Продольные и поперечные несущие стены как определить
Основными несущими элементами зданий являются фундаменты, стены, отдельные опоры, элементы перекрытий и покрытий, составляющие несущий остов здания. Совокупность элементе несущего остова должна обеспечивать восприятие всех нагрузок, воздействующих на здание, и передачу их на основание, а также пространственную неизменяемость (жесткость) и устойчивость зданий.
По конструктивной схеме несущего остова здания подразделяются на бескаркасные, каркасные и с неполным каркасом. В бескаркасных зданиях основными вертикальными несущими элементами являются стены, в каркасных — отдельные опоры (колонны, столбы), в зданиях с неполным каркасом — и стены и отдельные опоры.
Бескаркасные здания получили широкое распространение в гражданском .одноэтажном, малоэтажном и многоэтажном строительстве. Имеются примеры возведения бескаркасных жилых зданий высотой в 25 этажей. Бескаркасные здания встречаются также в одноэтажном и малоэтажном промышленном строительстве.
Несущий остов таких зданий, состоящий из несущих стен и перекрытий, представляет собой как бы коробку, пространственная жесткость которой создается совместной работой стен и дисков перекрытий.
Бескаркасные здания могут возводиться с продольными несущими стенами. Поперечные стены в таких зданиях устраивают только в лестничных клетках, а также в промежутках между ними для придания большей устойчивости продольным стенам и, в тех местах, где должны; проходить дымовые и вентиляционные каналы. Ширина гражданских зданий обычно не превышает целесообразные величины пролетов констструкций перекрытий. В таких зданиях, помимо наружных несущих продольных стен, приходится возводить внутренние несущие продольные, стены.
Гражданские бескаркасные здания часто возводят и с поперечными несущими стенами. В таких зданиях продольные наружные стены являются самонесущими. При возведении таких зданий из сборных железобетонных конструкций (панельных) поперечные несущие стены выполняются из железобетонных панелей, а ограждающие наружные стены — из легких панелей.
Возводятся также бескаркасные здания, где несущими являются как поперечные, так и продольные стены. В таких зданиях панели перекрытий размером на комнату опираются всеми четырьмя сторонами на поперечные и продольные стены.
Здания с неполным каркасом вместо внутренних продольных и внутренних поперечных стен, на которые должны опираться конструкции перекрытий, имеют отдельные опоры в виде столбов или колонн. На колонны в продольном или поперечном направлении укладывают прогоны, служащие опорами для плит перекрытий.
Каркасными в большинстве случаев строят одноэтажные, малоэтажные и многоэтажные промышленные здания, а также многоэтажные гражданские здания. Ряд малоэтажных гражданских зданий возводят также в каркасных конструкциях.
Несущий остов таких зданий состоит из колонн и горизонтальных ригелей, выполняемых в виде балок или ферм. Колонны и жестко или шарнирно скрепленные с ними ригели образуют рамы. В многоэтажных зданиях ригели иногда располагают в продольном направлении. При применении в многоэтажных зданиях безбалочных перекрытий ригелем рамы является безбалочная плита, жестко связанная с капителями колонн.
Наружные стены каркасных зданий, выполняющие ограждающие функции, являются самонесущими или ненесущими, навесными. Самонесущие стены в этом случае опираются на фундаменты или фундаментные балки, ненесущие стены в каждом этаже — на бортовые балки или ригели рам (при продольном расположении ригелей), а навесные стены навешиваются на наружные колонны каркаса.
Несущие элементы здания в совокупности образуют пространственную систему, называемую его несущим остовом. Несущий остов должен иметь достаточную прочность и обеспечивать пространственную жесткость и устойчивость здания, тогда как ограждающие конструкции должны обладать стойкостью против атмосферных и других физико-химических воздействий, а также достаточными тепло- и звукоизоляционными свойствами.
В зависимости от вида несущего остова различают две основные конструктивные схемы зданий — бескаркасную (с несущими стенами) икаркасную.
Остов бескаркасных одноэтажных и многоэтажных зданий с несущими наружными и внутренними (продольными или поперечными) стенами представляет собой коробку, пространственная жесткость которой обеспечивается перекрытиями и стенами, образующими жесткие горизонтальные и вертикальные диафрагмы. Устойчивость такого несущего остова зависит от надежности связи между стенами и перекрытиями, их жесткости и устойчивости.
В каркасных зданиях все нагрузки воспринимаются системой стоек (колонн), которые вместе с горизонтальными элементами (прогонами, ригелями) образуют каркас. Каркасные схемы зданий бывают с полным и неполным каркасами. Каркас называют полным, если его вертикальные элементы расположены как по периметру наружных стен, так и внутри здания.
Возможна схема с несущими наружными стенами и внутренним каркасом, колонны которого заменяют внутренние несущие стены. Такие каркасы называют неполными. Устойчивость наружных стен в зданиях с неполным каркасом обеспечивают в основном элементы каркаса и перекрытия. Такую конструктивную схему применяют в многоэтажных гражданских и промышленных зданиях при отсутствии значительных динамических нагрузок.
Одноэтажные каркасные здания. Каркас одноэтажного промышленного здания состоит из железобетонных или стальных колонн, образующих вместе с несущими конструкциями покрытия поперечные рамы, и разного рода продольных элементов — фундаментных, обвязочных и подкрановых балок, подстропильных ферм, а также различного рода связей, которые придают каркасу в целом и отдельным элементам пространственную жесткость и устойчивость. Расстояние между колоннами каркаса в продольном направлении (вдоль оси здания) называется шагом колонн, в поперечном — пролетом. Размеры пролетов и шага колонн принято называть сеткой колонн. Одноэтажные каркасные здания широко применяют в промышленном и сельскохозяйственном строительстве. Такие здания состоят из железобетонного (стального) каркаса, стен и покрытия. Каркас состоит из вертикальных элементов — колонн и горизонтальных — ригелей, балок й ферм. По балкам или фермам укладывают плиты покрытия, выполняют кровлю, а в необходимых случаях устраивают световые или аэрациониые фонари.
Рис. 4. Одноэтажные промышленные и сельскохозяйственные здания
а — промышленное здание с мостовыми кранами: б — сельскохозяйственное здание с несущими стенами; 1 — колонна; 2 — ригель; 3 — покрытие; 4— подкрановая балка
Каркас воспринимает все внешние нагрузки от покрытия и массы конструкций каркаса, вертикальные и горизонтальные крановые нагрузки’, а также горизонтальные нагрузки от ветра, воздействующего на стены.
В зданиях сельскохозяйственного назначения используют в основном каркасы из железобетонных конструкций.
В промышленных зданиях при пролетах 30 м и более каркас делают смешанным: колонны железобетонные, а фермы стальные.
Многоэтажные промышленные здания каркасного типа широко распространены в легкой, пищевой, химической, приборостроительной, электротехнической промышленности и аналогичных производствах.
Каркас зданий состоит из колонн и ригелей, образующих многоярусные рамы с жесткими узлами. Рамы располагают поперек здания, а в продольном направлении устойчивость здания обеспечивают стальными связями, которые устанавливают по каждому продольному ряду колонн в середине температурных отсеков. Число пролетов в каркасах бывает различным — от одного до трех-четырех, а иногда и больше. Размеры пролетов 6, 9 и 12 м. Верхние этажи шириной 12 и 18 м перекрывают стропильными балками или фермами и плитами аналогично покрытиям одноэтажных зданий. Этажи могут иметь высоту 3,6—7,2 м с градацией размеров через 0,6 м. Стены выполняют из панелей или кирпичной кладки.
Рис. 5. Схема многоэтажного промышленного здания каркасного типа
1 — фундамент; 2 — колонна; 3 — ригель; 4 — связь; 5 — балка покрытия; 6 — плита покрытия; 7 — стеновая панель
Многоэтажные гражданские здания сооружают трех типов: кар-касно-панельными, бескаркасно-панельными и с несущими кирпичными стенами. Каркасно-панельные здания состоят из каркаса, плит перекрытий и покрытий, перегородок и панелей стен (рис. 22). Пролеты каркасов зданий приняты 5,6 и 6 м. Шаг колонн вдоль здания 3,2 и 3,6 м. Высота этажа в гражданских зданиях зависит от назначения зданий и принимают ее равной (м): 2,8 — для жилых домов и гостиниц; 3,3 — для административных зданий, учебных заведений, торговых предприятий; 3,6 и 4,2 — для зданий специального назначения (конструкторские бюро, лаборатории).
Широкое распространение, особенно в жилищном строительстве, получили бескаркасные крупнопанельные здания.
Пятиэтажные жилые дома и здания гостиничного типа строят с несущими наружными и внутренними поперечными и продольными перегородками, с самонесущими наружными стенами и несущими поперечными перегородками (рис. 23, б), а также с несущими наружными и внутренними стенами. Последнее решение допускает более свободную внутреннюю планировку зданий.
Панели несущих наружных стен изготовляют сплошными из бетонов на легких заполнителях, а при самонесущих стенах — также из двух- и трехслойных железобетонных панелей с утеплителем из минераловатных плит. Длина панелей наружных стен равна шагу поперечных панельных стен-перегородок и для различных зданий в зависимости от их типа бывает 2,5; 2,8; 3,2; 3,6 и 6 м, а длина панелей поперечных стен для различных типов зданий — 5,2; 5,6 и 6 м. Панели внутренних поперечных и продольных стен имеют толщину 14 и 16 см.
Междуэтажные перекрытия панельных зданий выполняют из панелей с различным опиранием в зависимости от расположения несущих стен (перегородок).
В настоящее время интенсивно развивается строительство панельных бескаркасных зданий высотой 12, 16 этажей и более. Конструктивное решение таких зданий имеет свою специфику и отличается от решения бескаркасных пятиэтажных зданий. Несущими элементами этих зданий являются поперечные стены, а наружные стены навесные. Толщина железобетонных панелей поперечных стен 16 см, внутренних продольных 14 см, наружных (сплошных керамзитобетонных) 30 см.
Рис. 6. Схемы многоэтажных гражданских зданий
а — с поперечными рамами каркаса; б — с пространственными рамами; в — с продольными рамами; г — с неполным каркасом (продольные рамы и несущие наружные панельные или кирпичные стены)
Рис. 7. Конируюивные схемы панельных бескаркасных зданий
Дальнейшим развитием крупнопанельного домостроения явились разработка и внедрение в практику жилищного строительства объемных железобетонных элементов, которые могут быть собраны из отдельных плоских панелей в порядке укрупнительной заводской сборки или изготовлены на заводе в виде цельного объемного элемента.
