Книги по строительству и ремонту

Сельскохозяйственные здания и сооружения

Быт. Хозяйство. Строительство. Техника

§ 14. Основные принципы индустриализации строительства. Стандартизация, унификация и типизация строительства

Одним из важнейших путей успешного решения задач в области сельскохозяйственного строительства является широкое внедрение индустриальных методов. Сущность индустриализации строительства заключается в превращении строительного производства в механизированный поточный процесс сборки и монтажа зданий и сооружений из имеющих максимальную заводскую готовность конструкций, элементов и блоков.

Переход на индустриальные методы строительства сельскохозяйственных объектов позволяет снизить затраты труда на строительной площадке, повысить производительность труда, сократить сроки строительства, уменьшить расход материалов и снизить сметную стоимость.

Применение сборных деталей и конструкций повышает качество сельскохозяйственного строительства, увеличивает долговечность и огнестойкость зданий, позволяет резко уменьшить расходы на ремонт и содержание зданий, обеспечивает круглогодичное производство строительных работ и, следовательно, более рациональное использование  рабочей  силы,  механизмов  и транспорта.

Предпосылкой массового производства деталей и строительных конструкций на заводах является их стандартизация, т. е. установление ограниченного числа образцов, которые утверждаются в качестве обязательных для применения при проектировании и для заводского изготовления. Объектами стандартизации в строительстве являются материалы, конструкции, изделия, правила маркировки сборных конструкций, правила оформления архитектурно-строительных чертежей (СПДС), габаритные схемы и параметры зданий, правила модульной координации размеров в строительстве и др. Стандартизация, как правило, должна сопровождаться максимальной унификацией. Унификация — рациональное сокращение числа общих параметров зданий и сооружений, типоразмеров конструкций, деталей и оборудования. Унификация обеспечивает приведение к единообразию и сокращение числа основных объемно-планировочных размеров здания (высот этажей, пролетов перекрытий, размеров оконных и дверных проемов и пр.) и, следовательно, к единообразию размеров и форм конструктивных элементов заводского изготовления.

Унификация позволяет при массовом серийном изготовлении однотипных изделий и деталей снизить их стоимость и упростить монтаж. Обеспечивается также взаимозаменяемость элементов частей зданий, т. е. создается возможность замены одного элемента другим без изменения принятых по проекту размеров частей здания. Достигается возможность при использовании одного и того же проекта применять в зависимости от местных условий различные варианты конструктивных решений.

В зависимости от широты охвата и назначения объемно-планировочных и конструктивных решений проводится унификация следующих видов:

внутриплощадочная (зданий и сооружений различного вида, объединенных условиями строительства в одном комплексе, на одной строительной площадке);

видовая (зданий и сооружений одного из видов сельскохозяйственного производства: животноводства, птицеводства, хранения и переработки сельскохозяйственных продуктов и т. д.);

межвидовая (зданий и сооружений различных видов сельскохозяйственного производства);

межотраслевая (зданий и сооружений, общих по назначению для различных отраслей производства: сельскохозяйственного, промышленного, транспортного, энергетического и гидротехнического, жилищно-гражданского).

Важное значение для повышения качества сельскохозяйственного строительства имеет типизация. Под типизацией понимают разработку и отбор лучших решений отдельных конструкций, планировочных элементов и зданий в целом для многократного их использования в массовом строительстве. В настоящее время сельскохозяйственное строительство в основном ведется по типовым проектам, в которых отражаются новейшие достижения строительной техники и передовой опыт новаторов сельскохозяйственного производства. Такие проекты используются для строительства зданий определенного  назначения  в различных  географических пунктах и нуждаются лишь в приспособлении (привязке) к местным 'условиям. Применение таких типовых проектов не только сокращает расходы на проектирование, но и обеспечивает оптимальные технико-экономические показатели строительства и эксплуатации зданий.

Основой для унификации и типизации сельскохозяйственных зданий является Единая модульная система в строительстве (ЕМС) — совокупность правил взаимного согласования размеров зданий и сооружений, а также размеров и расположения.их элементов, строительных конструкций, изделий и элементов оборудования на основе применения модулей. Положения модульной координации размеров в строительстве (МКРС) действуют во всех странах  СЭВ  и регламентируются специальным  стандартом.

В СССР и большинстве европейских стран в качестве единого основного модуля принята величина 100 мм, обозначаемая буквой М. Для назначения координационных размеров объемно-планировочных и конструктивных элементов сельскохозяйственных зданий применяются укрупненные модули (мультимодули): ЗМ, 6М, 12М, 15М, ЗОМ, 60М (т. е. 300, 600, 1200, 1500, 3000, 6000 мм). Укрупненные модули применяют до некоторых предельных значений координационных, размеров. В сельскохозяйственных зданиях их принимают: 60М — в плане без ограничения предела; ЗОМ — в плане в пределах до 21000 мм; 15М — в плане в пределах до 12 000 мм; 12М и 6М — в плане в пределах до 7200 мм и по вертикали без ограничения; ЗМ'—в плане и по вертикали в пределах до 3600 мм.

Для назначения относительно малых размеров конструктивных элементов и деталей (сечения колонн, балок, перемычек и т. п.), а также толщины плитных и листовых материалов, ширины зазоров между элементами и допусков при изготовлении изделий применяются кроме основного дробные модули (субмодули) 50, 20, 10, 2 и 1 мм, обозначаемые соответственно 1/2М, 1/5М, 3/10М, 1/20М, 1/50М, 1/100М.

Взаимное расположение элементов здания в пространстве устанавливают с помощью трехмерной условной системы взаимно пересекающихся плоскостей — модульной пространственной координационной системы. Линии пересечения координационных плоскостей образуют координационные оси в плане и разрезе, которые определяют членение здания на модульные шаги и высоты этажей, а также расположение основных несущих и ограждающих конструкций. Расстояния между координационными плоскостями и осями кратны основному или некоторым укрупненным модулям. На архитектурно-строительных чертежах поперечные оси обычно обозначают арабскими цифрами, а продольные — заглавными буквами русского алфавита. Порядок маркировки осей: снизу вверх и слева направо по левой и нижней сторонам плана.

В ЕМС различают «основные координационные», «координационные» и «конструктивные» размеры, Основные координационные — это модульные размеры пролетов, шагов и высот этажей. Коорди-

национные размеры —это условные модульные размеры конструктивных элементов, включающие соответствующие части швов и зазоров. Конструктивные размеры — это проектные размеры строительных конструкций, изделий, элементов оборудования, отличающиеся от координационных, как правило, на проектную величину шва или зазора. Кроме того, в строительстве используют натурные размеры, т. е. фактические размеры элементов с учетом допусков, и фактические расстояния между координационными осями построенного здания или сооружения.

