Д) Жилые дома из объемных блоков

1. Применение объемных блоков в строительстве;

Блок объёмный в строительстве, конструктивный монтажный элемент, представляющий собой часть объёма строящегося здания. Б. о. широко применяют в жилищном строительстве (сантехническая кабина, комната, квартира, ( рис. 1 ), реже — при возведении общественных и промышленных зданий (бытовые помещения, трансформаторные подстанции). Использование Б. о. в строительстве вызвано стремлением повысить степень заводской готовности конструкций, монтируемых на строительной площадке. При объёмно-блочном домостроении 75—80% всех строительных работ выполняется в заводских условиях, что резко снижает затраты труда на строительной площадке, способствует сокращению сроков строительства, а также расширяет возможности применения комплексной механизации работ по возведению зданий.

Материалами для Б. о. служат железобетон, металл, дерево, пластмассы. Наибольшее распространение получили железобетонные Б. о. По характеру статической работы такие блоки могут быть несущими и самонесущими, по технологии изготовления — сборными и сборно-монолитными. Размеры Б. о. зависят от принятой разрезки здания; обычно по горизонтали объём здания расчленяется по несущим стенам, а по вертикали — сечениями, проходящими в уровнях междуэтажных перекрытий. По способу изготовления Б. о. разделяются на монолитные (цельноформованные) и составные (собранные из отдельных панелей). Доставка Б. о. с завода на стройплощадку осуществляется преимущественно автотранспортом (рис. 2). Для строительства зданий из Б. о. применяют главным образом башенные краны повышенной грузоподъёмности; возможен также бескрановый монтаж с подъёмом и установкой Б. о. в проектное положение гидроподъёмниками.

Готовый объемный блок представляет собой единую монолитную трехслойную конструкцию. Это два защитных слоя скорлуп из стеклопластика и средний слой из пенопласта, вспученного между ними. Пенопласт прочно связывает в одно целое обе скорлупы.

Форма блока в значительной степени предопределяет распределение и концентрацию напряжений в ограждающих конструкциях. Так, углы в объемном блоке целесообразно проектировать скругленными, в местах концентрации напряжений размещают ребра жесткости, которые целесообразно совмещать с архитектурными профилями. Заводской стык отдельных элементов блока рационально предусматривать в зонах наименьших моментов.

При конструировании необходимо предусмотреть усиление конструкций пола блока. Для этого между наружной и внутренней скорлупами размещают деревянные бруски во вспенивающемся пенопласте. Специальные ребра жесткости, отформованные в процессе получения стеклопластиковых скорлуп, образуют обвязки для оконных и дверных проемов. Во избежание концентрации напряжений в углах проемов целесообразно проектировать их скругленными.

Объемный блок не требует специальной влагозащиты, так как его наружный слой диффузно герметичен.

2. Конструктивные системы зданий из объемных блоков (объемно-блочные, панельно-блочные, каркасно-блочные и объемно ствольные);

Объемный блок представляет собой пространственную конструкцию, изготовленную в заводских условиях, обладающую необходимой прочностью, жесткостью, устойчивостью.

Конструктивные схемы здания с применением объемных блоков делят на блочные, панельно-блочные, каркасно-блочные и блочно-ствольные (рис. XV.28). Объемно-блочные системы используют в основном для жилых домов, а панельно-блочные — для зданий общественного назначения в которых требуются большие безопорные площади, и реже для жилых домов. Каркасно-блочные и блочно-ствольные системы используют для уникальных жилых домов и общественных зданий большой этажности, а также для зданий санаторно-курортного назначения.

3. Типы объемных блоков («колпак», «стакан», «лежачий стакан», сборный блок, комплектуемый из панелей) и способы передачи нагрузок с блока на блок;

По объемно-планировочному решению объемные бло­ки могут состоять из одного или из нескольких помеще­ний, быть замкнутыми или открытыми с одной или не­скольких сторон, изготавливаться с балконами, эркерами или лоджиями.

По способу изготовления объемные блоки делятся на составные и монолитные (рис. 67).

Рис. 67. Монолитные объемные блоки а - «колпак»; б - «стакан»; в - блок с отдельно привариваемой фа­садной поверхностью; 1 - панель пола; 2 - панель потолка; 3 - па­нель фасадной стены

Составные блоки бывают каркасными и бескаркасны­ми. Каркасные блоки состоят из каркаса (стоек и риге­лей), навесных панелей и плит полов. Бескаркасные со­бирают в специальных кондукторах из отдельных пане­лей, которые соединяют между собой путем сварки закладных деталей.