Конструктивные схемы многоэтажных домов с несущими стенами
Практика отечественного и зарубежного строительства выявила три основные конструктивные схемы многоэтажных зданий: схему с несущими стенами, каркасную, а также промежуточную схему — комбинированную, которая включает несущие стены и каркас.
В первом случае все действующие на здание вертикальные и горизонтальные усилия воспринимаются системой поперечных и продольных стен; во втором — каркасом, обеспечивающим прочность, жесткость и устойчивость здания. В комбинированной схеме в статической работе участвуют как несущие стены, так и каркас.
Конструктивные схемы многоэтажных зданий с несущими стенами высотой 9—17 и более этажей можно подразделить на следующие разновидности (рис. 1.1).
- а) с узким шагом поперечных стен — в пределах до 3,6 м (рис. 1.1, а);
- б) с широким шагом поперечных стен — более 3,6 м (рис. 1.1,6);
- в) со смешанными шагами — как узкими, так и широкими (рис. 1.1, в).
2. С поперечными и продольными несущими стенами (рис. 1.1, г).
Эта схема в зависимости от характера опирания перекрытий и соответственно статической работы продольных стен подразделяется на схему с несущими поперечными и внутренней продольной стеной (т. е. с опиранием перекрытий на три стороны) и схему с несущими поперечными и всеми продольными, в том числе фасадными, стенами (т. е. с опиранием перекрытий на четыре стороны).
3. С продольными несущими стенами (рис. 1.1, б). Поперечные стены в этом случае служат только диафрагмами жесткости.
1. Конструктивная схема с поперечными несущими стенами
Схема с узким шагом поперечных стен
Конструктивная схема крупнопанельных девятиэтажных домов массовых серий (11-57, II-49, 1605/9) 1 , принятая в результате обобщения предшествующего опыта пятиэтажного полносборного домостроения, принципиально не отличается от схемы с поперечными несущими стенами в пятиэтажных домах серии 1605 (1-464): тот же узкий шаг поперечных стен, конструктивные формы элементов в виде плоских панелей размером на комнату.
Выбор плоских железобетонных конструкций логически вытекает из многолетних поисков различных конструктивных форм элементов перекрытий и несущих вертикальных стен. Обобщение опыта крупнопанельного строительства и технико-экономический анализ показали, что плоские железобетонные панели поперечных несущих стен и перекрытий по своим конструктивным и технологическим качествам, а также технико-экономическим показателям обладают преимуществами по сравнению с другими конструкциями.
Серия П-57 (рис. 1.2). Основные конструкции домов этой серии — внутренние несущие стены, перекрытия, наружные стены — выполняются на вибропрокат-ных станах. Изготовление и монтаж домов осуществляет домостроительный комбинат № 3.
В серию II-57 включено шесть разновидностей домов протяженностью 3, 5 и 7 секций, с различной ориентацией по странам света. Чтобы обеспечить наиболее эффективную производительность стана и ограничить количество типоразмеров изделий, принят единый шаг поперечных несущих стен 3,2 м и продольных 5,6 м. Конструктивную основу дома составляют внутренние поперечные несущие стены толщиной 14 см и сплошные размером на комнату панели перекрытий такой же толщины.
Наружные стены — самонесущие, из керамзитобетонных прокатных панелей толщиной 32 см, длиной на два модуля (6,4 м). На продольных и торцовых фасадах предусмотрено устройство лоджий.
Особенность конструктивного решения дома состоит в том, что соединение элементов стен и перекрытий выполняется с помощью болтов. Стыки наружных стеновых панелей замоноличиваются с дополнительной герметизацией. Таким образом, полностью исключены сварные соединения.
Основной узел несущих конструкций— сопряжение поперечных панелей между собой и с перекрытиями — решен по принципу «платформенного стыка». Панели перекрытий «перерезают» сечение поперечной стены, опираясь на половину ее толщины. Таким образом, передача усилий по несущим поперечным панелям в узле становится многоступенчатой— через опорные части плит перекрытий и два растворных шва.
Основное инженерное оборудование совмещено со строительными конструкциями: электропроводка замоноличена в панелях перекрытий и стен во время их изготовления, стояки отопления замоноличены в панелях поперечных стен, вентиляция — в виде сборных железобетонных тонкостенных каналов.
Дома серии П-49 (рис. 1.3) по существу повторяют принципиальные конструктивные решения домов серии II-57. Планировочная компоновка дома основана на двух продольных шагах 3,3 и 2,7 м и поперечном 6 м. Серия состоит из шести разновидностей домов протяженностью 4, 6 и 8 секций, широтной и меридиональной ориентации.
Дома этой серии изготовляются различными предприятиями, что определило некоторое различие в отдельных конструктивных решениях. На домостроительном комбинате №1 (серия П-49д) наружные стены выполняются в виде многослойных железобетонных панелей.
Толщина внутреннего слоя многослойной наружной панели увеличена до 10 см (см. главу 6).
Объем строительства домов серии 11-49 достигает в Москве более 1 млн. м2 жилой площади в год. Возводятся также 12-этажные дома, в которых в наиболее полной мере удается использовать действительную несущую способность конструкций.
Дома серии 1605 представляют по существу разновидность рассмотренных выше типов. Дома этой серии выпускаются домостроительным комбинатом № 2, где они заменили изготовлявшиеся ранее пятиэтажные дома.
Общий объем производства девятиэтажных панельных домов указанных трех серий достигает в Москве 1,7 млн. м 2 жилой площади в год.
Острая потребность застройки города жилыми домами повышенной этажности определила четко выраженную тенденцию к увеличению высоты крупнопанельных зданий. В связи с этим наряду с массовым строительством по типовым проектам 9-, а в последнее время 12-этажных жилых домов развернулось экспериментальное строительство домов высотой 17 и более этажей.
Первым шагом в строительстве крупнопанельных зданий повышенной этажности было сооружение в 1964 г. 12-этажного дома из вибропрокатных панелей на ул. Чкалова.
Опытные многоэтажные крупнопанельные 17-этажные дома построены в 1966 и 1967 гг. на проспекте Мира и на Смоленском бульваре (рис. 1.4) 2 . Сооружение их отвечало задаче создания нового типа многоэтажного жилого дома на базе изделий вибропрокатного производства и по существу открывало новое направление в строительстве домов повышенной этажности.
Планировочная и конструктивная структура основана на едином продольном шаге 3,2 м со сдвижкой продольных наружных и внутренних стен в шахматном порядке (рис. 1.4,6).
Внутренние стены и перекрытия выполнены из плоских железобетонных панелей. Панели поперечных стен в соответствии с величиной действующих усилий приняты толщиной 16 см, панели перекрытия — толщиной 14 см; размеры этих элементов соответствуют конструктивному шагу, что позволило получить равновесные элементы конструкций, а также исключить промежуточные швы в пределах комнат и тем самым улучшить звукоизоляцию помещений.
Основной узел сопряжения несущих конструкций — опирание панелей перекрытий на внутренние несущие стены — решен по принципу платформенного стыка. Впервые применена цементная пластифицированная паста, укладываемая толщиной всего 5 мм. Фиксация элементов осуществлена в узле при помощи бетонных фиксаторов, соединяющих непосредственно нижние и верхние панели (рис, 1.4,в). Применение такого стыка в условиях больших усилий, действующих в панелях (достигающих в нижних этажах 70 Т/м), возможно при высокой точности изготовления конструкций и принудительного монтажа с жесткими фиксирующими устройствами, что исключает опасность появления случайных эксцентриситетов и соответственно перегрузки панелей.
Пространственная жесткость здания обеспечивается совместной работой поперечных и продольных внутренних стеновых панелей и дисков перекрытий.
Наружные стены из керамзитобетона толщиной 32 см, длиной на два модуля-решены по принципу навесных панелей. Крепление панелей наружных стен к перекрытию производится с помощью посадки на фиксаторы и к поперечным стенам— с помощью металлических накладок на болтах. Принципиальной особенностью структурного решения стены служит выполнение всех стыков между наружными панелями внахлестку, благодаря чему вертикальные стыки между панелями (представляющие наибольшую опасность с точки зрения протекания) дополнительно защищены балконными плитами.
Выполнение стыков внахлестку также наилучшим образом решает проблему температурных деформаций наружных стен, так как по существу исключается раскрытие стыков при колебаниях температуры. Такое решение способствует погашению изготовительных, разбивочных и монтажных допусков.
Торцовые наружные стены, являющиеся по своему характеру несущими, выполняются раздельной конструкции — из-плоских железобетонных панелей и утепляющей керамзитобетонной панели с наружной стороны, опирающейся на выступающую кромку панели перекрытия.
Балконы, устройство которых при навесных наружных стенах представляет сложную конструктивную задачу, решены с опиранием на специальную панель — «щеку», подвешенную к торцовым частям поперечных стен и передающую вертикальную нагрузку на наружную керамзитобетонную панель. Чередование балконов и стеновых панелей через два пролета создает выразительное пластическое архитектурное решение фасадов, причем балконы легко могут быть заменены лоджиями или эркерами без изменения конструктивной и планировочной схемы здания.
В первом этаже дома применен двухэтажный рамный каркас, выполненный из сборных железобетонных Т-образных элементов (см. главу 3).
Конструктивное решение 25-этажного жилого дома из вибропрокатных панелей 3 (рис. 1.5) на проспекте Мира является развитием идей, заложенных в проектах построенных 17-этажных жилых домов. Конструктивная схема, как и в предыдущих домах такого типа, принята в виде поперечных несущих стен из прокатных железобетонных панелей толщиной 16 см, расположенных с шагом 3,2 м. Перекрытия — из прокатных плоских железобетонных панелей толщиной 14 см.
Особенность решения наружных стен из керамзитобетонных панелей — новая их структура и система разрезки. Наружные панели, западающие и выступающие, расположены в плоскости стен в шахматном порядке. Благодаря этому здесь не только вертикальные, но и верхние горизонтальные стыки решены внахлестку, т. е. закрыты кромками смежных панелей (рис. 1.5, в). Причем балконная плита служит как бы специальным защитным элементом для нижнего горизонтального стыка. Новый прием решения наружных стен наиболее надежно обеспечивает воздухо- и водонепроницаемость стыков.
Пространственная жесткость здания и восприятие ветровых нагрузок в поперечном направлении обеспечиваются по-новому. Для этого служат сборно-монолитные стены жесткости. Ветровые нагрузки передаются поэтажно на стены жесткости при помощи горизонтальных дисков перекрытий. В продольном направлении жесткость обеспечивается работой продольных несущих стен. Поперечные диафрагмы жесткости выполнены толщиной: средние — 72 см, торцовые — 56 см; слой монолитного железобетона заключен между двумя прокатными панелями толщиной по 16 см, которые служат опалубкой и одновременно полностью участвуют в статической работе диафрагмы жесткости.
