стены от внутренних конструкций (воздействия ветра, внецентренного приложения вертикальной нагрузки и др.).


Вертикальные стыки воспринимают усилия сдвига, растяжения и сжатия при изгибе стены в своей плоскости (от воздействия неравномерных деформаций основания) и температурно-влажностных деформаций.

Рассмотрим последовательно конструктивные меры для восприятия и передачи названных усилий в горизонтальных и вертикальных стыках.

Горизонтальные стыки

Рис. 17.10. Горизонтальные стыки панелей несущих наружных стен
Рис. 17.10. Горизонтальные стыки панелей несущих наружных стен
Передачу усилий сжатия от вертикальной нагрузки в горизонтальных стыках осуществляют разными способами, соответственно которым различают четыре типа горизонтальных стыков: контактный, платформенный, комбинированный и монолитный (рис. 17.10). В контактном стыке усилие передается через слои раствора непосредственно с панели на панель, в платформенном - через торец панели перекрытия, опирающейся на стену, в комбинированном - через панель стены и торец перекрытия, в монолитном - через бетон замоноличивания стыка.

Дополнительное разнообразие в конструкцию стыка вносит специальная водоотводящая профилировка с противодождевым гребнем.

Наибольшее распространение в обычных условиях строительства получил контактно-платформенный горизонтальный стык панелей несущих наружных стен и платформенный - внутренних.

Усилия сдвига по горизонтальным стыкам несущих стен воспринимают обжатые вертикальной нагрузкой швы из цементного раствора. Силы трения и сцепления раствора с бетоном панелей в таких стыках обычно превосходят усилия сдвига от воздействия ветра, внеиентренного приложения вертикальных нагрузок и изменения температуры наружного воздуха. При более интенсивных горизонтальных силовых воздействиях, например сейсмических, сопротивление горизонтальных стыков сдвигающим усилиям увеличивают путем устройства специальных армированных межэтажных шпоночных связей.

Вертикальные стыки

Рис. 17.11. Вертикальные стыки панелей стен
Рис. 17.11. Вертикальные стыки панелей стен
Вертикальные стыки панелей несущих наружных стен между собой и внутренними конструкциями работают преимущественно на восприятие усилиями сдвига и растяжения в плоскости и из плоскости стены. Воздействия сдвига в обычных условий строительства передают на бетонный шпоночный шов, образующийся при замоноличивании канала вертикального стыка, имеющего шпоночное рифриление стыковых граней панелей. В сейсмостойком строительстве усилия сдвига воспринимают железобетонные или стальные шпонки (рис. 17.11).

Усилия растяжения передают на стальные сварные и петлевые связи (см. рис. 17.5).

В полносборных зданиях особое внимание уделяют тепло- и гидроизоляции стыков панелей наружных стен. Устранению избыточных теплопотерь в местах сопряжений панелей наружных стен с внутренними и перекрытиями способствует установка в полости вертикальных и горизонтальных стыков вкладышей из эффективных негорючих утеплителей. Способы зашиты стыков от протечек выбирают в соответствии с климатическими условиями. Различают три типа гидроизоляции стыков - закрытый, дренированный и открытый (рис. 17.12). Первый применяют в районах с сухим климатом. Он заключается в установке (с наклейкой) с наружной стороны уплотняющих прокладок из пористой резины (гернит или др.) с нанесением на прокладки герметизирующей мастики, имеющей хорошую адгезию к бетону и растяжимость: нетвердеющуяся на основе полиизобутилена или отверждающуяся (тиоколовая, бутил каучуковая или др.).

Рис. 17.12. Системы изоляции стыков панелей наружных стен
Рис. 17.12. Системы изоляции стыков панелей наружных стен
Дренированные стыки применяют в районах с умеренной влажностью. Наряду с описанной гидроизоляцией они содержат дополнительное конструктивное защитное (от протечек) устройство в виде специальной профилировки горизонтальных стыков - про-тиводождевой гребень, дренирующих отверстий и водоотводящих фартуков в местах пересечения вертикальных и горизонтальных стыков.

Открытые стыки применяют преимущественно в приморских районах, отличающихся большой интенсивностью ливней в сочетании с ветром, формирующих так называемый "косой дождь". В таких условиях неизбежно попадание дождя в стыки и задача конструктора не пропустить дождевую влагу в помещение, обеспечив конструктивно ее отвод из внешней зоны стыка. Этой цели служат устройства защитного гребня в горизонтальном и водоотводной преграды (экрана) - в вертикальном. В качестве водоотводного экрана используют жесткие поливинилхлоридные профили, резиновый лист, гофрированную алюминиевую ленту. Водоотводящие фартуки в местах пересечения вертикальных и горизонтальных стыков выполняют из резиновой ленты, алюминиевого листа или фольгоизола.