Разрез по наружной стене многоэтажного дома

Чертежи разрезов зданий

Разрезом называется изображение здания, мысленно рассеченного вертикальной плоскостью. Разрезы на строительных чертежах служат для выявления объемного и конструктивного решения здания, взаимного расположения отдельных конструкций, помещений и т.п. Разрезы бывают архитектурные и конструктивные.

Архитектурный разрез (рис. 10.11.1) служит, главным образом, для определения композиционных сторон внутренней архитектуры* На таком разрезе показывают высоту помещений, оконных, дверных проемов, цоколя и других архитектурных элементов. Высота этих элементов, связанных с архитектурной отделкой помещений, чаще всего определяется отметками.

На архитектурном разрезе толщину чердачного перекрытия, конструкцию крыши и фундаментов не показывают (см. рис. 10.11.1).

Линия нижнего контура чердачного помещения при этом должна соответствовать низу чердачного перекрытия, а линия верхнего контура — верху крыши, т.е кровле. При вычерчивании оконных проемов расстояние от пола до низа оконного проема (подоконника) должно быть 750—800 мм, а от верха проема до потолка — около 400 мм.

Такого рода разрезы могут выполняться в отмывке и в покраске. Это дает возможность выявить внутреннее пространство помещений, тональность покраски всех элементов и т.п.

Архитектурные разрезы составляют в начальной стадии проектирования, и на них не показывают конструкции фундаментов перекрытий, крыш и т.д. Такие разрезы используют для проработки фасада здания.

Конструктивные разрезы входят в рабочие чертежи проекта здания. На этом типе разрезов показывают конструктивные элементы здания, а также наносят необходимые размеры и отметки (рис. 10.11.2), Проемы, лестницы изображают условными обозначениями по ГОСТ 21.501-93.

В строительных чертежах используют простые, ступенчатые, поперечные и продольные разрезы. Однако рекомендуется применять простые разрезы (одной плоскостью).

Направление взгляда для разрезов принимают, как правило, по плану снизу вверх и справа налево.

При выполнении поперечного разреза секущую плоскость располагают перпендикулярно коньку крыши или наибольшему размеру здания; при продольном разрезе она параллельна им.

Направление секущей плоскости, как правило, выбирают таким, чтобы она проходила по наиболее важным в конструктивном или архитектурном отношении частям здания: оконным и дверным проемам, лестничным клеткам (желательно по одному из маршей), балконам, шахтам подъемников и т.д. Следует учесть, что в разрезах по лестнице секущую плоскость, как правило, проводят по маршу, расположенному ближе к наблюдателю. При этом марш лестницы, попавший в разрез, обводят линией большей толщины (сплошная основная), чем контур марша, по которому секущая плоскость не проходит. Контур этого марша обводят сплошной тонкой линией.

Если при построении продольного разреза секущая плоскость параллельна коньку крыши, то, несмотря на это, разрез крыши выполняют так, как будто секущая плоскость рассекала здание по коньку. В этом случае элементы, расположенные ниже чердачного перекрытия, изображают, исходя из действительного положения секущей плоскости.

Секущая плоскость не должна проходить через колонны, стойки, вдоль балок стен и перегородок. Желательно располагать ее между этими элементами. Поэтому контуры фундаментов под колоннами и столбами вычерчивают линиями невидимого контура. Кухонные очаги, отопительные печи и дымоходы показывают неразрезанными.

Положение секущей плоскости в зданиях, у которых противоположные стены имеют одинаковое решение на большом протяжении, следует подбирать так, чтобы с одной стороны разреза были показаны оконные проемы, а с другой — проем ворот или наружных дверей (см. рис. 10. 11.2).

Кроме общих разрезов, на которых показывают здание в целом, применяют местные разрезы. Их делают по тем участкам здания, конструкция которых не выявлена на основных разрезах (рис. 10,11.3).

На разрезах рекомендуется изображать не все элементы, расположенные за секущей плоскостью, а только те, которые находятся в непосредственной близости от нее. Это могут быть колонны, фермы, балки, открытые лестницы, площадки, подъемно-транспортное оборудование и т.п.

На разрезах здания без подвалов грунт и элементы конструкций, расположенные ниже фундаментных балок и верхней части ленточных фундаментов, не изображают. Контуры тоннелей показывают схематически тонкой штриховой линией (рис. 10.11,4).

В разрезах зданий и сооружений пол на грунте изображают одной сплошной толстой линией. Пол на перекрытии и кровлю вычерчивают одной сплошной тонкой линией. Такое изображение пола на грунте и перекрытии и кровли дается независимо от числа слоев в их конструкции.

Состав и толщину слоев пола и кровли указывают в выносной надписи. Если в нескольких разрезах изображены покрытия, не отличающиеся по составу, выносную надпись делают только на одном из разрезов, а в других приводят ссылку на разрез с полной выносной надписью (рис. 10.11.5, а).

На рис. 10.11.5, б приведен разрез многоэтажного жилого дома.