Диск перекрытия представляет собой неразрезную трехпролетную плиту, опертую в горизонтальном направлении на четыре поперечные диафрагмы жесткости. Для восприятия растягивающих усилий в краевых участках диска в панелях перекрытий запроектированы арматурные пояса, которые на поперечных осях свариваются при помощи закладных деталей. Для восприятия сдвигающих усилий в плоскости диска предусмотрены шпонки, образующиеся после заполнения бетоном вырезов в плитах перекрытий.
Первый этаж решен в виде платформы, на которую опирается основная часть здания. Конструкция платформы принята в виде V-образных железобетонных рам, которые изготовлялись на строительной площадке.
Разновидностью дома такой конструкции может служить 27-этажный жилой дом, запроектированный МНИИТЭП на базе изделий типового проекта II-49 (рис. 1.6). По своим конструктивным принципам этот дом мало отличается от только что рассмотренного.
Этот тип дома предполагается включить. в состав серии, в которую входят жилые дома высотой 9—16 этажей, многосекционные, прямоугольной и усложненной конфигурации. Все дома серии основаны на единой конструктивной схеме.
Особенность компоновки дома — развитые в плане диафрагмы жесткости, выполняемые также в виде сборно-монолитной конструкции, состоящей из сборных панелей и заключенного между ними слоя монолитного железобетона. Они воспринимают до 80% ветровой нагрузки, действующей на здание.
Наружные стены навесные, но в отличие от предыдущих решений — в виде железобетонных трехслойных панелей.
В московском строительстве последнего времени наметилась определенная тенденция к укрупнению пролетов между поперечными стенами, что вызвано стремлением к большей свободе планировочных решений в крупнопанельных зданиях.
В пределах рассмотренной конструктивной схемы с частым расположением поперечных стен разрабатываются новые проектные решения домов, в которых применен увеличенный продольный шаг — 3,6 м. Это позволит улучшить пропорции комнат, более четко выявить главную комнату в планировочной структуре квартиры.
Тенденция к освобождению площади от лишних несущих конструкций получила отражение в конструктивных схемах с широким шагом, а также в смешанных панельно-каркасных решениях, в схемах с продольными несущими стенами и, наконец, в каркасных схемах многоэтажных домов.
Схема с широким шагом поперечных стен
Задача, поставленная при разработке 17-этажного дома (тип М-10) 4 в квартале 42А Юго-Запада (рис. 1.7), заключалась в создании нового типа жилого дома с широким шагом несущих вертикальных элементов. Конструктивная схема, положенная в основу проекта, построена на шаге поперечных стен 6,3 м и впервые применена для зданий повышенной этажности. Применение такой конструктивной схемы открыло новые возможности «свободного» планировочного решения квартир. Редкое расположение поперечных стен позволило получить разнообразные типы квартир на едином унифицированном шаге — одно-, двух-, трех- и четырехкомнатные. Такое решение создает предпосылки для четкой унификации сборных железобетонных конструкций в жилищном строительстве. При широком шаге лучше осуществляется четкое функциональное зонирование квартир <санитарные узлы располагаются около спален, а кухня — рядом с главной комнатой), комнаты имеют хорошие пропорции, близкие к квадрату, создаются интересные интерьеры квартиры (раздвижная перегородка пространственно объединяет столовую и обеденное место в кухне).
В отличие от широко распространенных многоэтажных домов коридорной системы, построенный дом — секционный, с широтной ориентацией.
В первом этаже расположены помещения для обслуживания жильцов дома — кафетерий, стол заказов, бюро добрых услуг, комнаты дневного пребывания детей, пункт по приему белья в стирку и т. д.
Поперечные несущие панели выполняются из плоских железобетонных плит толщиной 20 см, перекрытия — из предварительно напряженных плоских панелей толщиной 16 см. По-новому запроектирован основной узел опирания перекрытия на несущие поперечные стены, решение которого составляет главную проблему крупнопанельного домостроения. В отличие от многоступенчатой передачи усилий в платформенных стыках здесь предусмотрена непосредственная передача усилий с панели на панель (рис. 1.7, в) с замоиоличиванием узла. В конструктивном отношении такое решение в наибольшей мере отвечает природе железобетона и структуре панельного дома. Узел решен следующим образом: панель перекрытия опирается железобетонными «пальцами» на верхнюю плоскость поперечной стеновой панели; поперечная панель устанавливается на фиксаторы — регулирующие гайки на болтах. Плиты перекрытий в узле соединяются горизонтальными металлическими накладками, «пропущенными» через панель. Благодаря этим связям создается единый диск перекрытия. Фиксаторы обеспечивают высокую точность монтажа. После установки, выверки и рихтовки панелей по всему ярусу раствор выстилался вдоль панели с одной стороны и вибратором перемещался в стык; показателем полного и гарантированного заполнения стыка служило вытеснение раствора с другой стороны панели. Таким образом, растворный шов в стыке как бы заключен в обойму, что значительно повышает несущую способность узла.
Практика монтажа показала простоту принятого типа соединений. В зимних условиях выполнение замоноличенного стыка не вызывало осложнений — бетонирование производилось с применением противоморозных добавок нитрата натрия. в сильные морозы с дополнительным прогревом.
Имеет свои особенности и решение наружных стен. По статической схеме работы они навесные, увеличенной длины — до 7—11 м (ленточные). Это дало возможность не только повысить индустриальность решения наружных стен, но и разместить стыки по границам дверных проемов. Таким образом, стыки оказались под защитой перекрытий лоджий, что наиболее кардинально решает проблему защиты стыка от атмосферных вод. Керамзитобетонные ленточные панели опираются на кромки перекрытий и крепятся к поперечным панелям.
Лоджии выполняются навесными. Основным несущим элементом являются «щеки», которые в каждом этаже крепятся в двух уровнях: верхнее крепление к поперечной внутренней стене работает на горизонтальные растягивающие усилия, нижнее — опирание на керамзитобетонные панели — служит для передачи вертикальной нагрузки и горизонтальных усилий сжатия. Опыт показал, что такая конструкция лоджий выполняется достаточно просто.
Торцовые несущие стены запроектированы трехслойной конструкции; внутренний слой — из железобетона толщиной 12 см, утеплитель — из пеностекла, наружный слой — из железобетона толщиной 5 см.
Благодаря четкой компоновке удалось получить унифицированное решение сборных железобетонных конструкций. Перекрытия имеют по существу один типоразмер; поперечные несущие панели выполняются двух типоразмеров; навесные наружные панели — четырех типоразмеров. Таким образом, решение с широким шагом поперечных стен дает возможность получать из ограниченного набора унифицированных панелей дома с разнообразными типами квартир, что составляет одну из важнейших задач современного жилищного строительства.
Конструктивная схема первого этажа — каркасная (см. главу 3).
В последнее время в Москве построено несколько домов такого типа.
Опытный 12-этажный жилой дом 1 с широким шагом поперечных стен построен в 1964 г. на Ленинградском проспекте (рис. 1.8). Конструктивная схема дома принята с широким шагом опор — 6,1 м; в первом и втором этажах — двухэтажный рамный каркас из сборных железобетонных элементов.
Конструкция опирания перекрытий на несущие вертикальные панели — в виде консольного узла со стыком в уровне верха перекрытия, что позволило обеспечить непосредственную и наиболее четкую передачу усилий в стыке. Растворный шов выполняется весьма просто, путем установки панелей на подкладках с последующим заполнением швов раствором непосредственно с перекрытия.
В конструктивном решении дома удалось четко провести принцип унификации сборных железобетонных панелей. Так, основные несущие панели поперечных стен выполнены только двух типоразмеров, элементы перекрытия — одного типоразмера.
Успешный опыт возведения этого дома позволил принять такую конструкцию для 16-этажного жилого дома.
Схема с поперечными несущими стенами нашла широкое применение в строительстве кирпичных и крупноблочных зданий. В Москве построено значительное количество жилых домов высотой 9—14 этажей с кирпичными несущими поперечными стенами, расположенными с широким шагом — около 6—6,4 м, с самонесущими наружными стенами. По сравнению с традиционными схемами кирпичных домов с продольными несущими стенами удается резко уменьшить толщину наружных ограждений до пределов, ограниченных теплотехническими расчетами, и в целом получить ощутимую экономию кирпича — до 15%.
Эта же схема была положена в основу проектов крупноблочных домов серии II-18, которые получили в Москве самое широкое применение. Девятиэтажные крупноблочные дома были первыми типами полносборных домов, которые начали строиться на рубеже перехода от пятиэтажных к многоэтажным домам. Освоение конструкций домов такого типа позволило перейти к массовому строительству 12-, а затем 14- и 16-этажных крупноблочных домов 6 (рис. 1.9).
Конструктивную схему дома составляют поперечные несущие стены, выполненные из крупноразмерных бетонных блоков толщиной 40 см из бетона марки 200 с круглыми пустотами, используемыми для размещения вентиляционных каналов. Система разрезки стен двухрядная. Поясные блоки по всему периметру стен соединяются с помощью сварки закладных деталей и образуют таким образом жесткий, по существу, монолитный пояс.
Наружные стены, которые по статической схеме работы самонесущие, выполняются из керамзитобетонных блоков марки 75, объемным весом 1200 кг/м 3 , толщиной 40 см. В торцовых стенах (несущих) для нижних этажей толщина этих блоков увеличена до 50 см. Пространственная жесткость дома обеспечивается совместной работой поперечных и продольных стен, которая создается соединением стен в местах примыканий путем установки жестких металлических шпонок (рис. 1.9, в).
Междуэтажные перекрытия выполняются из сборных многопустотных настилов с усиленными торцами (см. главу 5).
Схема со смешанными шагами
Примером такой схемы служат проекты 9- и 16-этажных крупнопанельных жилых домов серии II-60 7 . Объемно-планировочное решение всех типов домов этой серии основано на двух продольных шагах — 6 и 3 м. Размещение несущих поперечных железобетонных стен принято по границам квартир. Именно поэтому в компоновку планов наряду с основным пролетом 6 м введен дополнительный узкий шаг 3 м. Таким образом, поперечные стены совмещают функции несущей конструкции и межквартирной перегородки. В рассмотренном 17-этажном доме с широким шагом (тип М-10) межквартирные перегородки не совпадали с несущими и их приходилось выполнять из спаренных гипсобетонных панелей, которые располагались в середине пролета перекрытий, что приводило к утяжелению плит перекрытий.