Монолитные блоки бетонируют на заводах при по­мощи специальных агрегатов. Монолитные блоки быва­ют нескольких типов. Блок типа «колпак» имеет вид перевернутой коробки, которая устанавливается на от­дельно изготовленную плиту пола и крепится к ней с по­мощью сварки. Блок типа «стакан» представляет собой монолитную коробку с отдельно изготовленной и прива­риваемой плитой потолка. Имеются также монолитные блоки с отдельно привариваемой фасадной панелью. Все эти операции производятся в заводских условиях.

По размерам и массе объемные блоки выпускаются трех типов: мелкие, средние и крупные.

К мелким объемным блокам относят санитарно-технические блоки-кабины.

Средние объемные блоки размером на комнату (рис. 68) получили наибольшее распространение вслед­ствие небольшой массы и транспортабельности. Они име­ют габариты 2,4X4,8...3,6X6 м и массу 5...10 т. Такие блоки делятся на блоки-комнаты, блоки подсобных по­мещений (прихожая, кухня, санузел), блоки-лестницы (элемент лестничной клетки высотой на один этаж с вмонтированными маршами и площадками).

Рис. 68. Объемные блоки а - на две жилые комнаты; б - на жилую комнату, кухню и санузел; в - на лестничную клетку, кухню и санузел

Крупноразмерные объемные блоки размером на две комнаты или на квартиру имеют в плане размеры по ширине 2,4...6 м и по длине 8...10м и более. Масса их ко­леблется в зависимости от размеров в пределах 15...25 т.

Конструктивные особенности объемных блоков зави­сят от способа опирания их друг на друга. Таких спосо­бов несколько: блоки опираются по четырем углам, по двум коротким сторонам, по двум длинным сторонам, по периметру. Чаще применяется способ опирания бло­ков по четырем углам, так как в этом случае обеспечи­вается надежность передачи усилий и имеется возмож­ность хорошего доступа к каждой из четырех опор.

Способы опирания блоков друг на друга определяют и конструкцию фундаментов здания. При опирании несущих блоков один на другой по углам применяют столб­чатые фундаменты. Такие же фундаменты принимаются и в каркасных зданиях. При опирании блоков по контуру или по двум сторонам устраивают ленточные фундамен­ты. Наиболее целесообразным видом фундаментов явля­ются свайные.

Крыша зданий из объемных блоков может быть со­вмещенной из специальных панелей или скатной из сбор­ных пространственных элементов. Кровли устраиваются рулонными с наружным водоотводом (при этажности зданий не более пяти).

5. Достоинства и недостатки объемно-блочного строительства.

С точки зрения достижения наибольшей степени индустриализации строительства целесообразны объемные элементы на квартиру. Применение их приводит к минимальной протяженности монтаяшых швов, сокращению сроков возведения зданий и в конечном итоге — к улучшению технико-экономических показателей.

Достоинством блок-комнат является то, что они не громоздки и не тяжелы (возможный вес — до 5 т). Поэтому для их монтажа может быть использовано существующее крановое оборудование. Недостаток их — в образовании между ними двойных перегородок, что приводит к излишнему расходу железобетона. При монтаже домов из блок-квартир двойные перегородки образуются только между квартирами, то есть там, где они необходима звукоизоляция. Внутриквартирные перегородки в таких домах могут выполняться из более экономичных материалов и устанавливаться в любом наиболее удобном функциональном отношении месте. В закрытых объемных блоках перекрытия получаются двойными с воздушным прослойком, звукоизоляция полностью обеспечивается надлежащими перекрытиями как от воздушного, так и материального звука. Возможны конструкции блоков без плит пола (блок типа «колпак») или без плит потолка (блок типа «стакан»).

Преимуществом строительства из бетонных блоков является долговечность, прочность, хорошая шумоизоляция и огнестойкость, низкая теплопроводность. К тому же применение бетонных блоков экономически выгодно, так как их стоимость гораздо ниже, чем стоимость кирпича, а сроки эксплуатации не меньше.

Согласно ГОСТ: бетонные блоки изготавливаются преимущественно из ячеистых бетонов (пенобетона, газобетона, газосиликата), особенностью такого строительного материала является достаточно небольшой вес (по сравнению с кирпичом) и хорошая прочность. Однако основным недостатком стен, выполненных из блоков ячеистого типа, является неспособность выдерживать вес перекрытий, изготовленных из железобетона, поэтому приходится делать дополнительный бетонный пояс или же, отказавшись от бетонных, использовать деревянные перекрытия.