горизонтальный стык крупнопанельных стен
Горизонтальный стык крупнопанельных стен
Каждый из взаимосвязанных между собой крупноразмерных элементов крупнопанельного здания обладает свойствами непрерывного и независимого деформирования. Наиболее ярко это проявляется в элементах наружного ограждения, где под влиянием колебания наружных и внутренних температур, при намокании, высыхании и возможных неравномерных осадках фундаментов в соединениях сборных элементов (в швах) возникают сложные напряженные состояния и связанные с ними деформации. Эти деформации различны не только по своей направленности и величине, но и по цикличности. Так, например, в течение 1,5-2 месяцев после окончания монтажа происходит интенсивная усадка бетона в панелях наружных стен (не фиксируемое человеческим взглядом уменьшение размеров стеновых панелей), приводящая к необратимому раскрытию вертикальных швов. В период эксплуатации воздействие на шов меняется; усадка окончена, но начинается отопительный сезон или наступает жаркое время года, и под воздействием температур стеновые панели увеличивают свои размеры и сжимают шов, как бы расшатывая его. Одновременно на шов действуют и другие факторы (изменение длины сходящейся в этом шве поперечной стены и т. д.). Такие знакопеременные усилия приводят к быстрому образованию трещин в швах. Наибольшее раскрытие трещин в вертикальных швах происходит в верхних этажах, у земли они почти незаметны. Величина раскрытия горизонтальных швов увеличивается к торцам здания. Раскрытие швов достигает иногда 5-7 мм. В образовавшуюся трещину проникает влага, происходит продувание и промерзание стыка, развивается коррозия закладных деталей.
Конструкции стыков крупнопанельных стен и сопряжений стен с панелями перекрытий в крупнопанельных зданиях разнообразны.
Стыки панелей должны исключать возможность проникания атмосферной влаги на внутренние поверхности ограждений, препятствовать переувлажнению материалов заполнения стыков и прилегающих к стыкам участков стен. 
Рис. 12. Типы вертикальных стыков панельных стен
а — плоские; б — профилированные бесшпоночные; в — профилированные шпоночные; 1 — звукоизоляционная прокладка; 2 — раствор; 3 — бетон замоноличивания стыка.
В бесшпоночных соединениях сдвигающие усилия воспринимаются сварными или петлевыми связями, замоноличенными бетоном в полости вертикального стыка. Бесшпоночные соединения требуют увеличенного (по сравнению со шпоночными соединениями) расхода арматурной стали.
Сварные соединения панелей на закладных деталях допускается применять в стыках стен для районов с суровым и холодным климатом с целью сокращения или исключения монолитных работ на строительной площадке. В стыках наружных стен с внутренними сварные соединения панелей на закладных деталях следует располагать вне зоны, где возможен конденсат влаги при перепаде температур по толщине стены.
По способу обеспечения изолирующих свойств стыки панелей подразделяются на закрытые, дренированные и открытые. Применение каждого из названных типов стыков следует предусматривать в соответствии с климатическими условиями района строительства и конструкцией наружных стеновых панелей.
Конструкции горизонтальных и вертикальных стыков следует предусматривать однотипными, например, не допускается проектировать вертикальные стыки открытыми, а горизонтальные закрытыми и наоборот.
Рис.1 Заделка горизонтального «открытого» стыка
1. панели наружных стен;
2. покрытие грунтовочным составом;
3. герметизирующий и утепляющий вкладыш;
4. утепляющий вкладыш
5. утепляющий вкладыш.
Рис.2 Заделка вертикального «открытого» стыка
1. панель внутренней стены;
2. цементный раствор;
3. слив из алюминия в местах пересечения вертикальных и горизонтальных стыков;
4. панели наружной стены;
5. утепляющий вкладыш;
6. воздухозащитная лента на клее;
7. водоотбойная лента;
8. покрытие грунтовочным составом.
В стыках открытого типа на торцевых поверхностях наружных стеновых панелей необходимо предусматривать гидрофобные покрытия.
Для водозащиты открытых вертикальных стыков следует проектировать установку в них водоотбойных лент (экранов) и профилей-направляющих из пластмасс на основе ПВХ или уплотнителей У-образного профиля. Возможно применение других видов водоотбойных экранов.
В пересечениях вертикальных и горизонтальных открытых стыков следует предусматривать водоотводящие фартуки. В панелях с выносным противодождевым зубом водоотводящие фартуки должны располагаться в подрезках, расположенных на верхних торцовых гранях панелей.