2. Конструктивная схема с продольными несущими стенами
Попытки освободить внутреннее пространство от несущих конструкций привели к поискам схемы с продольными несущими стенами. С принципиальной точки зрения расположение несущих конструкций в плоскости наружных ограждений в наибольшей мере освобождает площадь дома от внутренних стен. Однако это решение вступает в определенное противоречие с конструктивной целесообразностью. При однослойных конструкциях ограждений, выполняемых из керамзитобетона, предельная высота дома, определяемая прочностью материала и технико-экономическими показателями, ограничивается девятью этажами. По такой схеме выполнены девятиэтажные дома серии 1-515, являющиеся по существу развитием пятиэтажных домов той же серии 8 (рис. 1.10). Серия 1-515 включает две разновидности девятиэтажных жилых домов — четырех- и шестисекционные широтной и меридиональной ориентации. Несущими в домах этого типа являются продольные внутренние и наружные стелы. Пространственная жесткость здания обеспечивается совместной работой продольных, поперечных межсекционных стен и перекрытий.
Перекрытия из многопустотных настилов с замоноличенными стыками представляют собой горизонтальные .диски, передающие ветровые нагрузки на стены лестничных клеток.
Наружные керамзитобетонные стены — толщиной 40 см, из керамзитобетона марки 75, объемным весом 1200 кг/м 3 . Продольная внутренняя стена — из бетонных панелей толщиной 27 см. Стены лестничной клетки — из бетонных блоков толщиной 40 см, внутри которых размещаются вентиляционные каналы.
Недостатки домов этой серии вызваны в основном характером конструктивной схемы — применением несущих наружных стен из керамзитобетонных панелей, в которых совмещены несущие и теплоизоляционные функции. Это ведет к увеличению толщины стены до 40 см (что приближает ее к толщине кирпичной стены), повышению расхода стали и цемента.
3. Конструктивная схема с поперечными и продольными несущими стенами
Схема с поперечными и продольными несущими стенами в зданиях повышенной этажности нашла ограниченное применение. И это не случайно. При использовании схемы с несущими поперечными стенами логично стремление к всемерному облегчению продольных фасадных стен. Более того, как мы смогли проследить, при высоте зданий более 12 этажей возникает решение с навесными наружными стенами, которое является оптимальным для зданий повышенной этажности. Вместе с тем опирание перекрытий на внутренние продольные стены в ряде случаев может оказаться целесообразным. Создание условий для опирания плит перекрытий по трем сторонам не только несколько облегчает сами плиты (что, вообще говоря, при малых пролетах — до 3,6 м — несущественно), но и значительно улучшает совместную работу поперечных и продольных стен, так как плиты в этом случае являются своего рода жесткими шпонками в местах сопряжения этих стен.
Поэтому возможной (целесообразной) разновидностью такой схемы будет схема с несущими поперечными и внутренними продольными стенами.
4. Комбинированная (панельно-каркасная) схема
Схемы с внутренним каркасом и наружными несущими стенами пока нашли применение в московском строительстве только для девятиэтажных жилых домов серии II-29 (см. рис. 1.1, е). Несущую основу дома составляют наружные и внутренние кирпичные стены и внутренний продольный железобетонный каркас. Перекрытия выполняются в виде сборных железобетонных настилов, опирающихся на наружные кирпичные стены и на продольный ригель каркаса.
Определенное достоинство такого конструктивного решения в исключении сильно нагруженной внутренней продольной кирпичной стены, что снижает трудоемкость строительства и создает возможности более гибких планировочных решений. Аналогичные решения принимались в ряде случаев для домов высотой до 14 этажей. Дальнейшее повышение этажности экономически нецелесообразно, так как требует увеличения толщины наружных кирпичных стен для повышения их несущей способности. Поэтому пределом целесообразности применения конструктивной схемы с несущими продольными кирпичными стенами следует считать 12 этажей.
Перспективным направлением может оказаться применение другой разновидности комбинированной схемы —с наружным каркасом и внутренними несущими панельными стенами. Примером использования этой схемы может служить проект 18-этажного жилого дома, разработанный в МНИИТЭП (рис. 1.11).
Основная особенность конструкции дома — расположение поперечных и продольных стен по границам квартир. В этом проектном решении наиболее логично сочетается архитектурная и конструктивная компоновка здания. По существу в границах несущих стен можно предусматривать различные планировки квартир, причем размеры квартир могут меняться в зависимости от шага поперечных несущих конструкций.
Несущие поперечные и продольные стены — из панелей толщиной 20 см. В плоскости наружных стен во избежание перегрузки торцов поперечных панелей весом наружных стен расположен каркас с шагом колонн 6—9 м и более. Отличительная особенность этого каркаса — применение ригелей большого сечения, которые служат одновременно подоконными утепленными панелями.
Панели перекрытия, выполняемые плоскими железобетонными предварительно напряженными толщиной 16 см, опираются на этот продольный ригель и на несущие продольные внутренние стены.
5. О выборе конструктивных схем жилых домов повышенной этажности
Сложность экономического сопоставления рассмотренных зданий, выполненных по различным конструктивным схемам, определяется влиянием целого ряда факторов — различием объемно-планировочных решений, выбором материалов и конструкций для отдельных элементов, индивидуальным подходом того или иного проектировщика к конструированию элементов. Влияние на стоимость только планировочных факторов может достигать 20%.
Тем не менее с определенной степенью точности можно сопоставить дома примерно одинаковой этажности и однотипных планировочных решений по основным показателям — расходу стали, бетона, цемента и по трудоемкости. Учитывая, что показатели будут неодинаковыми для домов высотой 9 и 16 этажей, имеющих различия как в планировочных решениях, так и в самих конструкциях, приведем их раздельно по этим двум группам зданий (табл. 1.1 и 1.2).
Сопоставление приведенных в табл. 1.1 данных показывает, что наиболее экономичными типами зданий по расходу стали, цемента и бетона, по затратам труда и стоимости являются крупнопанельные дома с конструктивной схемой в виде поперечных несущих стен, расположенных с узким шагом, — серии II-49 и II-57.
Для зданий высотой 16—17 этажей среди сопоставляемых конструктивных систем — крупноблочной, каркасно-панельной и крупнопанельной — преимуществами по основным качественным показателям обладает крупнопанельная (см. табл. 1.2).
Однако разница в расходе основных материалов — бетона, стали и цемента — для панельных и каркасных домов при высоте 16—17 этажей незначительна. Наиболее решительно в пользу панельных домов говорят показатели трудоемкости, особенно на монтаже, которая оказывается для панельных домов почти в 1,5 раза ниже, чем для каркасных.
Представляет интерес структура образования основных показателей расхода материалов в домах различных конструктивных схем. Удельные показатели расхода бетона, гипсобетона, стали и цемента для крупнопанельных и крупноблочных домов на 1 м 2 жилой площади приведены в табл. 1.3 (эти показатели нельзя считать вполне сопоставимыми в силу различий объемно-планировочных решений).
Представляет интерес проведенный в 1966—1967 гг. ЦНИИЭП жилища анализ конструктивных решений жилых зданий высотой 9 и 16 этажей с единым объемно-планировочным решением. Аналогичные исследования проводились в МНИИТЭП и Моспроекте.
Результаты анализа девятиэтажных домов с узким шагом поперечных несущих стен, с широким шагом поперечных несущих стен, с продольными несущими стенами и редко расположенными диафрагмами жесткости подтверждают в целом данные, приведенные в табл. 1.1.
По 16-этажным домам были сопоставлены следующие конструктивные схемы (также применительно к единому объемно-планировочному решению дома): поперечная схема с узким шагом несущих стен; поперечная схема с широким шагом несущих стен; схема с продольными несущими стенами; схема с полным каркасом (с продольным расположением ригелей).
Для получения более достоверных сравнительных характеристик различных конструктивных систем 16-этажных зданий были проведены статические расчеты конструкций, запроектированы конструктивные элементы и определен расход материалов на основные конструкции зданий.
Показатели по всем конструктивным схемам девятиэтажных домов оказались примерно одинаковыми 9 .
При схеме с широким шагом поперечных стен по сравнению со схемой с узким шагом поперечных стен повышение затрат вследствие увеличения пролета перекрытий погашается меньшими суммарными затратами на поперечные стены и перегородки.
В схеме с продольными несущими стенами уменьшение объема внутренних стен еще более существенно, и полученная в связи с этим экономия погашает дополнительные затраты, связанные с применением большепролетных перекрытий и с некоторым увеличением толщин наружных стен. Расход стали в конструктивных схемах с большепролетными перекрытиями оказался на 7—10% выше, чем в схеме с узким шагом несущих стен, а расход бетона и цемента соответственно ниже на 10—15%.
Трудоемкость возведения домов с этими конструктивными схемами также примерно одинакова.
В связи с тем что конструктивные схемы девятиэтажных домов оказались в сопоставимых условиях экономически равноценными, представляется целесообразным ориентировать проектирование таких зданий на применение конструктивных схем как с широким, так и с узким шагом поперечных стен.
При исследовании конструктивных схем 16-этажных зданий выявлено, что схемы с поперечными несущими стенами с узким и широким шагом имеют близкие показатели приведенных затрат (см. табл. 1.2—1.4).
Приведенные в табл. 1.4 показатели, полученные теоретическим (расчетным) путем, достаточно близко совпадают с аналогичными показателями табл. 1.2, полученными по рабочим чертежам реальных объектов. Показатели затрат труда на строительной площадке по всем бескаркасным схемам 16-этажных домов оказываются довольно близкими.
Конструктивная схема с полным каркасом по показателям сметной стоимости и по приведенным затратам дала удорожание около 10% по сравнению со схемой с узким шагом поперечных несущих стен. Затраты труда на возведение домов каркасной системы повышаются более чем на 40%. Расход стали в домах каркасной конструкции и панельных с широким шагом практически одинаковый.
Проведенные сопоставления относились к панельным домам без встроенных в первые этажи общественных помещений. Применение в первых этажах панельного дома каркаса резко повышает общий расход стали и бетона, а также трудоемкость (см. главу 3).
Таким образом, приведенные показатели обусловливают целесообразность для 16-этажных жилых домов бескаркасных конструктивных схем.
Схемы с поперечными несущими стенами с узким или широким шагом при такой этажности в экономическом отношении равноценны, но в статическом отношении схема с узким шагом содержит в себе большие резервы пространственной жесткости, что, как мы увидим далее, составляет важнейшую предпосылку для дальнейшего повышения этажности панельных зданий.
Обе конструктивные схемы с поперечными стенами могут получить равноценное применение при проектировании 16—18-этажных зданий, а для зданий большей этажности предпочтительна схема с узким шагом несущих стен.
Несмотря на полученные аналитические данные, показывающие эффективность схемы с продольными несущими стенами, ее нельзя рассматривать как перспективную. Эта схема значительно уступает схеме с поперечными несущими стенами по степени индустриальности.
