ОПТИМИЗАЦИЯ ПРОЕКТНЫХ И ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ РЕШЕНИЙ ПАНЕЛЬНОГО ДОМОСТРОЕНИЯ

ОПТИМИЗАЦИЯ ПРОЕКТНЫХ И ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ РЕШЕНИЙ ПАНЕЛЬНОГО ДОМОСТРОЕНИЯ

Авторы публикации

Журнал

Журнал «Научный лидер» выпуск # 5 (103), Февраль ‘23

Дата публикации 08.02.2023

Поделиться

Панельное домостроение – экономичный и менее трудозатратный вид строительства, главные недостатки: невозможность перепланирования по индивидуальным требованиям потребителя, стыки самих панелей.

С развитием материаловедения, технологий, компьютерного моделирования решены основные недостатки конструктива. Теперь, за счет увеличения пролетов между несущими стенами, можно создать блок-секцию действительно удобных квартир для различных социальных групп населения. Применение более широкого шага несущих вертикальных конструкций при проектировании и строительстве многоквартирных жилых зданий позволяет более разнообразно использовать объемно-планировочные решения с гибкой планировкой.

В настоящее время вопросы проектирования и строительства многоэтажных жилых зданий завоевали пристальное внимание, и являются предметом изучения градостроителей, архитекторов, проектировщиков и инженеров. При проектировании и возведении многоэтажных зданий, они обязаны соответствовать требованиям комфортного и удобного проживания широкого спектра населения различных общественных слоев.

Несмотря на развитость частного домостроения, многоэтажные жилые здания являются массовым ведущим типом жилого фонда, являющиеся комплексными архитектурными и инженерными сооружениями, следственно, обязаны реализовываться как цельный градостроительный и архитектурно-инженерный проект. При этом, среди ряда конструктивных систем крупнопанельные здания остаются по сей день наиболее дешевыми – они дешевле зданий и сооружений других конструктивно-технологических систем на 15% и более, практически на столько же имеют преимущество в сроках возведения, а также по архитектурно-планировочным решениям разрешают потребности разных общественных групп.

На сегодняшний день, процент строительства панельных зданий равен порядка 40%, однако при дальнейшем развитии технологий, материаловедения и компьютерного моделирования, с ускорением урбанизации, будет только возрастать. Такое резкое продвижение панельного строительства обусловлено рядом факторов:

- высокая скорость возведения каркаса в сравнении с другими технологиями;

- экономичность, за счет массового заводского производства панелей;

- высокое качество готовых конструкций и зданий целиком;

- гибкость производства – основные ограничения размеров и формы самих панелей – это габариты и вес изделий, играющие роль в доставке до строительной площадки.

С течением последних лет качество панельного домостроения в значительной степени повысилось за счет наработкам в областях выбора материала для создания стыков и производства панелей. Основным недостатком панельных зданий можно считать ограничения в планировке квартир (это обуславливливается частым шагом несущих стен-панелей), такая планировка однообразна, а помещения были маленького размера. В связи с этим, многие потребители отдавали предпочтение домам, построенным другими способами. На данный момент есть возможность создания более совершенных панелей, благодаря чему при планировании этажей появляются новые варианты самих планировок.

Создание надежных панельных стыков – также является основной проблемой крупнопанельной системы, однако рассчитать такие стыки можно с помощью компьютерного моделирования, что значительно упрощает задачу.

Применение более широкого шага несущих стен-панелей (в осях: от 5,1 м в поперечном направлении и от 6 м в продольном) при проектировании и возведении многоквартирных домов позволяет более разнообразно использовать объемно-планировочные решения с гибкой планировкой. За счет такой планировки и расположения несущих элементов (использование широкого шага) срок морального старения увеличивается.

Проектируя жилые крупнопанельные дома с широким шагом поперечных стен-панелей, можно формировать помещения площадью 50-60 м2, а с широким шагом продольных удается добиться 80-100 м2. В дальнейшем такие помещения лучше разбить на несколько меньшей площади с помощью трансформируемых и стационарных перегородок – все зависит от желания заказчика.

В зданиях с продольными несущими панелями полное армирование в сторону наружных стен, производимое в том числе с целью предостережения от прогрессирующего разрушения, дает возможность предоставления разнообразия вариантов фасадных решений, исключая отдельные панели (группы панелей), заменяя их витражами, заглубленными лоджиями, приставными или консольными эркерами.

 

Вариантов жилых домов с широким шагом несущих элементов может быть несколько: запроектированы в поперечно-стеновой (рис. 1, а), продольно-стеновой (рис 1, б) и перекрестно-стеновой конструктивной схеме (рис. 1, в), а также в системе каркасной с продольным, поперечным и смешанным расположением ригелей (рис. 1, г, д , е).

