Объемные блоки – это крупные объемно-пространственные элементы, каждый из которых заключает в себе какой-либо функциональный фрагмент здания: комнату, лестничную клетку и т.п. Блоки в СССР были разработаны в 1950-х гг. прошлого века, а в массовое производство внедрены в конце 1960-х – начале 1970-х годов.
По массе различают блоки малые (дот 10 т) и большие (до 25 т).
Малые блоки широко применяют не только в зданиях из объемных блоков, но также в панельных, каркасно-панельных зданиях и др. Чаще всего это санитарно-технические кабины, тюбинги лифтовых шахт и объемно-пространственные элементы фасадов.
1 – проектируются несущими; 2 – самонесущие, каждый высотой на этаж, соединяются на сварке + цементно-песчаный раствор; 3 – могут быть ненесущими и самонесущими.
Тяжелые (большие) блоки – это жилая комната, лестничная клетка, санитарно-кухонный блок. Их обычно проектируют несущими и выполняют из тяжелого или легкого конструктивного бетона.
По конструктивно-технологическим признакам различают блоки типа «колпак», типа «стакан» и типа «лежащий стакан».
В нашей стране объёмно-пространственные блоки применяют в зданиях объёмно-блочной бескаркасной конструктивной системы и объёмно-блочно-стеновой конструктивной системы.
В первом случае (бескаркасная система) блоки устанавливают друг на друга столбами (пилонами) на всю высоту здания. Пилоны соединяют между собой поэтажно на сварке. Допускаются варианты размещения блоков со сдвижкой, консольно и т. п.
Для объёмно-блочно-стеновой системы характерно чередование пилонов и несущих панельных стен. В этом случае в пилонах размещают наиболее трудоёмкие элементы (санитарно-кухонные помещения и лестничные клетки).
Наиболее широко применяют объемные блоки типа «лежащий стакан» с приставной панелью наружной стены и типа «колпак» с приставной панелью пола.
В объемно-блочных зданиях перекрытия и внутренние стены получаются двойными (между внутренними гранями помещений 200 мм).
Так как наружные стены должны быть достаточно теплыми (не менее 300 мм), в зданиях с блоками типа «колпак» наружные стены выполняют тонкими, а затем устанавливают наружную утепляющую панель.
В зданиях с объемными блоками типа «лежащий стакан» обычно используют 3-хслойные панельные наружные стены.
При условии качественного выполнения строительно-монтажных работ такие здания имеют повышенную звукоизолирующую способность.
10. Монолитные и сборно-монолитные здания
Монолитными считают здания, в которых все несущие конструкции выполнены из монолитного бетона. В сборно-монолитных зданиях часть конструкций выполняют из монолитного бетона, а часть - из сборных железобетонных изделий.
Первое монолитное здание на территории СССР было построено в 1880 г. Новый этап применения монолитного бетона начался в 1960-е годы. В 1970-х годах были созданы индустриальные опалубки. В 1980-х гг. – начало бурного развития этой отрасли домостроения.
Монолитные здания чаще всего проектируют бескаркасными. Сборно-монолитные – как бескаркасными, так и каркасными.
Для бескаркасных зданий чаще всего применяют скользящую, объёмно-переставную, крупнощитовую, мелкощитовую и блочную опалубку. Для строительства каркасных зданий используют щитовую опалубку, метод подъёма этажей (МПЭ), метод подъёма перекрытий (МПП) и др.
Независимо от принятого конструктивного решения здания внутренние стены бескаркасных зданий (как монолитных, так и сборно-монолитных) выполняют монолитными из тяжелого или легкого конструктивного бетона толщиной не менее 160 и 180 мм соответственно.
Наружные стены могут выполняться в монолитном, сборно-монолитном и сборном вариантах. Монолитные стены выполняют однослойными из легкого бетона толщиной 300-500 мм. По современным требованиям к теплоизоляционным свойствам ограждающих конструкций этого недостаточно. Их приходится утеплять снаружи (термошуба).
Сборно-монолитные стены содержат монолитный слой толщиной не менее 120 мм и сборный элемент стены («скорлупа»), который выполняет утепляющие и защитно-отделочные функции и располагается снаружи. Скорлупа соединяется с монолитным слоем гибкими связями и служит его оставляемой опалубкой.
1 – внутренний слой из монолитного бетона; 2 – однослойная панель-скорлупа из легкого бетона; 3 – гибкие связи; 4 – двухслойная панель с наружным слоем из легкого или тяжелого конструктивного бетона и эффективным утеплителем.
В сборном варианте наружных стен используют обычные панели гражданских зданий, легкие стеновые конструкции, кирпич и т.д.
Перекрытия также могут решаться в сборном (из многопустотных плит и ли сплошных плит размером на комнату), монолитном (плита толщиной не менее 160 мм) и сборно-монолитном вариантах.
Сборно-монолитные перекрытия состоят из двух элементов: нижней сборной железобетонной плиты толщиной 40-60 мм, выполняющей функцию несъемной опалубки, и верхнего монолитного бетонного слоя толщиной 100-120 мм
Остальные элементы (лестницы, перегородки, лифтовые шахты и т.п.) обычно выполняют сборными из типовых изделий заводского изготовления.
Так как монолитные здания очень чувствительны к неравномерным осадкам основания и температурным воздействиям, их рекомендуется разбивать на температурные блоки длиной не более 50-60 м, а также использовать фундаменты, исключающие неодинаковые перемещения различных точек здания (сплошные, свайные).
3. Объемно-планировочные и конструктивные решения промышленных зданий