Типы несущих (навесных) стен

Требования снижения массы зданий, индустриализации строительства, заводского изготовления конструкций и удобства монтажа диктуют необходимость проектирования стен многоэтажных каркасных зданий в виде легких навесных панелей, масса которых передавалась бы непосредственно каркасу или каркасу через перекрытия.

Навесные панели обычно имеют малую массу (50 ÷ 300 кг/м²) и незначительную толщину (100 ÷ 350 мм).

Навесные панели не участвуют в работе конструкций здания, не влияют на его прочность и жесткость. Основной нагрузкой для навесных панелей является ветровая.

Монтаж навесных панелей целесообразно производить сухим способом.

Разрезка фасадных стен на панели, материал панели, пластика, фактура, цвет могут быть самыми разнообразными.

Особое значение при проектировании панелей приобретают их теплоустойчивость, огнестойкость и звукоизоляция. Малая массивность таких ограждений обычно компенсируется повышенным термическим сопротивлением отдельных его слоев.

Серьезного внимания заслуживают температурные деформации легких панелей, которые определяющим образом влияют на решение стыков и размеров панелей и зависят от коэффициента линейного расширения материала панели. Поэтому панели должны обладать некоторой свободой перемещения по контуру.

Навесные ограждения имеют обычно малую тепловую инерцию, т. е. очень быстро нагреваются и быстро остывают. Это приводит к необходимости применения автоматически регулируемых систем отопления непрерывного действия, а также вызывает потребность в повышении теплоизолирующих качеств стен на 20 ÷ 40 %.

а)                             б)                             в)

                                                                              г)               

Рис.5.12. Некоторые виды железобетонных фундаментов каркасных высотных зданий:

а – сборный фундамент стаканного типа (унифицированный каркас 1.020-1); б – монолитный фундамент в виде ребристой плиты (каркасное административное здание на проспекте Калинина в Москве); в – ленточный монолитный фундамент для здания до 16 этажей (по Ю. Диховичному); г – фундаменты в виде полой железобетонной коробки каркасного здания СЭВ в Москве

Особого внимания требует вопрос обеспечения паро,- водо- и воздухо-непроницаемости (герметичности) навесных стен, что особенно важно для верхних этажей высоких зданий, на уровне которых ветровой напор может доходить до 70 ÷ 100 кг и более на 1 м² ограждений. Малая толщина навесных стен (100 ÷ 260 мм) затрудняет создание жесткой конструкции крупноразмерных панелей, способных выдержать кроме эксплуатационных нагрузок также и усилия, возникающие при перевозке и монтаже панелей. При тонкостенных панелях особого внимания требует установка в них закладных деталей, являющихся зачастую "мостиками холода". При тонкостенных навесных ограждениях затруднительна и звукоизоляция помещения от уличного шума, особенно в помещениях нижних этажей.

Несмотря на все эти трудности навесные стены оказываются рациональными и наиболее всего там, где есть развитая материальная база производства эффективных строительных и утепляющих материалов при повышенной этажности зданий и особенно при мягком климате места строительства. Навесные стены эффективны также в сейсмических районах, где снижение веса здания особенно существенно.

Навесные стеновые панели по конструкции могут быть:

а) однослойными и многослойными;

б) каркасными и бескаркасными;

в) простеночными и «на комнату», что расширяет архитектурные возможности проектировщика (рис. 5.13).  

1)                          2)                                3)

4)                         5)                       6)                       7)

Рис. 5.13. Варианты компоновки типовых участков фасадов многоэтажных зданий с навесными несущими стенами:

1,3 и 4 – панели – пилястры; 2 – панель «на комнату»; 5,6 и 7 – ленточные панели и окна; внизу – то же, в плане

Размеры и форма сборных элементов навесных стен определяются шагом конструкций несущего остова здания, грузоподъемностью монтажных механизмов, транспортабельностью и жесткостью деталей. Существуют разные варианты членения (разрезки) наружных несущих ограждений многоэтажных зданий на сборные элементы (рис. 5.14).

Для повышения степени заводской готовности окна и двери включают в укрупненные панели. Швы между панелями обычно совмещают с уровнями перекрытий и с осями поперечных несущих стен или стоек каркаса. Таковы панели размером на комнату или на квартиру (две комнаты). Мелкосборный вариант разрезки этого типа – распространенные за рубежом панели высотой в этаж с окнами или дверью, но малой ширины (около 1,2 ÷ 1,8 м). В этом случае швы между панелями с обеих сторон перекрываются раскладками и тщательно герметизируются.

Система разрезки стен на прямоугольные сборные элементы, не имеющие в своем составе оконных и дверных проемов, позволяет значительно упростить технологию их изготовления, но увеличивает трудоемкость работ на строительной площадке по установке и заделке оконных блоков. При горизонтальном расположении таких панелей получается «ленточная» система фасада. При вертикальных членениях применяется «пилястровая» разрезка (с подоконными вставками). Горизонтальные ленточные панели конструктивно удобнее применять при наличии стоек каркаса или торцов поперечных стен, к которым их можно крепить. При ленточных панелях усложняется устройство дверных проемов и балконов. Вертикальные панели – пилястры удобно применять при любой конструктивной схеме дома, они допускают устройство балконных дверей без конструктивных затруднений.

а)                    б)                                       в)                    г)

д)                    е)                    ж)                   з)

Рис. 5.14. Геометрические формы навесных панелей:

а – панель «на комнату»; б – панель «на квартиру»; в – горизонтальные ленточные;            г – вертикальные ленточные (пилястровые); д – комбинация двух предыдущих (парусная);  е – Т-образная; ж – комбинация пилястровых панелей с окном; з – мелкопанельное сооружение

Возможны и другие комбинированные варианты разрезок (рис. 5.14).

Применение навесных конструкций стен как и всяких крупносборных конструкций предопределяет необходимость повторяемости однотипных элементов и обязательное использование системы швов и стыков между ними в архитектурно-конструктивном решении ограждений.