Для обеспечения единства технических решений при проектировании сельскохозяйственных зданий разработаны унифицированные габаритные схемы сельскохозяйственных зданий, представляющие собой схемы их типовых объемно-планировочных решений.

ГОСТ 23839—79 «Здания сельскохозяйственных предприятий одноэтажные. Габаритные схемы» устанавливает основные координационные размеры зданий: пролет, шаг колонн и высоту зданий (табл. 5).     

Примечание. Знак «+» обозначает установленные габаритные схемы; знак «—» — габаритные схемы, не допускаемые к применению.

Стандарт распространяется на габаритные схемы одноэтажных зданий следующих сельскохозяйственных предприятий: животноводческих и птицеводческих; по первичной обработке и переработке сельскохозяйственных продуктов; для хранения продукции сельскохозяйственного производства; глубинных складов сухих минеральных удобрений; подсобно-производственных.

Применение унифицированных габаритных схем позволяет, помимо сокращения объемов проектных работ и сроков строительства, унифицировать также объемно-планировочные и конструктивные решения зданий, значительно сократить число типоразмеров конструкций и деталей, шире применять блокирование сельскохозяйственных зданий.

По табл. 5 принимаются габаритные схемы однопролетных и многопролетных зданий (кроме зданий с каркасом из рам). Стандарт допускает при проектировании и строительстве зданий шириной 21 м применение пролетов 7,5 м или 9 м в сочетании с пролетом 6 м  (7,5 + 6 + 7,5 или 6 + 9 + 6 м). Допускается при под-

твёржденйи технико-экономической целесообразности устраиЁать чердаки для хранения кормов и подстилки в животноводческих и птицеводческих зданиях с двумя и тремя пролетами шириной 6 м и тремя пролетами в сочетании 7,5 + 6 + 7,5 м.

Длина зданий должна быть кратной 6 м. Допускается длину бескаркасных зданий общей площадью не более 100 м2 принимать кратной 3 м. Ширина пролета 6 м должна применяться только в зданиях с числом пролетов п = \ ...3.

Основные координационные размеры зданий, правила привязки элементов конструкций к координационным осям зданий, размеры вставок в местах температурных швов, примыканий взаимно перпендикулярных пролетов и перепадов высот, а также уклоны кровель из различных материалов, установлены ГОСТ 23840—79.

Стандарт рекомендует в случае применения каркаса из рам высоту этажа (Я) принимать по технологическим требованиям в зависимости от назначения здания. При этом расстояние от уровня чистого пола до точки пересечения линий наружной грани стойки и ригеля рамы следует принимать минимально необходимым и кратным 0,3 м.

Многопролетные здания рекомендуется проектировать, как правило, с пролетами одного направления, одинаковой ширины, с одинаковым шагом колонн, без перепада высот. Отступления от этого правила допускаются по технологическим требованиям и при .соответствующем технико-экономическом обосновании. Величину перепада высот принимают кратной 0,3 м, но не менее 1,2 м при парных и 0,6 м при одиночных колоннах.

Температурные швы, примыкания взаимно перпендикулярных пролетов и перепады их высот рекомендуется осуществлять, как правило, на парных колоннах, столбах или стенах.

Высоту чердачных помещений в средней части чердака и в ме-стах размещения люков в перекрытии следует принимать не менее 1,9 м.

Стандарт устанавливает уклоны кровель из различных материалов. Кровли из рулонных и мастичных материалов должны иметь уклон 1,5...5%. Допускается при соответствующем обосновании принимать уклон кровель 5... 10%- Для зданий с шириной пролетов до 12 м и фонарей допускается выполнять «нулевой» уклон кровель.

Кровли из листовых профилированных материалов должны иметь уклон 10...25%. В зданиях с эксплуатируемыми чердаками допускается принимать уклон кровли более 25%.

Основные правила привязки конструктивных элементов к координационным осям. Для увязки размеров унифицированных сборных конструкций сельскохозяйственных зданий с размерами пролетов и шагом колонн, а также для обеспечения максимальной взаимозаменяемости строительных конструкций и элементов строго регламентируют их привязку к координационным осям. Под привязкой понимают расстояние от координационной оси до грани или геометрической оси сечения конструктивного элемента.

Привязка к координационным осям элементов конструкций одноэтажных сельскохозяйственных зданий должна производиться, согласно ГОСТ 23840-79, с соблюдением следующих правил.

Колонны средних рядов, кроме колонн, расположенных в торцах, у температурных швов и перепадов высот зданий, располагают так, чтобы их геометрические оси совпадали с продольными и поперечными координационными осями (1.25, а).

Привязка колонн крайних рядов и стоек рам к координационным осям, кроме привязки колонн к поперечным координационным осям в торцах зданий, а также поперечных температурных швов и перепадов высот показаны на 1.25,6.

Привязку колонн средних и крайних рядов и стоек рам в торцах зданий к поперечным координационным осям следует принимать по 1.25, в или г.

При устройстве поперечного температурного шва на парных колоннах или рамах ось шва совмещают с поперечной координационной осью, а геометрические оси сечения колонн или рам смещают на 500 мм в    обе стороны от оси, шва  (1.25,6).

При устройстве продольного температурного шва между парными колоннами в зданиях с пролетами равной высоты следует предусматривать парные координационные оси со вставкой между ними, равной 500 мм (1.25, е).

Привязка внутренней плоскости наружных стен из панелей к продольным и поперечным координационным осям должна быть равной зазору е (см. 1.25, б, в,г). Размер зазора е определяется конструкцией и условиями размещения деталей крепления стен.

Перепады высот пролетов одного направления на парных колоннах или рамах следует осуществлять, предусматривая две координационные оси со вставкой между ними. Размер вставки с должен быть кратным 50 мм и равняться округленной до этой величины сумме следующих размеров: зазора е между крайней координационной осью повышенного пролета и внутренней плоскостью стены, толщины стены d и зазора не менее 50 мм между наружной плоскостью этой стены и крайней координационной осью пониженного пролета (1.25, а/с, з).

Примыкание взаимно перпендикулярных пролетов на парных колоннах следует осуществлять, предусматривая между крайней продольной и торцевой поперечной координационными осями вставку размером с, кратным 50 мм (1.25, и, к). Размер вставку определяют аналогично предыдущему случаю.

Привязку несущих наружных стен к координационным осям зданий следует осуществлять с соблюдением следующих правил:

при опирании плит покрытия на наружные стены внутренние плоскости последних должны быть смещены от координационных осей внутрь здания не менее чем на 150 мм при стенах из мелких или крупных блоков и панелей и 130 мм при кирпичных стенах (1.25, л);

при опирании стропильных ферм, балок или прогонов покрытия на стены толщиной 400 мм и более из мелких блоков или 380 мм и более из кирпича внутренняя плоскость стен должна быть смещена от координационной оси внутрь здания минимально на 150 мм при стенах из блоков и 130 мм — из кирпича; при этом необходимо предусматривать пилястры, выступающие из плоскости стены внутрь здания не менее чем на  130 мм  (1.25,ж);

при опирании стропильных ферм, балок или прогонов на стены толщиной 400 мм и более из крупных блоков или панелей внутренняя плоскость стен должна быть смещена от координационной оси внутрь здания не менее чем на 200 мм.

