Панели из железобетона
Межпанельные стыки
Вентилируемые железобетонные панели
В настоящее время выпускается трехслойные панели с эффективным утеплителем., что соответствуе нормам теплосбережения СНиП II-3-79*. Трехслойная панель представляет собой слоистую панель, имеющую наружный и внутренний железобетонные слои и теплоизоляционный слой, расположенный между ними.
Железобетон - композиционный строительный материал, в котором соединены в единое целое бетон и стальная арматура. Основным недостатком бетона является его низкая прочность на растяжение. Поэтому арматуру (стальные стержни) располагают в бетоне так, чтобы растягивающие усилия воспринимались арматурой, а сжимающие усилия передавались на бетон. Совместная работа бетона и арматуры обеспечивается хорошим сцеплением между ними и близостью коэффициентов линейного расширения.
Железобетонные панели могут быть как полносборными конструкциями (соединение слоев происходит в процессе изготовления на заводе, а монтаж панели на стройплощадке производится как готового стенового элемента), так и сборными - монтаж осуществляется установкой каждого слоя отдельно.
Особенностями конструкций трехслойных железобетонных панелей заводского изготовления являются:
- экономичность с точки зрения скорости возведения здания, затрат на монтаж;
- меньшая зависимость строительных работ от погодных условий при соблюдении принципа непроникновения влаги в изоляционные конструкции;
- жесткая теплоизоляция, воспринимающая силы растяжения и среза, перераспределяет нагрузки между бетонными слоями, вследствие чего значительно возрастает несущая способность панели.
Необходимо также отметить еще одну особенность современных железобетонных панелей, касающуюся технологии производства. Это современные опалубки (мобильно изменяемые), позволяющие изготавливать панели необходимых размеров и конфигураций под каждый конкретный проект. Благодаря этому архитектор, используя индустриальные панели, может создавать запоминающийся уникальный образ каждого здания.
Полносборные ж/б панели могут быть несущими, самонесущими и навесными (ненесущими). В жилых зданиях большей частью применяются несущие стеновые панели, на внутренний слой которых опираются плиты перекрытия. В административных зданиях обычно используется следующие решение наружных стен: навесные панели и несущий каркас.
При выборе конструкции необходимо обратить внимание на такие детали, как внешний вид, функциональность, требования к прочности, послемонтажный уход, легкость монтажа и экономические показатели.
Неправильный выбор материала и конструкции может привести к значительным расходам при эксплуатации и уходе за фасадами. Также одним из важнейших критериев при проектировании бетонных фасадов является их сохранность.
Нагрузки и воздействия
На многослойные наружные панели в процессе эксплуатации действуют статические постоянные и кратковременные нагрузки. Панели также подвергаются перепадам температур и влиянию влажности. Во время перевозки и подъема панелей могут возникнуть и динамические напряжения.
Самыми распространенными видами нагрузок и источниками напряжений являются:
- давление и тяга ветра;
- собственный вес и прочие постоянные нагрузки;
- эксцентриситет постоянных нагрузок;
- горизонтальные силы, вызванные человеком, животными или транспортом;
- вес оборудования, монтируемого на бетонных слоях;
- колебания средней температуры железобетонных слоев;
- разница внутренней температуры слоев;
- разница температуры между слоями;
- усадка и ползучесть слоев;
- осадка фундамента;
- нагрузки, возникающие во время перевозки и монтажа.
Давление и тяга ветра сосредотачиваются на наружном слое, с которого напряжение через связи переходит на внутренний слой и далее через стык на остальную часть конструкции.
Собственный вес наружного слоя через связи и закладные переходит на внутренний слой.
Нагрузки, вызываемые человеком, животными, транспортом и предметами учитываются как линейные или отдельные сосредоточенные нагрузки.
Вес оборудования, закрепляемого на панели, учитывается как постоянная нагрузка. Особо значительным может оказаться вес рекламного оборудования.
Следствием колебаний средней температуры слоев является изменение длины стены, а следствием разницы температур - изгибы. Если вышеупомянутые подвижки панелей не могут происходить свободно, в стене образуются вынужденные силы, которые могут привести к образованию трещин, прогибов и других повреждений.
Показатели деформации, возникающие в период складирования, во многом зависят от способа опирания панели. Крайними случаями являются свободное опирание и полностью закрепленное опирание.
Обычно бетонные панели складируются в вертикальном положении, с опиранием на нижний край и на один из верхних углов. Если панель находится не в вертикальном положении, то на длинных (более 6м) и только что отформованных панелях могут появиться прогибы.
Материал наружного и внутреннего слоев
Для полносборных железобетонных конструкций применяют все основные
виды бетона:тяжелый,
легкий
на пористых заполнителях и ячеистый.
Марка бетона выбирается на основании требований по долговечности и прочности.