При выполнении разрезов зданий в типовых проектах их обычно разделяют на две части. Одна часть (нулевой цикл) используется для строительства подземной части здания, т.е. фундаментов и технического подвала (рис. 10.11.6). Другая — для строительства надземной части здания (рис. 10.11.7).

Это вызвано тем, что при привязке здания к реальной строительной площадке большая часть изменений вносится в конструкцию фундамента. На чертежах разрезов наносят и указывают: координационные оси здания, расстояния между этими осями, расстояния между крайними координационными осями, координационные оси у деформированных швов. При необходимости указывают толщину стен и их привязку к координационным осям здания. Кроме этого, на чертежах разрезов указывают: отметки уровня земли; чистого пола; этажей и площадок; отметки низа несущих покрытий одноэтажных зданий и низа плит покрытия верхнего этажа многоэтажных зданий; отметку низа опорной части, заделываемой в стену элемента конструкции; отметку верха стен, карнизов, уступов стен, головки рельсов крановых путей; размеры и привязку по высоте проемов, отверстий, ниш и гнезд в стенах и перегородках, изображаемых в сечении.

При изображении на разрезах проемов с четвертями их размеры указывают по наименьшей величине проема.

Кроме того, на разрезе приводят отметки вентиляционных и лифтовых шахт, других устройств, расположенных на крыше. Могут быть также нанесены обозначения узлов, не приведенные на плане.

Вообще, на разрезах должны быть нанесены все размеры и отметки, необходимые для определения расположения отдельных элементов здания. Однако, не рекомендуется дублировать размеры, имеющиеся на плане. Исключение составляют только размеры между координационными осями.

На разрезах, в которых трудно исчерпывающе показать наиболее сложные части, могут разрабатываться детали или элементы разрезов в зависимости от сложности решения и размеров деталируемого участка. Участки, показанные в элементах разреза, не должны, как правило, детализироваться в более крупном масштабе. В проектах зданий со стенами из крупных блоков или панелей не следует выносить элементы разрезов стен, а заменять их ссылкой на монтажные схемы.

За габаритом разреза выноски рекомендуется располагать у наружного контура разреза, затем наносить размерную линию, а за размерной линией ставить отметки. Полочка отметки должна быть повернута наружу (см. рис. 10.11.7). Для удобства размещения отметок следует провести две тонкие вертикальные линии. На одной располагается знак отметки, другая ограничивает ширину полочки (рис, 10,11,8).

Ниже предлагается следующий порядок построения чертежа разреза (рис. 10.11.9, а—з):

1. Сначала проводят горизонтальную прямую, которую принимают за уровень пола первого этажа (т.е. ее уровень равняется отметке 0,000). Для построения различных элементов разреза используют некоторые размеры, имеющиеся на плане, например, расстояние между координационными осями, толщину внутренних и наружных капитальных стен и перегородок, ширину оконных и дверных проемов и т.п.
2. Затем проводят вторую горизонтальную линию, определяющую планировочную поверхность земли.
3. Далее за первой горизонтальной прямой, обозначающей линию чистого пола, откладывают расстояние между соответствующими координационными осями. Эти размеры берут с чертежа плана здания. Через эти точки проводят вертикальные прямые (оси стен).
4. По обе стороны от вертикальных прямых на расстоянии, определяющем толщину наружных, внутренних стен и перегородок, попавших в разрез, проводят тонкими линиями их контуры. Далее проводят горизонтальные линии контура пола, потолка, перекрытий и т.п.
5. Проводят контуры перекрытий.
6. Изображают другие элементы здания, расположенные за секущей плоскостью (крышу, перегородки и т.п.), намечают контуры проемов.
7. Проводят выносные и размерные линии, вычерчивают знаки высотных отметок.
8. Обводят контуры разреза линиями соответствующей толщины, наносят необходимые размеры, отметки, марки осей и т.п. Делают необходимые надписи и удаляют ненужные линии построения.

Эту последовательность построения применяют для изображения архитектурного разреза. Порядок построения может несколько изменяться.

При построении конструктивного разреза такая последовательность сохраняется. Однако более детально вычерчивают конструктивные элементы, обозначают узлы (окружностью или овалом) для дальнейшей разработки, для многослойных конструкций даются этажерки, штрихуется контур естественного грунта и других элементов.

В отличие от разрезов в машиностроительном черчении, конструктивные элементы здания, попавшие в разрез, но выполненные из материала, являющегося основным для данного здания или сооружения, не штрихуют. В этом случае только участки стен, отличающиеся материалом, выделяют условной штриховкой.

Например, в здании из кирпича штрихуют железобетонные балки-перемычки или рядовую кирпичную кладку в стенах из крупных блоков.

Источник

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).

1. С поперечными несущими стенами. Эта схема в свою очередь в зависимости от компоновки и расположения несущих конструкций подразделяется на схемы:

• 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).

По статической схеме наружных ограждений различаются здания: с несущими, самонесущими наружными стенами и с навесными наружными стенами.

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.

В частности:

• 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.

Такая система создается МНИИТЭП и Моспроектом.

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.

10. Проект разработан мастерской № 1 Моспроекта-1.

11. Проект разработан мастерской № 10 Моспроекта-1.

Источник