Геометрические оси внутренних несущих стен должны, как правило, совмещаться с координационными осями здания (1.25, н).

Здания, входящие в состав предприятий по ремонту, техническому обслуживанию и хранению сельскохозяйственной техники, а также предприятий по переработке сельскохозяйственной продукции, проектируют в соответствии с требованиями стандартов на унифицированные габаритные схемы и геометрические параметры промышленных зданий.

§ 15. Сборные ленточные и свайные фундаменты

Характерной особенностью работы фундаментов по первой объединенной конструктивной схеме (см. 1.4, а) является то, что они воспринимают и передают на грунт равномерно распределенную, погонную нагрузку. В этом случае фундаменты, как правило, могут быть ленточные, столбчатые или свайные.

Конструкции сборных ленточных фундаментов следует принимать согласно каталогам индустриальных изделий для сельскохозяйственного строительства.

Ленточный фундамент (1.26, а,б, в) состоит из железобетонных фундаментных плит-подушек (Ф), работающих на изгиб, и стеновых фундаментных блоков (ФС), работающих в основном на сжатие. Для изготовления фундаментных блоков применяют бетон марок М 100 —М 150.

При разработке проекта следует учитывать то, что в местах установки ворот, где предусмотрен проезд машин и механизмов, следует делать разрыв в ленточных фундаментах. Под воротами отсутствует постоянная нагрузка, а действие временных сосредоточенных усилий от тяжелого транспорта отрицательно сказывается на работе фундамента в целом.

В сельскохозяйственном строительстве наибольшую повторяемость (60... 70%) при равномерно распределенной нагрузке составляют сборные ленточные непрерывные фундаменты. Учитывая небольшие погонные нагрузки для малоэтажных производственных сельскохозяйственных зданий, ограничена как толщина блоков (300, 400 и 500 м), так и ширина фундаментных плит (800, 1000 и 1200 мм). Это способствует более экономичному расходу бетона.

Однако необходимы поиски более экономичных решений фундаментов на естественном основании. Одним из таких направлений является применение прерывистых фундаментов (1.26,г). Для уменьшения типоразмеров и из экономических соображений при компоновке плана фундаментные плиты и блоки можно укладывать с зазором не более 'Д длины полного блока или плиты (прерывистые фундаменты). Зазоры в зависимости от грунтовых условий и нагрузок заполняются песком или грунтом в фундаментных плитах и легким бетоном или грунтом в блоках. Применение прерывистых фундаментов позволяет на 15...20% снизить расход материалов.

Сплошные фундаментные блоки ленточных фундаментов (см. 1.26, в) укладывают на слой толщиной 100 мм хорошо утрамбованного крупного песка, а при влажных грунтах — на такой же слой гравия или щебня. Первый ряд сплошных блоков укладывают на песчаный слой насухо, а следующие — на слой раствора, уложенный по нижнему ряду блоков. Марки растворов для укладки сплошных блоков применяют не ниже 25.

Монтаж фундаментов начинают с установки угловых, а затем на расстоянии около 20 м один от другого — промежуточных маячных блоков. Подушки и блоки укладывают по уровню, строго соблюдая горизонтальность их положения и проверяя правильность установки по оси фундаментов. После укладки блоков очередного ряда вертикальные швы между блоками законопачивают и образующиеся колодцы заливают пластичным раствором.

В сельскохозяйственных зданиях с неполным каркасом под наружные стены в особых грунтовых условиях (просадочных, набухающих, насыпных и других слабых грунтах) применяют свайные фундаменты. Наличие высокого уровня грунтовых вод практически всегда делает применение свайных фундаментов более экономичным по сравнению со сборными ленточными фундаментами. В последние годы свайные фундаменты находят все большее применение в сельскохозяйственном строительстве не только на слабых грунтах, но и в грунтовых условиях, допускающих устройство фундаментов на естественном основании. Проектирование свайных фундаментов осуществляется с учетом требований СНиП II-17-77.

Применение свайных фундаментов вместо ленточных на естественном основании во многих случаях сокращает объем земляных работ до 80%, снижает расход бетона на 50...70%, дозволяет повысить уровень индустриализации работ по возведению подземной части здания, существенно сократить затраты труда на строительство, снизить продолжительность возведения фундаментов и повысить надежность здания.-Особо эффективно применение свайных фундаментов в вечномерзлых грунтах, при большой глубине промерзания грунтов и при производстве работ в зимнее время.

Сваи могут быть различного вида и продольного сечения, а также отличаться по способу изготовления и погружение. По форме поперечного сечения сваи могут быть круглые, квадратные, прямоугольные, треугольные, многогранные, трубчатые, крестовые,

тавровые и двутавровые. В зависимости от продольного сечения сваи бывают цилиндрические, призматические, конические и пирамидальные.

По методу изготовления и погружения в грунт сваи подразделяют на набивные, изготовляемые непосредственно в грунте, и забивные, погружаемые в грунт в готовом виде. В зависимости от характера работы в грунте различают два вида свай — сваи-стойки и висячие сваи.

Сван-стойки концами опираются на прочный грунт и передают на него нагрузку. Их применяют, когда глубина залегания проч.* ного грунта не превышает возможной длины свай, а грунты могут выдерживать давление от здания или сооружения, передарае-мое нижними концами свай. Свайные фундаменты на сваях-стой-ках почти не дают осадки.

Если прочный грунт находится на значительной глубине, при* меняют висячие сваи, которые оказывают сопротивление давлению от здания главным образом благодаря возникновению сил трения между боковой поверхностью сваи и окружающим ее грунтом и частично сопротивлением грунта под ее нижними концами.

Наиболее изученными и распространенными являются призматические сваи (1.26,5—л). Сечение таких свай может быть 200X200 и 300X300 мм. Проходят экспериментальную проверку в сельскохозяйственном строительстве призматические сваи сечением 150X150 мм.

Учитывая относительно небольшие погонные нагрузки в одноэтажных сельскохозяйственных зданиях, длина призматических свай принимается 3...4 м. Большая длина свай может приниматься в особых грунтовых условиях после выполнения соответствующих расчетов и технико-экономического обоснования. Призматические сваи могут быть армированы обычной или предварительно напряженной арматурой. Рабочая арматура (см. 1.26, д) состоит из четырех стержней диаметром 16 мм (сталь класса A-III)', которая располагается в нижней и верхней частях с шагом 50 мм, а в средней части с шагом 100 мм. Верхний конец сваи усиливают тремя сетками диаметром 6 мм (сталь класса A-I) с шагом 50 мм.