Применение конструктивной схемы с несущими продольными стенами приводит к большей многодельности в условиях постройки, так как все работы внутри здания — устройство полов, крыши, санитарно-технические и электротехнические— выполняются кустарными методами и практически не поддаются индустриализации. Помимо этого, значительно усложняется конструктивное решение наружных (несущих) стен, которые при этой схеме должны воспринимать высокие усилия; в узлах наружных стен трудно обеспечить надежную передачу усилий.
Повышение этажности крупнопанельных домов от 5 до 9, затем до 12 и, наконец, до 17 этажей в пределах единой конструктивной схемы не приводит к резкому увеличению расхода материалов и повышению трудоемкости. Возрастание металлоемкости конструкций с увеличением этажности только в незначительной степени обусловлено необходимостью повышения несущей способности конструкций. Гораздо в большей степени перерасход материалов продиктован требованиями ныне действующих норм огнестойкости и технологическими требованиями унификации конструкций.
6. Новые направления развития многоэтажного индустриального домостроения
Как мы видели из рассмотрения последних решений панельных домов повышенной этажности, обычные панельные конструкции могут применяться в домах до 25 этажей. Уже при такой высоте в конструкциях панельных домов возникают дополнительные и довольно значительные усложнения. Они связаны прежде всего с обеспечением необходимой пространственной жесткости здания, что при большой этажности становится сложной инженерной проблемой.
Эта задача усложняется в домах с широким шагом поперечных стен в связи с ростом горизонтальных нагрузок на редко расположенные поперечные конструкции. В зданиях такой этажности короткие панели поперечных стен, разрезанные проемами, вследствие недостаточной жесткости, не могут воспринимать действующие ветровые нагрузки и надежно обеспечивать жесткость здания. Возможным направлением для повышения жесткости является объединение панелей поперечных стен в единый вертикальный диск, для чего перемычки, соединяющие панели, должны быть рассчитаны и законструированы таким образом, чтобы они могли воспринимать возникающие при этом сдвигающие усилия (значительные в нижних этажах). Проектные проработки показали, что такое решение для панельных зданий получается достаточно сложным. Наиболее целесообразный метод повышения жесткости здания — компоновка плана панельного дома с развитыми на всю его ширину поперечными стенами, которые в этом случае будут обладать достаточно высокой жесткостью и в зданиях высотой до 16—17 этажей относительно легко воспринимать горизонтальные нагрузки.
По-новому решена проблема обеспечения поперечной жесткости в 25-этаж-иом доме из вибропрокатных панелей, расположенных с узким шагом (см. рис. 1.5), и в проекте 27-этажного дома аналогичной конструктивной схемы (см. рис. 1.6). В этих домах даже при компоновке поперечных стен на всю ширину здания их несущая способность и жесткость оказались недостаточными для восприятия горизонтальных нагрузок. Поэтому межсекционные стены были превращены в диафрагмы жесткости, выполненные в виде сборно-монолитной конструкции, состоящей из спаренных сборных панелей, между которыми уложен слой монолитного железобетона.
Таким образом, с ростом этажности в структуре панельного дома появилась система жесткостей, которая воспринимает основные ветровые нагрузки, действующие на здание (до 70—80% всей ветровой нагрузки). При этом не только усложняется возведение панельного дома, но и существенно возрастает расход основных материалов — бетона, цемента, стали (табл. 1.5).
Помимо принципиального изменения конструкции связевых диафрагм с ростом этажности меняются и конструкции самих поперечных панелей, работающих на вертикальные нагрузки. Здесь уже не удается использовать типовые панели массового производства, а приходится создавать и осваивать свою номенклатуру панелей с усиленным армированием и повышенной маркой бетона. Усложняются с ростом нагрузок и узловые сопряжения.
Проведенные исследования и проектные проработки показали, что традиционные конструкции панельных домов, выработанные сегодняшней практикой проектирования, могут применяться для зданий высотой до 17—20 этажей.
Вместе с тем практика застройки Москвы (и других крупных городов) требует создания индустриальных домов и большей этажности.
В настоящее время разработан ряд таких систем, которые приняты для проверки в экспериментальном строительстве. Идея заключается в логичном сочетании монолитных железобетонных конструкций со стандартными панельными, что позволит возводить на высоком индустриальном уровне здания высотой до 40 и более этажей.
Несущей основой одной из таких конструкций 10 служит железобетонная «этажерка», в которую «вставлены» типовые конструкции обычных панельных домов (рис. 1.12).
Роль стоек выполняют стены жесткости, располагаемые в торцах здания, на границах секций и лестнично-лифтовых узлов. Эти стены жесткости, органически связанные с планировочным решением здания, возводятся по ходу монтажа элементов заполнения «этажерки». Опалубкой для стен жесткости служат сами панели. Стены жесткости опираются на монолитный железобетонный ростверк, устраиваемый поверх глубинных железобетонных свай большого диаметра, например типа «Беното» (см. главу 11).
В качестве ригелей сборно-монолитной рамы «этажерки» (рис. 1.12) применены продольные монолитные балки, имеющие пролеты, равные расстояниям между стенами жесткости, порядка 20 м. Ригели неразрезные, многопролетные и жестко соединены на опорах со стенами жесткости. Благодаря этому конструкция их значительно облегчается. Ригели располагаются в пределах высоты технических этажей и связываются по поперечным осям сборными железобетонными балками высотой 1,2 м. Ригели воспринимают нагрузку от 16 этажей панельного дома. Панели перекрытия передают ветровую нагрузку на стены жесткости по всей высоте, обеспечивая в то же время их устойчивость как стоек рамы.
Использование предложенной конструкции расширяет возможности архитектора, позволяет найти новые архитектурные формы зданий повышенной этажности, что особенно важно при застройке наиболее ответственных участков центральной части города.
Для возведения зданий этой конструкции могут быть использованы выпускаемые строительной промышленностью панели с одинаковыми размерами поперечного сечения и одинаковым армированием для всех этажей здания, т. е. обеспечена высокая степень унификации. Создание монолитных элементов «этажерочной» конструкции не требует опалубки (ни передвижной, ни переставной).
Первый этаж предназначен для размещения магазинов, ресторанов и других помещений культурно-бытового назначения, которые весьма сложно выполнять в обычных панельных домах (см. главу 3).
Важным качеством этой схемы является отсутствие в ней растягивающих усилий, которые всегда значительно усложняют конструкции панельных домов, приводят к существенному увеличению расхода стали. Более того, здесь с повышением этажности здания растягивающие усилия в стенах жесткости в месте примыкания к ростверку уменьшаются, так как вертикальная нагрузка в стенах жесткости резко возрастает и погашает растягивающие напряжения, возникающие от ветровой нагрузки.
Расход материалов — бетона и стали — на эту конструкцию для зданий высотой около 40 этажей оказывается не выше, чем на обычную панельную или каркасную конструкцию (табл. 1.6).
Другое направление в поисках новых конструктивных решений панельных зданий большой этажности также связано с применением монолитного железобетона. Предлагаемая конструктивная схема представляет собой монолитный железобетонный ствол, из которого «выпущены» на нескольких уровнях мощные железобетонные консольные полые плиты, являющиеся как бы платформами для опирания домов-блоков любой панельной конструкции (рис. 1.13). Как и в предыдущем решении, панельная конструкция собирается из стандартных (типовых) элементов и служит заполнением этой основной несущей конструкции. Монолитный железобетонный ствол наиболее рационально возводить в индустриальной подвижной опалубке или с помощью подъемного агрегата, в котором совмещены опалубка, подъемный механизм и подъемный кран для монтажа сборных конструкций. Прообразом такой установки может служить агрегат, использованный (и при том очень успешно) при возведении Останкинской телевизионной башни.
Дома такого типа могут возводиться в районах плотной застройки сложившейся части Москвы, так как для них требуется минимальная площадь земельного участка; кроме того, объем подземных работ, связанных с закладкой фундаментов, прокладкой коммуникаций и т. д., сравнительно невелик. Это решение позволяет создавать интересные и выразительные архитектурные композиции (рис. 1.13, а). Здания могут быть различной высоты — от 16 до 50 этажей.
Разновидность этой системы представляет сборно-монолитная железобетонная конструкция (рис. 1.14), в которой пространственная система диафрагм в виде ядра жесткости выполняется в монолитном железобетоне (например, в той же подвижной опалубке) и к этому ядру «привязывается» сборная панельная конструкция, работающая здесь только на вертикальные нагрузки. Панельные дома такой конструкции могут возводиться высотой до 30 этажей. Представляется, что этот тип дома должен получить достаточно широкое распространение в практике строительства в Москве. Важное преимущество такой конструкции — возможность создания домов различной конфигурации.
Другим направлением является возведение зданий в целом из монолитного железобетона с применением подвижной опалубки. Этот тип многоэтажных зданий получает в последние годы значительное распространение за рубежом. Недостаток решения — трудоемкость и многодельность, в связи с чем трудно ожидать распространения таких приемов конструктивных решений в практике московского строительства.
Показатели расхода бетона и стали для различных конструктивных схем применительно к жилому дому высотой 40 этажей практически одинаковы. Применение более сложных конструктивных форм — «этажерочной» конструкции или схемы с монолитным стволом — не вызывает ощутимого увеличения расхода материалов, открывая в то же время целый ряд важных качеств, о которых речь шла выше. Эти качества и определяют, с нашей точки зрения, перспективность предлагаемых конструктивных схем для зданий большой этажности в будущей застройке Москвы.
7. Создание каталога унифицированных изделий — новый этап в развитии индустриального строительства
Широкое применение унифицированных элементов заводского изготовления не только повышает уровень индустриализации строительства, но и одновременно дает большой экономический эффект, поскольку массовое изготовление таких элементов делает рентабельной автоматизацию всего процесса производства, а уменьшение трудовых затрат обеспечивает снижение стоимости унифицированных элементов.
При этом имеется в виду, что завод будет изготовлять только ограниченное по номенклатуре количество элементов и обязательно идентичных по своей конструкции. Такая организация производства унифицированных элементов, безусловно, положительно повлияет на улучшение их качества, так как в условиях массовости изготовления одного или нескольких видов изделий представляется реальная возможность непрерывно совершенствовать технологию.
К сожалению, при переходе к промышленному способу изготовления строительных конструкций, деталей и изделий в Москве вопросам унификации конструктивных элементов не было уделено должного внимания. Это привело к непомерному увеличению номенклатуры строительных элементов, что противоречит самому характеру современного индустриального способа производства. Более того, переход на новые типовые проекты жилых домов повышенной этажности вызвал резкое расширение номенклатуры конструктивных элементов.