Рис. 1. Схемы конструктивных решений многоэтажных жилых домов с широким шагом: а) поперечно-стеновая; б) продольно-стеновая; в) перекрестностеновая; г) каркасное устройство с продольным расположением ригелей; д) каркасное устройство с поперечным расположением ригелей; е) каркасное устройство со смешанным расположением ригелей

Рассмотрим подробнее продольно-стеновую конструктивную систему. На рис. 2 план секции с тремя продольными несущими стенами и устройством поперечных стен (пилонов) для обеспечения жесткости.

Рис. 2. План экспериментальной секции панельного здания

 

В данном конструктивном варианте планируется применение внутренних железобетонных стен толщиной 180 мм и наружных 3-х слойных стен толщиной 380 мм на которые укладываются пустотные плиты перекрытий. Как показывает расчет, длина пилона (поперечных панелей) зависит от района строительства и от высоты самого здания, в сейсмически неактивных – может быть 400 – 1000 мм; 6 баллов и выше – около 2000 мм.

Таким образом обеспечивается полная свобода планировки в пределах площадей секции – рис. 3.

Рис. 3. Варианты планировочных решений секции

 

Гибкая планировочная структура помещения и здания в целом с большим шагом несущих вертикальных элементов имеет возможность разбить большое помещение на несколько комнат или объединить их. Соответственно, ширина помещения должна позволять разместить в нем 2 помещения минимальной шириной 2,5 м (в соответствии с п. 6.1.9 СП 31-107-2004). Учитывая это, шаг поперечных несущих элеметов рекомендуется принимать не менее 5,1 м.

Во время разработки проектов объектов со структурой планировочной гибкой предпочтительней предусмотреть в проекте возможные варианты перепланировки.

Для обеспечения вариантной планировки в зданиях с большим расстоянием между несущими элементами рекомендуется рассчитать в плане  проемы в несущих панелях с учетом возможных вариантов перепланировки. Выбирая размеры и количество оконных проемов следует учитывать возможные варианты перепланировки, в том числе с разделением или объединением помещений.

Варианты планировок многообразны и могут подойти индивидуально для каждого покупателя. Также с перепланировкой при желании в будущем, проблемы с разрешением не будет, так как несущие стены внутри квартиры отсутствуют .

Для внутренних не несущих стен разделяющие квартиры возможно применение блоков из газобетона толщиной 150 - 200 мм.

Устройство перегородок из газобетонных блоков экономичнее на 45 %, нежели возведение несущих панельных стен.

При применении данного конструктивного решения имеется ряд преимуществ:

- уменьшается срок монтажа (при 2-х сменном рабочем графике, строительство одного этажа секции займёт 3 дня);

- уменьшена нагрузка на фундамент из-за низкого веса здания;

- увеличивается уровень шумоизоляции, так как пористая структура газобетонных блоков поглощает звуки (не распространяет ударные шумы по всему зданию);

- стоимость материалов и работ при устройстве перегородок из газобетона дешевле на 45 %;

- многообразные варианты планировок, возможность выполнение разных вариаций на этажах.

Список литературы

  1. Vella J.P., Vollum R.L., Jackson, A. Investigation of headed bar joints between precast concrete panels. Engineering Structures. 2017. No. 138. Pp. 351-366.
  2. Кривилёв И.С. Экспериментальные технологические методы и материалы по герметизации стыков сборных железобетонных конструкций подземных и заглубленных сооружений // Гуманитарный вестник. 2015. №2(33). 305-308.
  3. Корниенко В.Д., Чикота С. И. Этапы развития многоквартирных жилых домов для массовой застройки городов России // Актуальные проблемы современной науки, техники и образования. 2014. №1. С. 19-23.
  4. Шогенов С.Х., Балов А.А., Афашагов Б.З. Новые конструкции универсальных панелей зданий // Инженерный вестник Дона. 2016. №2(41). С. 66.
  5. Миронова Ю.В., Абдрахимова Н.С., Халиуллин А.Р. Повышение сопротивляемости несущей системы бескаркасного здания с бессварными вертикальными стыками прогрессирующему разрушению // Известия казанского государственного архитектурно-строительного университета. 2016. №4(38). С. 229-235.
  6. Митасов В.М., Пантелеев Н.Н., Нарушевич А.Н. Экспериментальные исследования новой конструкции стыка стеновых панелей с перекрытием в крупнопанельных зданиях // Известия высших учебных заведений. Строительство. 2014. №12(672). С. 5-12.
  7. Власов С.А. Развитие крупнопанельного домостроения на дальнем востоке в годы массового жилищного строительства (1960- 1991 гг.) // Исторические, философские, политические и юридические науки, культурология и искусствоведение. Вопросы теории и практики. 2012. №12-3(26). С. 40-45.
Справка о публикации и препринт статьи
предоставляется сразу после оплаты
Прием материалов
c по
Осталось 4 дня до окончания
Размещение электронной версии
Загрузка материалов в elibrary