Для свай с ненапрягаемой арматурой применяют бетон марки М 200, а для свай с напрягаемой арматурой— бетон марки М 300. На 1.26, е показана железобетонная свая сплошного сечения 200X200 мм с предварительно напряженной арматурой, расположенной в центре поперечного сечения, без поперечного армирования ствола.

Для одноэтажных животноводческих и других сельскохозяйственных производственных зданий призматические сваи располагают в один ряд по геометрическим осям капитальных стен обязательно в углах здания и в местах пересечения продольных и поперечных стен. Расстояние между осями свай (шаг свай) определяют расчетом с учетом их несущей способности и расчетной нагрузки, но должно быть не менее 3 d (d— сторона поперечного

сечения сваи). Для животноводческих зданий расстояние между сваями принимают не более 3 м. Дальнейшее увеличение шага: свай экономически не оправдано, так как влечет за собой значительное увеличение высоты железобетонного монолитного или: сборного ростверка, которым сваи связаны поверху в единую конструкцию для равномерности распределения на них нагрузки; от здания. Сборный ростверк сопрягают со сваей с помощью заранее изготовленного железобетонного оголовка с отверстием в. виде усеченного конуса (1.26,и). В этом случае на выровненную голову сваи устанавливают оголовок, в конусное отверстие' которого пропускают оголенную арматуру сваи. Затем отверстие1 заполняют бетонной смесью и на оголовки укладывают сборные1 балки ростверка. Балки ростверка соединяют между собой и с оголовком сваркой закладных деталей с последующей заделкой мест сопряжений цементным раствором. Ростверк заглубляют в грунте по-разному. Под наружные степы каменных зданий ростверк размещают на 100... 150 мм ниже уровня спланированной поверхности земли и укладывают под него при связных грунтах (глина,, суглинки, супеси) слой крупнозернистого песка, щебня или шлака толщиной 200 мм и более, а при несвязных — слой тощего бетона,, щебня или шлака толщиной не менее 100 мм. Под внутренние каменные стены при связных и несвязных грунтах ростверк укладывают не менее чем на 100-мм слой тощего бетона, щебня или шлака.

Забивные железобетонные сваи, применяемые вместо ленточных фундаментов, изготовляют как квадратного сплошного сечения, так и с круглой полостью с открытым или закрытым нижним концом.

Пустотелые сваи более эффективны в технико-экономическом отношении, так как для их изготовления требуется на 30... 35% меньше бетона, чем для сплошных свай квадратного сечения. Кроме того, они имеют меньшую массу, что облегчает их транспортирование и погружение в грунт. Пустотелые сваи квадратного сечения могут быть изготовлены на установках, предназначенных для производства железобетонных пустотелых настилов перекрытий. Полость свай квадратного сечения с круглой полостью и пустотелых свай кольцевого сечения с открытым нижним концом в водонасыщеиных грунтах заполняют песком, а в сухих грунтах — местным грунтом.

Верхнюю часть полости этих свай в пределах зоны промерзания грунта во всех случаях заделывают вибрированным бетоном марки М 100.

Наиболее эффективны при строительстве на пучинистых грунтах забивные пирамидальные слабоармированные фундаментные блоки (1.26,ж).

Конструкция забивного блока представляет собой пустотелую усеченную железобетонную пирамиду с основаниями 200X200 и 450X450 мм. Длина блока 2 м, пустота блока имеет форму усеченного конуса  с основанием.  100 и  200  мм.  Такой  блок, забитый

в грунт уширенным основанием вниз на глубину 1,5...2 м, можно рассматривать как столбчатый фундамент на искусственно уплотненном основании, в котором практически исключаются силы .трения — пучения по боковой поверхности блока.

Экономически целесообразным может быть применение свай с консолями в сочетании с эффективным сборным ростверком (1.26,/с), разработанных ЦНИИЭПсельстроем.

Одной из разновидностей свайных фундаментов являются фундаменты на коротких пирамидальных сваях  ( 1.26,о).

Короткие пирамидальные сваи представляют собой (1.26,м) усеченную пирамиду с большими размерами вверху сваи —500X500; 600x600; 700X700; 800X800 мм и незначительным размером внизу сваи —70x70; 100X100 мм. Длину таких свай рекомендуется принимать в пределах 1,5... 4 м. Угол конич-ности (угол между вертикалью и образующей гранью сваи) составляет 5... 13°. При погружении коротких пирамидальных свай происходит уплотнение грунта, что обеспечивает их повышенную несущую способность (1.26, н), для изготовления свай применяют бетон марки М 200. Рабочая арматура состоит из четырех стержней диаметром 10... 12 мм (сталь класса A-III). Хомуты диаметром 6 мм (сталь класса A-I) располагают через 300 мм, в нижней части сваи на высоту 200 мм из арматуры того же диаметра устраивается спиральная обмотка с шагом 50 мм.

Арматура в железобетонных сваях предназначена в основном для придания им необходимой прочности в процессе транспортировки и подъема перед забивкой. Для восприятия внешней нагрузки от сооружения арматура не нужна, поэтому небольшая длина пирамидальной сваи и ее конструкция по сравнению с призматической сваей позволяют снизить расход' металла на 1 м3 бетона с 87,7 до 25,5 кг.

Для изготовления пирамидальных свай применяют веерную опалубку кассетного типа. Одновременно в ней можно бетонировать десять и более пирамидальных свай в зависимости от размеров пропарочной камеры и длины сваи. В одной и той же опалубке, учитывая принятые размеры свай, можно изготовить сваи различного объема, но с определенным углом коничности. Достигается это установкой необходимых поперечных перегородок в опалубке. Во избежание вытекания бетона при вибрировании опалубку устанавливают под определенным углом к днищу пропарочной камеры с тем, чтобы верхняя поверхность бетона была горизонтальна. Применение коротких пирамидальных свай позволяет сократить объем земляных работ и транспортные расходы до 70%, снизить трудовые затраты и стоимость фундаментов на 30 ...40%.

§ 16. Фундаменты под опоры каркасных зданий

Характерной особенностью для второй объединенной конструктивной схемы сельскохозяйственных производственных зданий яв-

ляется действие сосредоточенных вертикальных нагрузок, которые передаются на фундаменты колоннами каркаса.

Наиболее распространенным типом фундаментов для стоечно-балочной конструктивной схемы являются фундаменты из отдельных блоков стаканного типа (1.27, а—г).

Сборные фундаменты под колонны сельскохозяйственных зданий должны приниматься в соответствии с ГОСТ 24022—80. По конструктивному использованию такие фундаменты подразделяются на три типа: 1Ф, 2Ф, ЗФ. В зависимости от толщины опирающихся на них стен фундаменты подразделяют на два вида: под стены толщиной до 250 мм (или при их отсутствии) или толщиной более 250 мм. Размеры фундаментов и их технические показатели приведены в табл. 6.