Рис. 39. Схема герметизации устья горизонтального открытого стыка с выносным противодождевым зубом
1 — водоотбойный экран; 2 — уплотняющая прокладка при зазоре стыка 10 мм — диаметром 30 — 40 мм, при зазоре 10 мм — диаметром 20 мм,
при зазоре 30 мм — диаметром 40 — 50 мм; 3 — водоотводящий фартук;
4 — направляющий профиль
В закрытых стыках для их герметизации устанавливают уплотняющие прокладки, на которые наносят с внешней стороны герметизирующую мастику. При применении нетвердеющих мастик следует предусматривать защитное покрытие.
Рис.3 Заделка горизонтального закрытого стыка:
1. поверхности панелей наружных стен, покрытые грунтовочным составом;
2. уплотняющая прокладка «Вилатерм» или упругий шнур «гернит»;
3. вулканизующийся герметик или герметизирующая мастика.
В горизонтальных закрытых стыках рекомендуется проектировать противодождевые гребень и зуб. В панелях из ячеистого, а также из легкого бетона толщиной 400 мм и более при качественном выполнении растворных швов допускается предусматривать плоские горизонтальные стыки без гребня и зуба.
а — при применении нетвердеющих герметизирующих мастик; б — при применении отверждающихся герметизирующих мастик
1 — защитное покрытие; 2 — нетвердеющая герметизирующая мастика; 3 — уплотняющая прокладка при зазоре стыка 20 мм —диаметром 30 — 40 мм; зазоре 10 мм — диаметром 20 мм, при зазоре 30 мм — диаметром 40 — 50 мм; 4 — отверждающаяся герметизирующая мастика
Рис.4 Заделка вертикального закрытого стыка:
1. вулканизующийся герметик или герметизирующая мастика;
2. «Вилатерм» или упругий шнур «гернит», установленный «насухо»;
3. панели наружной стены;
4. поверхности, покрытые грунтовочным составом;
5. «Вилатерм» или упругий шнур «гернит» остановленный на клее;
6. воздухозащитная лента на клее;
7. утепляющий вкладыш.
уплотняющая прокладка («Вилатерм» или упругий шнур «гернит») при зазоре стыка 20 мм — диаметром 30 — 40 мм, при зазоре 10 мм — диаметром 20 мм, при зазоре 30 мм — диаметром 40 — 50 мм
В дренированных стыках герметизация выполняется аналогично закрытым стыкам, но дополнительно предусматривается декомпрессионный канал, служащий для выравнивания давлений воздуха на поверхности стены и внутри стыка и отвода случайно проникшей в стык воды. В торцевых панелях, формуемых фасадной стороной вниз и образующих при сопряжении с рядовыми панелями угловой вертикальный стык, декомпрессионный канал допускается не предусматривать.
При сопряжении смежных панелей каналы должны располагаться соосно и образовывать вертикальную декомпрессионную полость. Эта полость в пересечении вертикального и горизонтального стыков располагается над водоотводящим фартуком, наклеиваемым на противодождевой гребень, в котором предусматривается специальная подрезка.
Рис. 32. Дренированный стык наружных стеновых панелей
а — вертикальный стык; б — горизонтальный стык
1 — узел (см. рис. 33); 2 — узел (см. рис. 40); 3 — узел (см. рис. 34)
Рис. 33. Схема герметизации устья вертикального дренированного стыка
1 — защитное покрытие; 2 — нетвердеющая герметизирующая мастика;
3 — уплотняющая прокладка при зазоре стыка 20 мм — диаметром 30 — 40 мм, при зазоре 10 мм — диаметром 20 мм, при зазоре 30 мм — диаметром 40 — 50 мм; 4 — декомпрессионная полость
Рис. 34. Схема герметизации устья горизонтального дренированного стыка
1 — защитное покрытие; 2 — нетвердеющая герметизирующая мастика; 3 — уплотняющая прокладка при зазоре стыка 20 мм — 30 — 40 мм, при зазоре 10 мм — 20 мм, при зазоре 30 мм — 40 — 50 мм; 4 — водоотводящий фартук; 5 — дренажное отверстие
В закрытых и дренированных стыках на стыкуемых поверхностях панелей необходимо предусматривать грунтовочные покрытия. В устьях закрытых и дренированных стыков необходимо предусматривать установку уплотняющих прокладок с последующим нанесением по ним герметизирующих мастик. Необходимо также предусматривать защиту мастик от климатических воздействий с помощью полимерцементных растворов, поливинилхлоридных, бутадиенстирольных, кумаронокаучуковых красок.
Защитное покрытие по отверждающимся мастикам допускается не предусматривать.
Расположение изолирующих материалов в устьях стыков следует проецировать с заглублением относительно фасадной плоскости панелей наружных стен.