Опыт проектирования и внедрения в практику строительства типовых проектов панельных жилых домов серии II-49, II-57, 1605 показал, что принятые в них различные решения конструктивных узлов, систем разрезки стен на панели и привязка их к модульным осям, различия в решении нулевых циклов при разных вариантах наружных стен и т. д. ведут к необоснованному росту количества типоразмеров строительных изделий и исключают возможность их применения в домах с аналогичными параметрами.
Каждый проект имеет собственную номенклатуру изделий, «привязанных» к домам только данной серии.
По существу однотипные в своих объемно-планировочных решениях девятиэтажные крупнопанельные дома с общей конструктивной схемой — с несущими поперечными стенами — имеют разнотипные конструкции, отличающиеся к тому же чрезвычайно большой номенклатурой изделий. Именно поэтому количество типоразмеров изделий катастрофически растет. Предприятия московской промышленности выпускают более 2560 типоразмеров изделий только для панельных домов, в том числе для перекрытий — 320, поперечных стен — 200, наружных ограждений — 400 типоразмеров. При этом рост количества типоразмеров изделий преимущественно определяется незначительными расхождениями конструктивных размеров и деталей конструкций в условиях весьма ограниченного выбора планировочных параметров. Несмотря на такое многообразие заводских изделий, набор архитектурно-планировочных решений крайне ограничен. Таким образом, создалось противоречие между недопустимо широкой номенклатурой изделий и также недопустимо ограниченным набором типов квартир, в то время как принципы унификации состоят в противоположной проблеме — из ограниченного набора конструкций получить многообразие архитектурно-планировочных решений. Эта проблема рождена противоречием между индустриальным способом изготовления конструкций и архитектурным творчеством. Первый требует максимального единообразия изделий, второму необходимо разнообразие. Разрешение этого противоречия — насущная задача сегодняшнего дня.
В каком же направлении должна решаться проблема унификации конструкций в московском строительстве?
Существует мнение, что между сериями, конструкции которых выпускаются различными предприятиями с разными технологиями производства, необязательна унификация. Однако анализ показал, что для разных серий, несмотря на самые различные архитектурно-планировочные решения, может быть строго унифицирован целый ряд конструктивных элементов.
Наиболее перспективной с точки зрения организации строительства является прежде всего унификация конструкций «нулевых» циклов. Такая унификация должна быть в первую очередь проведена внутри серий между ее вариантами.
Необходима также унификация лестнично-лифтовых узлов, санитарно-технических кабин, вентиляционных блоков и т. д. Должны быть созданы единые решения лестнично-лифтовых узлов как по планировочной компоновке, так и по конструкции отдельных элементов. То же относится к конструкции вентиляционных блоков. В большей мере за последние годы унифицированы санитарно-технические кабины для всех основных серий типовых проектов.
Унифицированными, как показала практика проектирования, могут быть и другие элементы дома, например конструкции первых этажей, если в них размещены общественные помещения (см. главу 3).
Другое важное направление унификации — создание унифицированных серий типовых проектов, т. е. серий, основанных на единой номенклатуре сборных железобетонных конструкций.
Вместе с тем все сказанное ни в коей мере не должно привести к однотипности, монотонности и однообразию архитектурных решений крупнопанельных домов. Значительное расширение номенклатуры ограждений позволит получить самые разнообразные решения фасадов. Наружные панели могут быть выполнены из различных материалов, с разными фактурами, с введением элементов лоджий, эркеров и т. п. Недостаточно используются различные приемы блокировки домов в целях создания ансамблей застройки, получения выразительных пространственных композиций. Дополнительный набор элементов, необходимый для этой блокировки, будет оправдан общей унификацией основных изделий всех панельных домов.
Создание унифицированных серий типовых проектов для условий московского строительства не решает полностью всех задач. На данном этапе, когда начинается большая реконструкция центральной части города, дальнейшее применение типовых решений домов может стать известным тормозом на пути прогресса архитектуры и техники строительства.
Принципы типового проектирования на новом более высоком этапе развития индустриального домостроения должны предусматривать переход от типовых домов к типовым унифицированным конструкциям и деталям; такой подход отвечает более высокому уровню проектирования.
Речь идет о создании единого сортамента строительных изделий для жилых и общественных зданий в Москве. Этот общий сортамент должен включать строго координированную единую систему типоразмеров унифицированных строительных изделий, которые должны применяться при проектировании жилых и общественных зданий различной конструкции: крупнопанельных жилых домов и отдельных унифицированных с ними по высоте этажа, общественных зданий с поперечными и продольными несущими стенами из крупных панелей; жилых домов и общественных зданий с несущими поперечными или продольными стенами из кирпича и крупных блоков; жилых и общественных зданий каркасно-панельной конструкции.
Главная цель разработки сортамента — преодоление существующего однообразия, а нередко и недостаточного качества объемно-планировочных решений зданий при одновременном упорядочении и сокращении общего количества типоразмеров строительных изделий.
Чтобы создать основу для составления каталогов и внедрения их в жизнь, разработана специальная модульно-координатная система. Сущность этой системы заключается в выявлении взаимосвязи между элементами здания и подчинения их наиболее целесообразным и обоснованным законам и правилам.
- а) подчинение осевых размеров зданий, количества и градаций типоразмеров, размеров и конфигураций отдельных элементов и частей зданий, их сопряжений и привязок, градаций нагрузок и других параметров определенным закономерностям, основанным на математических модульных рядах;
- б) введение единых однозначных привязок всех элементов к сетке пространственных координатных осей здания;
- в) создание на этой основе нормалей и каталогов модулированных изделий и типовых узлов.
В основе ее следующие положения: осевые размеры по длине, ширине, высоте и толщине отдельных элементов, размеры отверстий и допусков, пролеты несущих конструкций, высоты этажей и т. д. должны быть кратны определенным величинам. Важно правильно выбрать модульный ряд и сам модуль.
В качестве такого модуля принят для московского строительства размер 600 мм и в случае необходимости дополнительный модуль — 300 мм.
На этом модульном ряде и основан каталог. Он содержит необходимую номенклатуру для строительства: жилых домов с высотой этажа от пола до пола 300 см, основанных на едином модульном ряде размеров в плане 120 — 180 — 240 — 300 — 360 — 420 — 480 — 540 — 600 — 660 см;, общественных зданий с высотой этажа от пола до пола 330 — 360 — 420 — 480 — 660 см, основанных на едином модульном ряде размеров в плане 120 — 240 — 300 — 360 — 480 — 600 — 720 — 900 — 1200 — 1500 — 1800 — 2400 см.
При составлении каталога предусмотрена возможность осуществления различных конструктивных схем зданий: панельных с узким, широким и смешанным шагом поперечных несущих стен для жилых домов; каркасных с поперечным и продольным направлением ригелей для жилых и общественных зданий и др.
Этажность жилых домов предусматривается 9 — 12 — 16 — 20 этажей, общественных зданий — до 30 этажей.
Каталог включает широкий набор изделий, обеспечивающих создание разнообразных архитектурно-планировочных и объемных структур зданий (дома с прямоугольной конфигурацией, угловой, ступенчатой со сдвижкой в плане, трилистник и т. п.).
Унификация сборных изделий проводится исходя из конструктивного признака, т. е. по каркасным и панельным конструкциям. Вместе с тем учтена возможность унификации наружных стен, лестнично-лифтовых узлов, санитарнотехнических устройств (вентиляции, санитарно-технических кабин и т. д.), электротехнических устройств (электропанели) и т. п. для жилых домов с различными несущими конструкциями.
Для наружных стен принимаются взаимозаменяемые конструкции панелей — однослойные керамзитобетонные и трехслойные с эффективным утеплителем. Наружные панели, независимо от этажности домов, предусмотрены навесными. В случаях когда они являются несущими, например на торцах панельных зданий, их конструкция может состоять из одного элемента соответствующей несущей способности или из двух элементов — внутренней несущей железобетонной панели и наружной утепляющей.
Разрезка наружных стен на панели предусматривает одно- и двухмодульные панели, горизонтальные и вертикальные с проемами. Кроме этого, номенклатура включает ленточные (полосовые) панели как горизонтальные, так и вертикальные (двухэтажные). Причем в пределах одного фасада может сочетаться как горизонтальная, так и вертикальная разрезка панелей, что позволит еще в большей мере разнообразить архитектуру зданий. Этой же задаче отвечает набор элементов лоджий, эркеров и других элементов фасадов.
Сортамент предусматривает строго определенные решения узлов и деталей конструкций панельных домов, в наибольшей мере оправдавшие себя в практике крупнопанельного строительства. Так, например, на первом этапе опирание панелей перекрытий на внутренние стены принято по принципу платформенных узлов. Панели перекрытий размещаются в пределах планировочного шага, размером на конструктивный модуль, вследствие чего их конструктивные размеры будут отличаться от планировочных только на толщину шва между панелями.
В основу каталога положены унифицированные решения стыков наружных и внутренних несущих и ограждающих конструкций, выбранные в результате анализа существующих решений (см. главы 4—6). Унификация конструкций стыков позволит избавиться от существующей необоснованной их разновидности.
Сопряжение панелей внутренних и наружных стен предусматривается с заведением панелей внутренней стены на 30 мм в паз, образующийся между панелями наружных стен. Панели внутренних стен в одном из направлений проходят насквозь, а в другом примыкают к стене с разрывом.
Соединение наружной стены с перекрытием для случая несущих и навесных наружных ограждений решается однотипно, что позволит применять панели наружных стен в различных конструктивных схемах зданий.
В результате создается общая номенклатура — серия каталогов отдельных сборных элементов, изделий, закладных деталей, узлов сопряжений, типовых блоков, типовых секций, нормалей пролетов, сечений элементов и т. д. для всех типов зданий, материалов и конструкций.
Переход на модульно-координатную систему позволит осуществить подлинную техническую революцию в промышленности строительных материалов и деталей, где изготовление изделий по смодулированным каталогам сделает возможным унификацию бортов форм и изготовление их из прокатных профилей; закладные детали можно будет изготовлять из ограниченного количества смодулированных изделий; будут созданы каталоги арматурных каркасов и сеток, определены нормали длин арматуры и т. п.
Переход на применение единого сортамента конструкций для индустриального строительства создает предпосылки для новой организации заводского производства по открытой системе, когда заводы выпускают широкую номенклатуру изделий, из которых могут быть собраны здания самых различных типов. Эта система должна вытеснить действующую сейчас закрытую систему производства, являющуюся основной в работе домостроительных комбинатов, при которой домостроительными комбинатами выпускаются изделия только для строго определенных типов зданий. Тенденция к открытой системе, которая намечается в индустриальном строительстве, в значительной мере подтверждается практикой зарубежного строительства.