Фундаменты стаканного типа обозначают марками, состоящими из двух буквенно-цифровых групп. В первую группу входят тип фундамента и размеры его подошвы в дециметрах, во вторую группу — вид фундамента в зависимости от толщины опирающихся на них стен и при необходимости буквой П обозначают стойкость к агрессивной среде. Так, например, условное обозначение фундамента типа 1Ф с размерами подошвы 900x900 мм под стены толщиной 250 мм составляет 1Ф9.9-1.

Изготовляют такие фундаменты из бетона марки М 200. Армируют блоки сварной сеткой из стали класса А-Ш, которую устанавливают в нижней части фундамента с защитным слоем 30 мм. Для установки колонны в верхней части фундамента предусмотрено углубление (стакан), имеющее форму усеченной пирамиды Стакан в блоке делают несколько большего сечения, чем колонна, глубина заделки колонны принята 250... 300 мм.

Глубина заложения таких фундаментов определяется с учетом унифицированных размеров колонн. Фундаментный блок, как правило, устанавливается на песчаную подготовку толщиной 100 мм, а при необходимости проходки нестроительных грунтов — на подготовку из бетона марки М 500 такой же толщины.

В случае залегания под подошвой фундамента слабых грунтов вместо бетонной подготовки укладывают железобетонную плиту, размеры в плане и высоту которой определяют расчетом.

Передача нагрузки от наружных стен на фундаменты крайнего ряда колонн несущего каркаса осуществляется через фундаментные балки. Балки изготовляют из бетона М 200. Поперечное сечение балки ФБ-60 по серии 1.415-1 трапециевидное, а сечение балки СБФ-6 по серии 1.810.-1 тавровое в пролете и прямоугольное возле опор (см. 1.27, е). Размеры балок унифицированы и приняты равными (в мм): длина 5880, высота 450. В местах воротных проемов фундаментные балки не устанавливают.

Иногда более надежным и экономичным является устройство фундаментов под колонны с применением призматических свай (см. 1.27, 5).

Для одноэтажных сельскохозяйственных зданий рекомендуется применять сваи-колонны, разработанные ЦНИИЭПсельстроем (1.27, ж). Рабочие чертежи таких свай-колонн предусмотрены серией 1.821.1. Сваи-колонны относятся к разновидности забивных железобетонных свай, у которых надземная часть служит колоннами здания, а функции фундамента выполняет погружаемая в грунт часть сваи-колонны. Длина таких свай принята 5...7,5 м, а сечение 200x200 и 300X300 мм. Сваи-колонны рекомендуется применять при спокойном рельефе строительной площадки с глинистыми грунтами мягкопластичной, тугопластичной и полутвердой консистенции и в песчаных грунтах средней плотности. Применение свай-колонн не допускается, когда в пределах погружаемой части или под нижним концом сваи залегают слабые затор-фованные или глинистые грунты, а также грунты текучей консистенции. Сваи-колонны нельзя применять в крупноблочных и плотных песчаных грунтах. Расчет и проектирование свай-колонн следует производить в соответствии с РСН 1-76.

Заслуживает внимания мачтовый способ устройства фундаментов, при котором удлиненную колонну каркаса бетонируют в цилиндрической скважине, выполненной буровой машиной (см. 1.26, з). Пространство между колонной и стенкой скважины заполняют бетонной смесью. Этот способ получил широкое распространение в ГДР, Венгрии, США и в ряде других стран. Применяют мачтовый способ устройства фундаментов только в связных грунтах. Такой способ по сравнению с установкой колонн в сборные фундаменты стаканного типа позволяет снизить объем транспортных перевозок на 30%, трудоемкость работ почти в 5 раз и сократить стоимость на строительство на 3... 4%. К новым типам фундаментов, работающих на действие сосредоточенной нагрузки, относятся фундаменты на коротких пирамидальных сваях.

Для установки колонны в короткой пирамидальной свае устраивается стакан (1.27, з) по аналогии с фундаментами-башмаками стаканного типа. В сложных грунтовых условиях фундаменты под колонны можно проектировать в сочетании коротких пирамидальных свай со сборными или монолитными фундаментными башмаками (1.27, и).

§ 17. Фундаменты под несущие распорные конструкции

Особенностью работы фундаментов под пятой трехшарнирных рам (1.28), арок и сводов является то, что они работают на совместное действие как вертикальных, так и горизонтальных нагрузок, значительных по величине. Так, например, расчетные нагрузки в трехшарнирных рамах по серии 1.822-2 для пролета 21 м составляют: вертикальная — 31,6 кН; горизонтальная — 25,1 кН. Все это приводит к увеличению расхода материалов на устройство фундаментов, значительно превышающему расход бетона по сравнению с фундаментами для ранее изложенных кон* структивных схем (табл. 7).

Укладывают такие фундаменты непосредственно на спланированную поверхность котлована, если в основании залегают крупнообломочные и песчаные грунты, кроме песков пылеватых, или на бетонную подготовку во всех остальных случаях.

Известно, что горизонтальная составляющая сил, действующих на фундамент, воспринимается трением по подошве фундамента: чем больше сопротивление трения материала фундамента по грунту, тем выше устойчивость фундамента на сдвиг.

Для увеличения трения при залегании под плоской подошвой фундаментов глинистых грунтов или пылеватых песков устраивают песчаные или бетонные подготовки. Толщину подушки фундамента определяют расчетом, а подошва подготовки должна быть не выше глубины промерзания грунтов. Минимальная толщина песчаной подушки принимается равной 500 мм, а бетонной подготовки 200 мм. Расход материала на устройство бетонной подготовки существенно увеличивается при устройстве фундаментов в слабых или просадочных грунтах. Объем бетона на фундаменты под одну раму достигает 4... 6 м3, что значительно увеличивает стоимость фундаментов под распорные конструкции. Большой объем работ по устройству обратной засыпки и нередко низкое качество ее уплотнения приводят к просадке полов и отмосток.

Более экономичными являются фундаменты серии 1.800-2/74. Такие фундаменты выполняются L-образного типа из бетона марки М 200, как и по серии 1.810-2, но расход бетона на один фундамент существенно сокращен за счет введения ребра жесткости вместо сплошной массивной вертикальной части фундамента (см. 1.28, а). Применяют эти фундаменты для зданий с трехшар-нирными рамами пролетом 12 и 18 м. Меньший размер подошвы принят равным 0,8 м; больший размер подошвы равен 1,2; 1,8 и 2,4 м. Размерам подошвы соответствуют высоты фундаментов: так, при размере большей стороны подошвы 1,2 м высота фундамента 0,8; 1,1 и 1,4 м; при 1,8. м — высота 0,8; 1,1; 1,4; 1,7 и 2 м — высота 1,1; 1,4; 1,7 и 2 м.