В колодцах вертикальных стыков всех типов следует предусматривать воздухоизоляцию с помощью воздухозащитных лент и (или) уплотняющих прокладок, устанавливаемых на клеях (рис. 40).
Рис. 40. Варианты устройства воздухозащитной изоляции с применением
а — воздухозащитной ленты; б — уплотняющей прокладки; в — комбинированной
Применение пергамина и рубероида для оклеечной воздухоизоляции не допускается.
Для воздухозащиты горизонтальных открытых стыков следует применять уплотняющие прокладки прямоугольного или круглого сечения.
Для повышения надежности герметизации стыков предложены варианты: решение стыка с фигурными приливами,
решение вертикальных стыков внахлестку и
с дополнительной защитой горизонтальных стыков балконными плитами, являющимися в этом случае своего рода защитными козырьками (рис. XVII.4,а); размещение вертикальных швов только в пределах стен лоджий, где стыки оказываются практически недоступными для атмосферных вод (рис. XVII. 4, б).
Рис. .Стык с фигурными приливами
Рис. Вертикальный стык наружных трехслойных стеновых панелей внахлестку;
1 — наружные стеновые панели; 2 — внутренняя стеновая панель; 3 — колодец стыка; 4 — стальные соединительные элементы (коротыши и закладные детали).
Типы горизонтальных стыков наружных стеновых панелей и восприятие ими силовых воздействий
Передачу усилий сжатия от вертикальной нагрузки в горизонтальных стыках осуществляют разными способами, соответственно которым различают четыре типа горизонтальных стыков:контактный, платформенный, комбинированный, монолитный.
Типы вертикальных стыков стеновых панелей и воспринимаемые ими усилия
Вертикальные стыки несущих стен работают преимущественно на сдвиг и растяжение в плоскости и из плоскости стены. Воздействия сдвига в обычных условиях строительства, как правило, передают на бетонный шпоночный шов, образующийся при замоноличивании канала вертикального стыка при специальном шпоночном рифлении стыковых граней панелей
17. Стальные связи стеновых панелей, требования к ним. Виды стальных связей
-с механическим зацеплением за выпуски арматуры и закладные детали (петлевые, замковые и болтовые);
-с последующим натяжением на нарезных муфтах или клиньях;
-с участием в работе связи бетона замоноличивания —безметалльные связи
18.Внутренние стены панельных зданий, требования к ним
Варианты устройства горизонтальных стыков панелей внутренних стен. Общие сведения о силовых воздействиях в этих стыках
Обеспечения изоляционных свойств панельных стен. Требование по теплозащите, влагонепроницаемости и воздухонепроницаемости стыков наружных панельных стен. Открытые, закрытые дренированные стыки. Область их применения
Наиболее ответственными и сложными по исполнению в конструкциях крупнопанельного здания являются стыки между панелями. Существует много различных решений, но ни одно из них не отвечает всем требованиям, предъявляемым к стыкам: по прочности (жесткая связь стеновых панелей между собой и с перекрытием), долговечности и герметичности, тепло- и звукоизоляции, простоте устройства и художественной выразительности. Конструктивные решения стыков могут быть классифицированы по следующим признакам: по устройству наружной зоны (открытые, с водоотбойной лентой и закрытые, защищенные цементным раствором и герметизирующими мастиками); по способу заделки (утепленные, с прокладкой эффективного утеплителя, и замоноличенные бетоном); по способу сопряжения (сварные, петлевые, болтовые самозаклинивающие или шпоночные Конструктивные решения стыков могут быть классифицированы по следующим признакам:
-по способу сопряжения (сварные, петлевые, болтовые, самозаклинивающие или шпоночные),
-по способу заделки (утепленные, с прокладкой эффективного утеплителя, и замонолич. бетоном),
Применяются стыки закрытого, дренированного и открытого типов.
-по устройству наружной зоны (или по граням разрезки панелей),
-открытые и закрытые,
Дренированный стык применяется как вариант закрытого стыка защищенные цементным раствором и герметизирующими мастиками.
Выбор типа определяется конструкцией наружных стеновых панелей и климатическим районированием страны по расчетной зимней температуре и сопровождаемым ветром дождям. Правильный выбор типа стыков благоприятствует осушающему режиму наружных стен в процессе эксплуатации здания. Изоляционные свойства стыков обеспечиваются их лабиринтным сечением и упругим уплотнением наружных швов, компенсирующим тенденцию к раскрытию в зимнее время. Выпадение конденсата предотвращается осушающим режимом стены, поддерживаемым естественной вентиляцией через поры строительных материалов, и отводом проникшей за зону изоляции влаги. Конденсат стекает по декомпрессионным каналам в боковых гранях панелей и далее отводится из стены через дренажные отверстия в дренированных стыках или через открытые устья в открытых стыках.