Поиски индустриальных методов строительства за рубежом прошли стадию так называемой «закрытой сборности» (закрытые системы «Камю», «Куанье» и т.п.). Закрытая система предусматривала использование сборных элементов, изготовляемых по индивидуальному заказу для каждого проекта, намеченного к осуществлению. Этим определилась недостаточная экономическая эффективность таких систем из-за малой серийности и нарушения ритмичности производства вследствие частой переналадки оборудования.
Характерно, что ни одна из закрытых систем не обладала свойством взаимозаменяемости с другими системами. Это затрудняло специализацию строительной промышленности и снижало эффективность использования капиталовложений.
В связи с этим в ряде западноевропейских стран возникла тенденция развития заводского производства взаимозаменяемых частей и функциональных элементов, из которых можно составить большое число различных комбинаций,— переход к так называемой открытой системе индустриализации. По прогнозам французских специалистов применение открытой системы индустриализации позволит значительно увеличить объем производства серийных элементов и соответственно объем полносборного строительства.
В этом же направлении ведутся работы в Англии, Дании и других странах.
Зарубежные специалисты (архитекторы, инженеры-конструкторы, технологи) считают, что дальнейший технический прогресс в области сборного домостроения может быть обеспечен в значительной степени комбинацией метода гибкой технологии с методами стандартизации. В качестве примеров сборного домостроения, развивающегося в этом направлении, можно указать на датскую систему «Есперсен» и английскую систему «Состой». Система «Есперсен» получила распространение благодаря своей технологичности и широкому варьированию планировки квартир на базе продольного модуля 30 см и поперечного модуля 120 см при высоте этажа от пола до пола 280 см. В основу системы «Состой» положен планировочный модуль 60Х20 см. Пролет плит перекрытий варьируется от 3,6 до 4,8 м с градацией 20 см, а ширина — с градацией 60 см.
При разработке новых типов панельных домов принимаются постоянными лишь те параметры, которые не имеют отношения к архитектурному решению жилых домов (например, высота этажа, постоянство формы боковых ребер панели), в то время как длина панели может изменяться.
Примечания
1. Типовые проекты домов этих серий разработаны Московским научно-исследовательским и проектным институтом типового и экспериментального проектирования (МНИИТЭП).
2. Проекты разработаны мастерской № 1 Моспроекта-1.
3. Проект разработан мастерской № 1 Моспроекта-1.
4. Проект разработан мастерской № 10 Моспроекта-1.
5. Проект разработан в мастерской № 2 «Моспроекта-1.
6. Проекты этой серии разработаны МНИИТЭП.
7. Проекты разработаны авторским коллективом МНИИТЭП и ЦНИИЭП жилища.
8. Проекты этой серии разработаны в МНИИТЭП.
9. В процессе совершенствования технологии монтажа, особенно при возведении силами домостроительных комбинатов, затраты труда на строительной площадке систематически снижаются и составляют в настоящее время для домов серии П-49Д по отчетным данным ДСК-1 — 1,4 чел.-дня.
Как определить несущая стена или нет
Полезные советы
Как определить, является ли стена несущей
Многие люди, желая сделать свою квартиру просторнее, уютнее или функциональнее, решают устроить перепланировку. Это серьёзное решение, которое соответственно требует серьёзного подхода. Мало просто сделать проем в стене или, тем более, снести её объединив две смежные комнаты. Необходимо знать какие стены в доме являются несущими, можно ли делать в них проем или сносить, чтобы это не привело к нарушению прочности здания и не подвергло опасности его жителей. А для проведения работ лучше обратиться в специализированную организацию, которая занимается алмазной резкой бетона. В любом случае, перепланировку необходимо согласовывать с органом местного самоуправления. За самопроизвольную перепланировку предусматривается административное наказание.
Итак. Как же определить является ли стена несущей?
Несущими стенами принято называть стены, которые принимают на себя нагрузку от перекрытий и крыши здания и передают её фундаменту. Толщина стены зависит от материала из которого она сделана и какую нагрузку она несёт. Несущие стены могут быть внутренними и наружными. Внутренние несущие стены обычно имеют меньшую толщину, чем наружные — за счет отсутствия необходимости в теплоизолирующих слоях.
Обозначение несущих стен на плане
Первый способ определить какие стены несущие, это обратиться к плану здания. Это может быть архитектурно-строительный план рабочего проекта на здание или поэтажный план из паспорта БТИ. К сожалению, не существует стандарта на обозначение несущих стен на плане. Например, в архитектурно-строительном плане, несущие стены выделяются отдельной штриховкой, а на плане БТИ, более толстыми линиями, но не всегда. Стена может быть обозначена тонкой линией и при этом являться несущей.
Определение несущих стен по толщине
Второй способ узнать какая стена несущая, по её расположению и толщине.
Несущие стены в кирпичном доме
Толщина стен в кирпичных домах кратна размеру кирпича (120 мм), плюс толщина шва раствора (10 мм), если кладка не одна. Соответственно, кирпичные стены могут быть толщиной 120, 250, 380, 520, 640 мм и т.д. В основном, в кирпичных жилых домах внутренние перегородки выполнены из кирпича или гипсобетонных панелей толщиной 80 или 120 мм. Межквартирные перегородки толщиной 250 мм из кирпича или 200 мм из двойных панелей с воздушным зазором. Несущие стены в кирпичном доме имеют толщину от 380 мм.
Большинство кирпичных домов построенные по типовым сериям – это так называемые “сталинки” и “хрущёвки”. Оба этих типа имеют схожие конструктивные решения и выполнены в виде трех продольных несущих и поперечных стен, которые, поддерживают продольные и, в основном, тоже являются несущими.
Также, несущими являются стены, на которые опираются междуэтажные плиты перекрытия (короткой стороной). Обычно это продольные несущие стены. Встречается вариант, когда плита перекрытия опирается на железобетонную балку прямоугольного сечения. Которая, в свою очередь, опирается на несущие стены или кирпичные столбы. Под балками, обычно, устанавливается межкомнатные или межквартирные перегородки.
Несущие стены в панельном доме
В панельных домах толщина внутренних перегородок колеблется от 80 мм до 120 мм, выполненных из гипсобетонных панелей. А, внутренние несущие стены, это железобетонные панели толщиной 140, 180 или 200 мм. Наружные несущие стены в панельном доме имеют толщину от 200 мм. Чаще всего это однослойные панели из керамзитобетона толщиной 300-350 мм или многослойные состоящие из двух железобетонных панелей толщиной от 60 мм (внешняя) и 80-100 мм (внутренняя), разделённые утеплителем. В итоге, несущие стены в панельном доме имеют толщину от 120 мм.
Несущие стены в монолитном доме
С несущими стенами в монолитном доме не всё однозначно. Определить их удается не всегда. К тому же, их может и не быть (например, в монолитно-каркасных зданиях). В жилых монолитных домах встречаются разнообразные конструкции. Такие как, монолитные несущие стены, колонны, пилоны, балки т.д. Стандартная толщина стен и пилонов составляет 200, 250, 300 мм. Диаметр несущих колонн может быть более 300 мм. Толщина внутренних стен, сделанных, обычно, из газобетонных блоков, составляет от 200 мм. Таким образом, толщина не несущих перегородок составляет менее 200 мм. Но, обратное не обязательно верно для несущей стены. Так как, в монолитных домах перегородки могут быть толщиной более 200 мм (например, из пеноблоков).
Если любой из вышеперечисленных способов вызывает у вас затруднения, вам потребуется обратиться за помощью к специалистам проектных организаций для проведения инженерного обследования. Чаще всего это необходимо в случае нетиповой постройки, здания по индивидуальному проекту или старого здания.
Несущая стена — это основа здания, перепланировку делаем очень аккуратно
Несущие стены это опорные конструкции
Несущие стены – это опоры всего строения. Ведь именно на них держится весь каркас. Поэтому нарушение данной конструкции может привести к плачевному результату. Перепланировка требует особых знаний и квалификации.
Инженеры и строители — только эти люди могут правильно и грамотно провести перепланировку помещения. Поэтому если вы задумали снести стену или же просто сделать нишу, то нужно сразу же обращаться к профессионалам.
Не важно какой объем работы вам нужно сделать, даже если вы хотите всего на всего сделать углубление в стене, очень важно придерживаться советов и мнения профессионалов.
О том, что несущие стены нельзя сносить и ломать, знают все. Но иногда перепланировка именно этого и требует. В первую очередь следует разобраться, какие стены являются несущими и уже после этого решать, что и как делать.
Все делаем в следующем порядке:
- Начать следует с приглашения специалистов из БТИ, которые выпишут вам соответствующее разрешение, если перепланировка возможна и безопасная. На выданном документе указаны стены, что могут быть снесены без ущерба для прочности квартиры и дома. Уже после этих процедур можно обращаться к архитекторам и строителям, чтобы начать перепланировку и дальнейшие ремонтные работы.
- Кроме того, очень важно не забывать, что перепланировка должна быть узаконена, в противном же случае могут возникнуть проблемы с дальнейшей продажей квартиры. Однако, на то чтобы узаконить готовую перепланировку уйдет много времени и сил.
- Если вам интересно заранее знать какие стены в вашей квартире несущие, то существует несколько несложных способов, которые позволят это установить. Каждый человек может сам определить, какие стены квартиры являются несущими, для того, чтобы заранее продумать будущую перепланировку, а после получение официальных результатов, просто-напросто подкорректировать в соответствии с требованиями безопасности.
Решив заняться ремонтом и перестройкой несущих стен, или изготовлением арок (см. Арка в квартире: перевоплощение в декоративную конструкцию ) или дверей, надо определиться, на сколько реально это делать. И понять, какие стены в квартире несущие, какова их функция и что с ними можно будет сделать. Давайте и разберемся с этими вопросами по порядку.
Каковы существуют требования к несущим стенам
Стены, потолок, пол — это несущие конструкции в принципе во всех зданиях. Именно стены, а не перегородки (см. Перегородки и стены – в чем отличие ).
К ним предъявляются определенные требования и если изменить конструкцию, требования должны выдерживаться, и они следующие:
Они должны быть прочными, долговечными и устойчивыми, так как это опора всего здания. На них переходит вес и крыши и потолка.
Как определить несущую стену
Стены домов и квартир выполняют разные функции и испытывают неодинаковую нагрузку. Несущие стены принимают на себя нагрузку не только собственного веса, но и вес потолочных перекрытий. Задумав капитальный ремонт, связанный с перепланировкой, просто необходимо знать, как определить несущую стену.
Несущая стена установлена перпендикулярно по отношению к плите, которая на нее упирается. То есть плита лежит короткой стороной на стене, отдавая ей значительную часть своей массы. В постройках не всегда используются несущие стены. Иногда вместо них ставят колонны или балки. Но в основном, в жилых помещениях при строительстве устанавливают несущие стены, определить которые в одних случаях просто, в других — затруднительно.