Широкое применение для распорных конструкций находят свайные фундаменты. Одними из распространенных типов являются фундаменты на призматических сваях. При разработке проекта можно принимать фундамент не менее чем из двух призматических свай длиной 3...4 м, сечением 300X300 мм, которые объединяют между собой монолитным ростверком из бетона марки М 200 (1.28, в). В плане сваи размещают в один и более рядов, вытянутых в сторону действия горизонтальной силы.

Для увеличения несущей способности фундамента из двух призматических свай на действие горизонтальной нагрузки одна из свай забивается наклонно с углом 15... 20° к вертикали.

Учитывая, что в производственных одноэтажных сельскохозяйственных зданиях из трехшарнирных рам преобладающими являются горизонтальные распорные нагрузки, ЦНИИЭПсельстроем разработана вертикальная забивная свая с консолью. Она имеет тавровое сечение и консоль с гнездом для установки пяты рамы (1.28, г). Принятое сечение такой сваи по сравнению с равновеликим по площади квадратным сечением (30X30) позволяет увеличить жесткость сваи на изгиб в 3 раза, площадь боковой поверхности на 75%, площадь поверхности, воспринимающей упругий отпор грунта, на 67%. Вертикальная нагрузка от рам передается через консоль на сваю с эксцентриситетом относительно центра тяжести поперечного сечения сваи.

Такие сваи могут применяться в зданиях с пролетом до 21 м при шаге колонн 6 м, для их изготовления применяют бетон марки М 300.

Характерные размеры сваи с консолью: длина 2,5... 5 м, размеры полки и ребра таврового сечения 0,5 ...0,8 м. Расход бетона на одну сваю 0,5 ...0,8 м3, стали 30 ...70 кг. Применение свай с консолью рационально в зданиях без глубоких технологических каналов, располагаемых вблизи фундаментов, на площадках со спокойным рельефом, в том числе и с высоким уровнем грунтовых вод в следующих грунтовых условиях: песчаные грунты средней плотности, глинистые грунты с консистенцией до 0,6 и в проса-дочных грунтах. Учитывая, что погружение консольной части сваи в грунт ненарушенной структуры затруднительно, эти сваи погружают в траншеи, чтобы исключить реактивный отпор грунта в консоли.

Одним из экономичных в определенных грунтовых условиях является вариант с устройством фундаментов под распорные конструкции на коротких пирамидальных сваях.

Уширенное сечение верха сваи и уплотнение грунта, вызванное ее погружением, приводят к увеличению сопротивления основания при действии горизонтальной и моментной нагрузки по сравнению со сваями, имеющими вертикально образующий ствол.

Конструктивной особенностью коротких пирамидальных свай, работающих на совместное действие вертикальной, горизонтальной и моментной нагрузок, является то, что в нижней части свай в ее острие устанавливается дополнительно увеличенный арматур-

ный стержень диаметром 18...22 мм и выполняется спиральная обмотка. Это позволяет избежать появления трещин в нижней части сваи, особенно в сваях с минимальными, в пределах рекомендаций, углами сбега, а следовательно, принимать для расчетов на горизонтальную нагрузку короткую пирамидальную сваю как абсолютно жесткую конструкцию.

Для установки пяты полурамы предусмотрен сборный ростверк, устанавливаемый на сваю или в гнездо в пирамидальной свае (1.28,5). Наиболее рациональным является решение устройства гнезда для установки пяты полурамы на обрезе сваи по аналогии со сборным фундаментом. Такое смещение от оси сваи делается с целью передачи вертикальной нагрузки с определенным эксцентриситетом, что позволяет создать момент, обратный моменту, действующему от горизонтального распора. Фактическая несущая способность свай при действии вертикальной нагрузки в трехшарнирных железобетонных рамах, как правило, выше расчетной. Сопротивление коротких пирамидальных свай горизонтальной нагрузке, особенно при больших пролетах, иногда оказывается недостаточным. В таких случаях рекомендуется проектировать фундамент из двух коротких пирамидальных свай. На одну из этих свай опирается пята рамы, и она работает на совместное действие вертикальной и горизонтальной нагрузок, а вторая, дублирующая свая через железобетонную вставку воспринимает распор. В зависимости от расчета дублирующая свая может быть меньших размеров, чем основная.

Применение коротких пирамидальных свай в распорных конструкциях позволяет повысить индустриальность работ, сократить объем земляных работ до 80% и в 2... 2,5 раза снизить стоимость цикла по возведению подземной части здания по сравнению с фундаментами по серии 1.810-2.

Выбор наиболее эффективного варианта из числа рассмотренных должен производиться на основе технико-экономического анализа различных вариантов конструктивных решений фундаментов.

§ 18. Несущие каркасы

Особенности технологических процессов в сельскохозяйственных зданиях обусловливают необходимость создания достаточно просторных производственных помещений, не разделенных внутренними капитальными стенами. При большой ширине этих помещений ограждающие настилы покрытий и перекрытий приходится опирать на наружные несущие стены и внутренний (неполный) каркас, состоящий из одного, двух или более рядов промежуточных стоек-колонн, фундаментов под колонны и несущих конструкций перекрытий и покрытий-прогонов, балок, на которые укладывают настил ограждения. В плоскости стен каркас иногда дополняют крайними стойками-колоннами (полный каркас), стойками фахверка, фундаментными, цокольными и обвязочными балками

Наиболее удовлетворяют требованиям индустриализации строительства каркасы из сборных железобетонных, клееных деревянных и стальных элементов заводского изготовления, а также каркасы смешанного типа, в которых вертикальные элементы (колонны) изготовляют из сборного железобетона, а несущие конструкции покрытия — из дерева и стали.

Железобетонные каркасы. В качестве основных схем железобетонных каркасов производственных сельскохозяйственных зданий приняты стоечно-балочные системы, выполняемые из унифицированных железобетонных изделий, разработанных ЦНЙИЭП-сельстроем, ГипроНИсельхозом и НИИЖБ. Из этих изделий можно возводить одноэтажные сельскохозяйственные здания с полным и неполным (внутренним) каркасом.

Номенклатура изделий включает фундаменты, колонны, фундаментные балки, обвязочные балки, балки покрытий и перекрытий, фермы, рамы, ребристые плиты для настилов покрытий и перекрытий.

Для зданий павильонного типа с сеткой колонн 6X6; 7,5x6 и 9X6 м применяют односкатные балки серии 1.862-2 в крайних пролетах и безраскосные треугольные фермы серии 1.863-1 для среднего пролета. Для зданий с гибкой планировкой шириной 12 и 18 м разработаны безраскосные треугольные фермы пролетом 12 и 18 м серии 1.863-1.