Армирование
Железобетонная панель имеет рабочую арматуру, как правило, конструктивную, а также может иметь и расчетную арматуру, предназначенную для восприятия усилий, возникающих при изготовлении, транспортировке панелей и при монтаже стены. В качестве арматуры применяют сварные сетки и пространственные каркасы.
Арматура рассчитывается исходя из нагрузок, возникающих во время ее эксплуатации. Края наружного слоя панели и края проемов оснащаются кольцевой арматурой во избежание образования трещин, вызываемых неравномерной усадкой. На краях внутреннего слоя панели и краях проемов арматура используется исходя из конструктивной необходимости.
Теплоизоляционный слой
В качестве теплоизоляционного слоя трехслойных панелей в настоящее время чаще всего используют плиты из пенополистирола и из жесткой минеральной ваты. Могут применяться и другие теплоизоляционные материалы. Толщину теплоизоляционного слоя устанавливают в соответствии с теплотехническим расчетом.
Связи
Соединение наружного и внутреннего слоев трехслойных панелей осуществляется с помощью связей. Основными функциями связей, скрепляющих бетонные слои многослойной панели, являются: обеспечение взаимодействия между слоями; перенос нагрузок наружного слоя на внутренний слой; сведение к минимуму вынужденных сил; предупреждение прогибания слоев.
Типы связей могут быть следующие: гибкие металлические связи; отдельные армированные бетонные связи (шпонки); армированные бетонные ребра.
Размещение гибких связей зависит от формы и веса панелей, наружных нагрузок, величины, расширения движений наружного слоя, а также характеристик по прочности и деформации. В качестве гибких металлических связей в трехслойных панелях используются стержни или другие соединительные элементы из сталей, имеющие необходимую коррозионную стойкость в условиях эксплуатации, а также арматура классов А-I, А-II и Вр-I с противокоррозионным покрытием. Также в качестве гибких связей применяется стеклопластиковая арматура на основе эпоксидных смол.
Бетонные связи (шпонки) могут выполняться как в монолитном, так и сборном вариантах. Размеры и количество шпонок определяются технологическими и прочностными расчетами.
Толщина армированных бетонных ребер и размеры поперечного сечения отдельных армированных бетонных связей в трехслойных панелях в случаях, когда они предназначены для передачи усилий между слоями, составляют не менее 40 мм.
Отделка наружной поверхности панели
Наружный слой панели предназначен для защиты в процессе эксплуатации основных слоев от внешних климатических воздействий и выполнения декоративных функций (рис. 3,4). Виды наружной отделки панелей можно разделить на следующие основные категории: во-первых, поверхности, обработка которых осуществляется по свежему бетону, во-вторых, поверхности, обработка которых осуществляется по затвердевшему бетону, и в-третьих, собственно облицовка плиткой.
Могут применяться различные способы обработки по свежему бетону: поверхности обрабатываются затиранием, валиком, тампонированием; структурная поверхность выполняется вымыванием под давлением вяжущего вещества, находящегося между фракциями заполнителя; также оживляют бетонные поверхности обработкой царапаньем, и др.
При покраске поверхностей необходимо учитывать следующее: гладкие поверхности, отформованные "лицом вниз", не рекомендуется красить по причине того, что сцепление краски с данной поверхностью не очень надежно; поверхности, предназначенные под покраску, должны быть шершавыми, сухими и обладать свойством впитывать влажность - этим обеспечивается хорошее сцепление краски; при покрытии краской необходимо учитывать глубину предыдущей поверхностной отделки - чем она глубже, тем сложнее достигнуть равномерной поверхности при окраске.
Отделка затвердевшего бетона может быть выполнена вскрытием заполнителя пескоструем, обработкой кислотой, методом отбивания, откола, шлифования и т.д.
В соответствии с замыслом архитектора, при решения фасада панельного здания могут понадобиться не только цветные, с различными фактурными отделками панели, но и изделия с абсолютно белой поверхностью.
Для получения белого бетона используют высококачественные портландцемент и заполнители. Основным свойством белого портландцемента, определяющим его качества как декоративного материала, является степень белизны. Сырьевые компоненты должны содержать минимальное количество веществ, которые могут вызвать окрашивание цемента или уложенного бетона.
Большое значение для производства белого бетона имеют заполнители. В качестве которых часто используется белый мрамор, белый кварц, обожженный песчаник и синтетический белый гравий. Заполнители для белого бетона должны быть морозостойкими и не содержать пыли и осадочных включений.
При составлении смеси для изготовления белого бетона и раствора действуют обычные технологические правила. Следует, однако, отметить, что даже небольшие отклонения в технологии изготовления бетона могут привести к изменению внешнего вида бетонной конструкции.
Эксклюзивным дистрибьютором Датского Супербелого Портландцемента "AALBORG PORTLAND" в России является фирма "МАКСМИР".
|