Несущая стена — опора для плит перекрытия
Заранее отметим, что операции, проводимые с несущими стенами, включая внутренний монтаж проводки, обустройство ниш и разных отверстий, не стоит проводить самостоятельно без профессиональных навыков. Об арках. дверных проемах, протяженных участках или частичном сносе и речи быть не может.
Как определить, какая стена несущая
Самый легкий способ найти несущую стену – ознакомиться с планом дома. На нем эта стена обозначена довольно понятно. План можно найти в местном исполкоме в отделе управления капитального строительства. Также можно использовать подробный план квартиры, находящийся в домовой книге или техпаспорте. Но в таком случае у владельца должен быть некоторый строительный опыт и навыки чтения чертежей.
На такой план можно взглянуть и вместе с соседями, проживающими этажом выше. В их проекте должно быть указано, на какую стену опирается конструкция их пола. Если квартира находится на верхнем этаже, можно залезть на чердак, и обратить внимание то, каким образом лежат плиты.
Обратите внимание! Если есть хоть малейшая капля неуверенности, ни в коем случае не трогайте стену, поскольку это может обойтись очень дорого.
Толщина кирпичной несущей стены
Если план добыть невозможно, будем определять несущую стену по характерным признакам. Расположение стены может многое сказать о ее предназначении. Стены, смотрящие на лестничный холл, а также внутренние стены, граничащие с квартирой соседей, являются несущими. Кроме того, некоторые наружные стены, граничащие с окружающей средой, тоже могут быть несущими. Они могут составлять коробку здания, и принимать на себя весь груз.
Следующий способ определить такую стену, обратить внимание на ее толщину. Если толщина кирпичной кладки составляет 38 сантиметров и больше, и если железобетонная панель имеет толщину более 14 см, то эти стены – несущие. Теперь об этом поподробнее.
Ширина кирпича составляет 12 см. Цементный шов между кирпичами занимает в среднем 1 см. Простая математика подсказывает нам, что 38 см – это кладка из трех кирпичей, в которой присутствует два шва (12+1+12+1+12=38). 51 см – 4-кирпичная кладка; 64 см – 5-кирпичная и т. д. Межкомнатные стены обычно не толще 18 см. Толщина стен определяется без учета штукатурки. Поэтому перед замером, лучше очистить стены от старой отделки.
В кирпичных домах, построенных в 90-е годы и позднее, ситуация немного сложнее. Они, скорее всего, были построены по индивидуальному проекту, и определить несущую стену поможет автор планировки.
Несущие стены в панельном доме
В панельном или блочном доме очень сложно реализовать свои строительные идеи, поскольку большинство стен в нем – несущие. К ним относятся и межквартирные, и наружные и перпендикулярные наружным стены. Также несущими являются стены сантехнических комнат.
Перегородки между комнатами составляют всего лишь 80–100 мм. Но бывают исключительные случаи, когда в подобных домах толщина стен составляет 12 сантиметров в ширину. Считать ли ее несущей, или это просто утолщенная перегородка? В этом случае, за помощью необходимо обратиться к компетентным людям, которые сделают заключение, опираясь на архитектурный проект здания. Они же и будут решать, можно проводить дальнейшие работы в доме или нет.
Как узнать несущую стену в монолитном доме? В домах, фундамент которых плавно переходит в каркас здания, любая стена толщиной более 20 см, считается несущей. Однако в таких домах, которые часто строятся не по стандарту, а по конструкторскому решению заказчика, для определения несущей стены, недостаточно руководствоваться одними размерами. Простая перегородка в монолитном доме может быть толще 20 см. А бывают дома, где вообще нет несущих стен. Вместо них используются надежные колонны. Поэтому помощью может послужить план здания и чертежа. Если по какой-то причине они недоступны, в таком случае не обойтись без вердикта уполномоченных лиц.
Разрешение соответствующих органов.
Многие не желают связываться с должностными лицами и предпочитают решать такие важные вопросы самостоятельно. Но это чревато грубыми ошибками. Не стоит бояться вызывать в свой дом специалистов для консультации и получения разрешения. Более того, если вы обнаружили на стене, пусть даже не несущей, малейшие трещины, отсыревший или раскрошившийся участок, пригласите инспектора, который оценит степень повреждения и даст советы.
Обратите внимание! Любая перепланировка независимо от типа квартиры, будь то хрущевка, или коттеджный дом, требует согласия и письменного разрешения БТИ или других соответствующих государственных служб. Работы с несущими стенами, даже если их выполняет профессионал, также требуют наличия разрешения.
Если все же придется проводить некоторые демонтажные работы несущих стен, их должен выполнять грамотный специалист, умеющий устанавливать временные колонны, берущие на себя вес плиты вместо стены. Следить за процессом и проводить расчеты таких колонн должны представители уполномоченных организаций, инженеры, имеющие лицензию на данную строительную деятельность.
Обратите внимание! Квартиру с неузаконенной перепланировкой невозможно продать, а получить проект уже переделанной квартиры будет очень тяжело и проблематично.
Не нужно думать, что планируемая работа является незначительной, и не стоит того, чтобы вызывать бригаду. Малейшая ошибка может стоить жизней многих людей, ведь незаметная микротрещина в несущей стене со временем может привести к обрушению здания.
Работы, проводимые на несущих стенах
Монтаж опоры при сносе несущей стены
Решившись проводить работы на несущих стенах, например, штробить канавы, делайте это с максимальной осторожностью. Если на стене есть розетки или выключатели. помните, что внутри стены прячется проводка. которая, если не обесточить помещение, может вывести из строя систему электроснабжения и нанести травму работнику. Если дом старый, в стене может даже находиться газовая труба. Работайте аккуратно и, если есть возможность, пользуйтесь проектом, где все эти нюансы отмечены.
Обратите внимание! Никогда не забывайте, что нельзя сносить несущую стену, оставляя перекрытие без опоры.
Если профессиональные навыки позволяют взяться за частичное удаление стены, не забудьте разместить в получившемся проеме подпору, которую со временем можно скрыть фальшбалками.
Конструкции зданий
Основой конструктивного решения зданий является выбор конструктивной и строительной системы, а затем — конструктивной схемы.
Конструктивная система — это совокупность взаимосвязанных вертикальных и горизонтальных несущих элементов (конструкций) здания, обеспечивающих его прочность, жесткость и устойчивость.
Строительная система — это комплексная характеристика конструктивного решения сооружения по материалу и технологии возведения основных несущих конструкций. Строительные системы бывают традиционные, монолитные и полносборные.
Конструктивная схема здания представляет собой вариант конструктивной системы по признакам состава и размещения в пространстве основных несущих конструкций. Ее выбирают на начальной стадии проектирования с учетом объемно-планировочных, конструктивных и технологических требований. Фундаменты, стены, отдельные опоры и перекрытия соединяются между собой в пространстве, образуя несущий остов здания.
В зависимости от вида основных несущих элементов каркаса, здания имеют такие конструктивные типы: бескаркасный, каркасный, с неполным каркасом (рис. 1).
Рис. 1. Конструктивные типы общественных зданий: а — бескаркасный; б — каркасный; в — с неполным каркасом. 1 — несущие стены; 2 — междуэтажное перекрытия; 3 — колонны; 4 — ригель; 5 — самонесущие стены
Бескаркасные здания состоят из системы ячеек, образованных стенами и перекрытиями (рис. 1. а). Этот конструктивный тип зданий чаще всего распространен при строительстве жилых домов, школ и других общественных зданий.
В каркасных зданиях нагрузки от перекрытия принимаются каркасом (колонн, ригелей, пролетами, фермами). Каркасный тип здания представляет собой многоярусную пространственную систему, которая состоит из колонн и междуэтажных перекрытий (рис. 1. б). Поскольку несущими элементами в таких зданиях являются колонны, ригели и перекрытия, то стены выполняют в них ограждающую роль. Такой тип зданий чаще всего используют для зданий повышенной этажности, а также тогда, когда необходимо иметь помещение больших размеров, свободных от внутренних опор.
В зданиях с неполным каркасом (рис. 1. в) нагрузки от перекрытия принимается внутренним рядом колонн и внешними стенами. В этих зданиях внутренние стены заменяются внутренним каркасом, одним или несколькими рядами колонн, по которым укладываются ригели. На ригели опираются плиты перекрытия. Включение в несущий остов здания элементов внутреннего каркаса дает экономию стенового материала и увеличивает, при одинаковых размерах здания, ее полезную площадь.
Каждый конструктивный тип здания имеет несколько конструктивных схем, которые отличаются взаимным расположением несущих элементов.
Для бескаркасных типов зданий (рис. 2) характерны такие конструктивные схемы:
— с продольным расположением несущих стен (в этом случае на продольные стены опираются плиты перекрытия);
— с поперечным расположением несущих стен (когда на поперечные стены опираются плиты перекрытия);
— с опиранием плит на продольные и поперечные стены (по контуру).
Рис. 2. Конструктивные схемы бескаркасных зданий: а — с продольным расположением несущих стен; б — с поперечным расположением несущих стен; в — с поперечными и продольными несущими стенами. 1 — внешние и внутренние несущие стены; 2 — плиты междуэтажного перекрытия; 3 — внутренние поперечные несущие стены; 4 — торцевая несущая стена; 5 — продольные и поперечные несущие стены; 6 — плиты перекрытия, опираются по контуру
Здания каркасного типа (рис. 3) могут иметь схемы: с поперечным расположением ригелей, с продольным расположением ригелей, с перекрестным расположением ригелей, безригельные.
Рис. 3. Конструктивные схемы каркасных зданий: а — с поперечным расположением ригелей; б — с продольным расположением ригелей; в — с перекрестным расположением ригелей; г — безригельного. 1 — колонны; 2 — ригели; 3 — самонесущие стены; 4 — плиты межэтажного перекрытия; 5 — продольный ригель; 6 — между колонные плиты перекрытия
Здания с неполным каркасом (рис. 4.) могут иметь схемы: с продольным расположением ригелей, с поперечным расположением ригелей, безригельные.
Рис. 4. Конструктивные схемы зданий с неполным каркасом: а — с продольным расположением ригелей; б — с поперечным расположением ригелей; в — безригельная. 1 — внешние стены; 2 — колонны; 3 — междуэтажные плиты перекрытия; 4 — ригели; 5 — плиты перекрытия
По сравнению с конструктивным типом здания, конструктивные схемы дают глубокую характеристику особенностям несущего остова здания. Выбор конструктивной схемы влияет на объемно-планировочное решение здания и определяет тип его основных конструкций.