Изготовляют изделия из тяжелых бетонов марок М 150... М 400. Разработаны также несущие конструкции каркасов из легкого конструкционного бетона марок М 200 ...М 400. Армирование изделий выполняют в виде сборных каркасов из горячекатаной стали класса A-I, стали периодического профиля классов A-II, А-Ш, A-IV, A-V и холоднотянутой проволоки.

Для маркировки изделий установлена буквенно-цифровая система записи. Марки содержат обозначение основных определяющих характеристик конструкций. При этом характеристики объединяются в три группы.

В первую группу, являющуюся основной, включаются условные буквенные обозначения наименований конструкций в соответствии с таблицей ГОСТ 23009—78 и габаритные размеры в метрах, дециметрах или сантиметрах (для мелкоразмерных изделий) *.

Во второй группе характеристик приводятся: несущая способность (соответствующая расчетной нагрузке), класс напрягаемой арматуры (для предварительно напряженных конструкций) и вид бетона (тяжелый —Т, на пористых заполнителях — П, ячеистый— Я, плотный силикатный —С, мелкозернистый — М, жаростойкий— Ж).

В третью группу включаются дополнительные характеристики, отражающие особые условия применения конструкций и изделий (стойкость к воздействию агрессивной среды, сейсмостойкость и т. д.)

Сборные железобетонные колонны каркаса (1.29) изготовляют квадратного сплошного сечения 200X200 или 300X300 из бетона марки М 200 с армированием сварными каркасами.

По месту расположения в здании различают крайние (в наружных продольных рядах) и средние колонны (во внутренних продольных рядах). Средние колонны каркаса имеют оголовок шириной 600 и 400 мм для опирания балок. Для лучшего сцепления арматуры с бетоном и повышения экономичности конструкций для армирования колонн применяют сталь периодического профиля класса А-П.

В процессе изготовления в колонны замоноличивают закладные детали (ЗД), число, форму и расположение которых определяют назначением колонн. В верхней части колонн предусматривают стальные пластины или швеллеры, на которые укладывают балки и прогоны. В крайних колоннах, кроме того, предусматривают детали из полосовой стали для крепления элементов стен.

Колонны устанавливают на отдельно стоящие железобетонные сборные фундаменты стаканного типа, изготовляемые из тяжелого бетона марки М 200, армированного арматурой в виде сварных сеток. Сетку арматуры из стальных прутьев располагают в нижней части фундамента на 40 мм выше подошвы. Фундамент краном устанавливают на песчаную или щебеночную подготовку толщиной не менее 100 мм, при влажных грунтах — на бетонную подготовку. В верхней части фундамента предусматривают углубление (стакан), имеющее форму усеченной пирамиды, в которую заделывают колонну. Размер углубления делают несколько больше сечения колонны. Установленную колонну расчаливают, укрепляют в стакане клиньями и выверяют, после чего зазор между стенками стакана и колонной заливают цементным раствором или заделывают бетоном на мелком щебне. В зависимости от наличия и толщины опирающихся на них стен фундаменты подразделяются на два вида: под стены толщиной до 250 мм включительно или при их отсутствии; под стены толщиной более 250 мм. Размеры подошвы фундаментов приняты 900X900, 1200X1200, 1500X1500 и 1800X1800 мм. Высота — 650 и 900 мм. По конструктивному исполнению различают три типа фундаментов.

Фундаментные балки служат для передачи нагрузок от наружных стен на фундаменты крайних колонн каркаса. Фундаментные балки и наружные стены, которые они несут, располагают вплотную к наружным граням колонн. Они рассчитаны под нагрузку от массы стен из керамзитобетонных самонесущих панелей толщиной 300 мм и кирпичной стены толщиной 250 мм при высоте стен 4,8 м.

Балки изготовляют таврового сечения в пролете и прямоугольного у опор длиной 5980 мм, одного размера по высоте — 450 мм с полкой шириной 200 мм и с ребром шириной 120 мм.

В местах воротных проемов, через которые возможен проезд тяжелых механизмов (автомашин, тракторов, бульдозеров и т. п.),

на участках между основными колоннами вместо фундаментных балок устраивают фундаменты из бутобетона, бутовые и т.  п.

В целях защиты фундаментных балок от деформаций, которые могут возникнуть под действием увеличивающихся в объеме при замерзания пучинистых грунтов, и для предохранения пола от промерзания вдоль стен балку с боков и снизу засыпают шлаком. Поверх фундаментных балок укладывают гидроизоляцию из двух слоев рулонного материала на мастике. На поверхности земли вдоль фундаментных балок устраивают отмостку.

Типовые железобетонные балки для скатных покрытии (см. 1.29) изготовляют для пролетов 6; 7,5 и 9 м сплошного таврового сечения, с толщиной ребра 90 мм, которое уширено у опор. Балки укладываются с уклоном 1 :4.

Для уменьшения высоты здания, а следовательно, высоты стен балки у опор имеют подрезку. Причем высота опорных частей балок пролетами 6 и 7,5 м над средней колонной одинакова и равна 450 мм, что существенно упрощает узел сопряжения.

Балки рассчитывают на различные нагрузки (15... 27 кН/м) и изготовляют из бетона марки М 200 и М 300 с обычным армированием плоскими сварными каркасами из стали класса A-III.

Безраскосные треугольные фермы пролетом 6 м (см. 1.29) разработаны с ненапрягаемой арматурой. Фермы пролетом 9 м разработаны в двух вариантах: с напрягаемой и ненапрягаемой арматурой нижнего пояса. Верхний пояс ферм имеет скаты, обеспечивающие уклон кровли 1 : 4. Нижний пояс — прямолинейный. Высота опорной части всех ферм 450 мм. Сечение элементов ферм прямоугольное. Армирование ферм выполняют в виде сварных пространственных каркасов из стали класса А-Ш. В качестве основной напрягаемой арматуры принята арматура класса A-IV.

Для покрытий однопролетных зданий предназначены предварительно напряженные безраскосные треугольные фермы пролетами 12 и 18 м (1.30). Фермы пролетом 12 м под все нагрузки выполнены в одних опалубочных размерах, фермы пролетом 18 м имеют два опалубочных размера сечений. Для изготовления ферм применяют бетоны марок M300 и М400. Все элементы ферм имеют прямоугольные сечения и армируются объемными сварными каркасами из стали класса А-Ш. Предна-пряженная арматура из стали класса A-IV расположена в нижнем поясе.

Институтами ГипроНИсельхоз, ЦНИИЭПсельстрой, НИИЖБ Госстроя СССР разработаны рабочие чертежи балок и ферм из легкого бетона, которые имеют такие же опалубочные размеры, как и вышерассмотренные. Для балок и ферм принят конструктивный легкий бетон марок от М 200 до М 400, объемной массой в сухом состоянии 1800 кг/м3. Технико-экономический анализ показал, что замена тяжелого бетона легким позволяет снизить массу несущих конструкций на 20... 25%, а расход стали — в среднем на 10%.