21. Перекрытия зданий из крупноразмерных элементов. Назначение, требования к ним, классификация по местоположению и технологии возведения
Строительство гражданских и промышленных зданий
Эксплуатационные качества крупнопанельных домов во многом зависят от конструктивного исполнения стыков между панелями и с другими элементами здания.
Стыки между панелями наружных стен должны быть герметичными (т. е. иметь малую воздухопроницаемость и исключать проникание дождевой воды внутрь конструкции), не допускать образования конленсата в месте стыка (вследствие недостаточных теплозащитных свойств), обладать достаточной прочностью, чтобы предохранить стык от появления в нем трещин.
При конструировании крупнопанельных зданий необходимо учитывать также особенности работы стен. Если в кирпичных стенах нагрузки распределяются равномерно, то в крупнопанельных они концентрируются в местах стыкования панелей. Кроме того, под влиянием изменений температуры меняются линейные размеры стены. Это происходит из-за воздействия на поверхности панели положительной (с внутренней стороны) и отрицательной (с наружной стороны) температуры, в результате чего изменяются ее линейные размеры. Возникающие при этом усилия приводят к образованию трещин.
Рис 12.9. Конструкция вертикального упруго-податливого стыка панелей:
1 — стальная накладка, 2 — закладные детали, 3 — тяжелый бетон, 4 — термовкладыш, 5 — полоса гид-роиэола или рубероида, б — гериит или поронзол, 7— раствор или герметик
По расположению стыки различают вертикальные и горизонтальные. Вертикальные стыки по способу свя зей панелей между собой разделяют на упруг о податливые и жесткие (монолитные). При устройстве упругоподатливого стыка (рис, 12.9) панели соединяют ся с помощью стальных связей, привари ваемых к закладным деталям стыкуемых элементов. В паз, образуемый четвертями, входит на глубину 50 мм стеновая панель внутренней поперечной стены. Со единяют панели с помощью накладки из полосовой стали, привариваемой к за кладным деталям панелей. Для гермети зации стыка в его узкую щель заводят уплотнительный шнур гернита на клею или по рои зол а на мастике. С наружной стороны стык промазывают специальной мастикой — тиоколовым герметиком.
Для изоляции от проникновения влаги с внутренней стороны стыка наклеивают на битумной мастике вертикальную полоску из одного слоя гидроизола или рубероида. Вертикальный колодец стыка заполняют тяжелым бетоном.
Недостатком упругоподатливых стыков является возможность коррозии стальных связей и закладных деталей. Такие крепления податливы и не всегда обеспечивают длительную совместную работу сопрягаемых панелей и, следовательно, не могут предохранить стык от появления трещин. Это происходит потому, что от нагрева при сварке закладная деталь как бы отрывается от бетона, в который она была зам о но л иче на при изготовлении. Проникающая в щель атмосферная или конденсационная влага разрушает нижнюю поверхность закладной детали.
Для защиты от коррозии их покрывают на заводе со всех сторон цинком путем распыления, горячего цинкования или гальванизации. После сварки при монтаже панели защитный слой с лицевой стороны закладной детали и связи-накладки восстанавливается с помощью газопламенной металлизации. Кроме того, оцинкованные стальные элементы защищают замоноличиванием их цементно-песчаным раствором (1: 1.5. 1 :2) толщиной не менее 20 мм.
Более надежными в работе являются жесткие монолитные стыки. Прочность соединения между стыкуемыми элементами обеспечивается эамополичиванием соединяющей стальной арматуры бетоном. На рис. 12.10 показан монолитный сгык однослойных стеновых панелей с петлевыми выпусками арматуры, соединенными скобами из круглой стали диаметром 12 мм. Между замоноличенной зоной стыка и герметизацией образована вертикальная воздушная полость, которая служит дренажным каналом, отводящим попадающую внутрь шва воду с выпуском ее наружу на уровне цоколя. Нередко в стык панелей для повышения его теплозащитных свойств укладывают минераловатный вкладыш, обернутый полиэтиленовой пленкой, или из пенопласта (рис. 12.11).
Для устройства жестких стыков используют также сварные анкеры-связи (рис. 12.12), которые представляют собой Т-образные элементы, изготовленные из полосовой стали и располагаемые в стыке «на ребро». При этом в стеновых панелях оставляют концевые выпуски арма-туры (в пределах габарита форм), которые приваривают после установки панелей к концам анкеров. Такое соединение позволяет обеспечить возможность плотного заполнения полости стыка бетоном, уменьшить почти в три раза расход стали.
Рис. 12.11. Жесткий вертикальный стык трехслойных панелей:
1 — герметик, 2 — рубероид или гидроюол, 3 — термовкладыш (минераловатный пакет, обернутый пленкой), 4 — термоизоляционный слой панели, 5 — тяжелый бетон
Рис. 12.12. Соединение стеновых панелей с помощью сварного стального анкера-связи:
1 — арматурные выпуски из панелей, 2 — сварные швы, 3 — Т-обраэный анкер-связь 4 — деталь анкера-связи
Рис. 12.14. Конструкция горизонтального стыка однослойных стеновых панелей: 1 — железобетонная панель перекрытия, 2 — цементный раствор, 3 — стеновая панель, 4 — противодождевой барьер, 5 — герметизирующая мастика (тиоколовая или полиизобутиленовая УМС-50), 6 — пороизол или гернит, 7 — термовкладыш в гидроизоляционной оболочке
Интересным является устройство стыка в виде ласточкина хвоста, разработанное в ЦНИИЭП жилища. При этом почти полностью можно отказаться от применения стальных связей (рис. 12.13).
Для устройства горизонтальных стыков верхнюю стеновую панель укладывают на нижнюю на цементном растворе. При этом через горизонтальный шов, плотно заполненный раствором, дождевая вода может проникать главным образом вследствие капиллярного подсоса воды через раствор. Ног почему принята такая сложная геометрия горизонтального стыка (рис. 12.14). В нем устраивают гак называемый противодо-ждевой барьер или зуб в виде гребня, идущего сверху вниз. На наклонной части раствор прерывают и создают воздушный зазор, в пределах которого подъем влаги по капиллярам прекращается.
Таким образом, мы видим, что для обеспечения нормальных эксплуатационных качеств стен из крупных панелей для устройства стыков применяют различные материалы, имеющие самые разнообразные физико-механические свойства: крепежные (сталь), утепляющие (минераловатные вкладыши), гидроизолирующие (рубероид или изол), связующие и уплотняющие (бетон и раствор), герметизирующие (пороизол или гернит и мастики). Все эти материалы имеют разную долговечность и часто гораздо меньшую срока службы здания. Вот почему при конструировании стыков панелей и их исполнении необходимо особое внимание уделять возможности обеспечения высокого качества производства строительных работ, применяя для этого материалы только с хорошими физико-механичес кими свойствами.
Соединение панелей внутренних стен бескаркасных зданий (рис. 12.15) осуществляется путем сварки соединительных стержней диаметром 12 мм к закладным деталям по верху панели. Вертикальные швы между панелями заполняют упруги-ми прокладками из антисептированных мягких древесноволокнистых плит, обернутых толем, а вертикальный канал заполняют мелкозернистым бетоном или раствором.
Рис. 12.15. Конструкция стыка внутренних стен:
а — на уронне перекрытий, б — на уровне течения панелей, 1 — соединительные стержни диаметром 12 мм, 2— закладные детали, 3 — монолитный бетон, 4 — панель продольной внутренней стены, 5 — упругая прокладка (антисептировинная мягкая Древесноволокнистая плита, обернутая толем), 6 — цементный раствор
На рис. 12.16 показан узел оттирания плит перекрытия на внутреннюю панель и соединение панелей с помощью самофиксирующего болта.
Нередко горизонтальный стык между несущими панелями поперечных стен и перекрытий проектируют платформенного типа (рис. 12.17), особенностью которого является оттирание перекрытий на половину толщины поперечных стеновых панелей, при котором усилия в верхней итеновой панели на нижнюю передаются через опорные части панелей перекрытий. Швы между панелями и плитами выполняют на растворе. Однако в случае неполного заполнения швов раствором В отдельных участках панелей может воз-никнуть опасность концентрации напряжения. Чтобы предотвратить это явление, для стыковых соединений применяют цементно-песчаную пластифицированную пасту, из которой можно получать тонкие швы толщиной 4. 5 мм. Такая паста состоит из поргланд цемента марки 400. 500 и мелкого песка с максимальным размером частиц 0,6 мм (состав 1: 1) с добавлением пластифицирующей и противоморозной добавки нитрата натрия в количестве 5..10% от массы цемента. Такая паста как бы склеивает панели между собой.
Рис. 12.17, Конструкция горизонтального платформенного стыка панелей внутренних поперечных несущих стен:
1 — панель внутренней стены, 2 — панель перекрытия, 3 — цементно-песчаная паста
При строительстве крупнопанельных зданий существует много других конструкций стыков, однако требования к ним и принципы исполнения являются общими