При монтаже каркасов опорные стальные планки балок, ферм сваривают со стальными закладными пластинами или швеллерами, предусмотренными в оголовках колонн (1.31). Высота опор балки пролетом 9 м принята 700 мм над крайним рядом колонн и 1000 мм — над средним. Это следует считать недостатком данной конструкции, так как в трехпролетных зданиях на средних рядах колонн приходится устраивать опорные столики для ферм, высота опорной части которых принята унифицированной, равной 450 мм. В местах опирания балок или ферм на несущие стены укладывают на растворе бетонные подушки с такими же закладными деталями, как и в колоннах.

Железобетонные плиты покрытия крепят к закладным деталям верхнего пояса балок или ферм, к которым приваривают закладные детали плит покрытия, предусматриваемые на нижней поверхности по концам их продольных ребер. Для общей устойчивости покрытия плиты ограждений приваривают к балкам или

фермам не менее чем в трех точках (четвертая точка недоступна для сварщика).

В отдельных случаях при проектировании сельскохозяйственных зданий с покрытиями под рулонную кровлю, а также для зданий с чердаками применяют железобетонные балки и прогоны пролетами 6 и 7,5 м серии 1.862-1 и др. (см. 1.29). Изготовляются элементы из бетона марок М 200 и М 300. Армируются балки сварными плоскими каркасами. В качестве рабочей арматуры применяется сталь классов А-П и A-III.

Для каркасов трехнролстных сельскохозяйственных производственных зданий шириной 21 м ЦНИИЭПсельстроем предложена

для применения в экспериментальном строительстве конструкция ригеля в виде двух однопролетных консольных балок длиной по 10,5 м (1.32,а). Консольная балка имеет тавровое сечение с шириной полки 200 мм, толщиной ребра 90 мм и высотой на опорах 700 мм. Масса балки 1840 кг, расход стали 140 кг, расход бетона 0,736 м3. Подобные консольные балки, но длиной по 13,5 м разработаны трестом Укроргтехсельстрой для трехпро-летных сельскохозяйственных зданий шириной 27 м. При замене однопролетных 9-метровых балок и безраскосной фермы на консольные балки экономится 40% бетона и 28% стали. Снижаются, кроме того, затраты труда на монтаж каркаса.

В качестве несущих элементов покрытий одноэтажных сельскохозяйственных зданий (отапливаемых и неотапливаемых) с кровлей из асбестоцементных материалов нашли применение в экспериментальном строительстве сталежелезобетонные фермы.

Разработанные Росгипросельхозстроем сталежелезобетонные треугольные фермы пролетом 12 и 18 м собирают из готовых железобетонных и стальных линейных элементов на сварных и болтовых соединениях.

На строительную площадку поставляют отдельные полуфермы в виде шпренгелей, которые затем соединяются затяжкой.

Верхние пояса ферм — железобетонные, имеют единое квадратное сечение 220X220 мм с круглым отверстием диаметром 159 мм. Сжатые стойки шпренгелей сплошного сечения 120Х Х220 мм. Растянутые элементы — из арматурной стали круглого сечения, защищенной антикоррозионными составами. Устанавливают фермы с шагом 3 м. Масса фермы пролетом 12 м равна 1200 кг, а пролетом 18 м— 1700 кг.

В основу конструкции сталежелезобетонных ферм для пролетов 18 и 21 м, разработанных МосгипроНИИсельстроем ( 1.32, б), положены аналогичные принципы.

Железобетонные стойки в фермах, созданных МосгипроНИИсельстроем, заменены стальными из труб диаметром 70 мм. Применение таких ферм значительно снижает массу зданий и сокращает трудозатраты по сравнению с возведением зданий по сто-ечно-балочной системе на 25%.

Хмельницким филиалом института Укрколхозпроект совместно с НИИСК Госстроя СССР и УкргипроНИИсельхозом разработана конструкция сталежелезобетонной фермы, для зданий шириной до 24 м с креплением растянутых элементов в специальных анкерных головках и на сварке. Железобетонные элементы верхнего пояса ферм приняты прямоугольного сечения, а стальные растянутые элементы в узлах примыкают к верхнему поясу эксцентрично, что обеспечивает рациональное распределение моментов в конструкции.

Рамные и пространственные конструкции. Наибольшее распространение в каркасах сельскохозяйственных зданий получили трехшарнирные железобетонные рамы, которые оказались, наиболее экономичными. В качестве типовых для массового применения Госстроем СССР утверждены разработанные ГипроНИсель-хозом, ЦНИИЭПсельстроем и НИИЖБ железобетонные рамы серии 1.822-2, пролетами 12, 18 и 21 м (1.33). Рамы собирают из двух Г-образных полурам, шарнирно соединенных с фундаментами и в коньковом узле. Шаг установки рам 6 м. Стойка и ригель полурамы имеют переменное прямоугольное сечение при постоянной толщине полурамы 180 мм. Конструкции рам изготовляют из тяжелого железобетона марки М 300 с обычным армированием сварными каркасами. Рабочая арматура принята из круглой горячекатаной стали периодического профиля класса A-Iil. Госстроем УССР для применения в республике утверждена

номенклатура полурам таврового сечения РЖ и РЖС пролетами 18 и 21 м (см. 1.33). Полурамы РЖС составные (из ригеля и стойки), что упрощает их изготовление и транспортирование. Однако разрезка полурам в узле сопряжения ригеля со стойкой требует дополнительной операции  по укрупнительной сборке.

В сельскохозяйственном строительстве РСФСР, Украины, Молдавии и в других республиках нашли применение многие другие конструктивные решения рамных каркасов, которые отличаются шагом установки рам, конструкциями стоек и ригеля, сопряжения ригеля со стойкой и др.

Применение пространственных конструкций сельскохозяйственных зданий обеспечивает максимальную их сборность, повышает уровень индустриализации строительства, уменьшает число монтажных элементов. ЦНИИЭПсельстроем совместно с Гип-роНИсельхозом разработана трехшарнирная рамно-панельная конструкция сельскохозяйственного здания пролетом 12 и 18 м (см. 1.32,6), представляющая собой две Г-образные панели шириной 3 м, соединенные в коньке шарнирно. Рамно-панельный элемент образуется двумя рамами, плитой покрытия и стеновой панелью. Распор, передаваемый от рам, воспринимаемся фундаментами.

Владимирским МОСНИП Госгражданстроя разработан коров-ЙИК пролетом 21 м из объемных железобетонных элементов, которые представляют собой панели размером 10,5X3 м, жестко соединенные со стойками. При соединении в коньке двух объемных элементов образуется пространственная двухшарнирная рама. На колонны навешивается крупноразмерная стеновая панель размером 3X3 м. Экономический эффект от строительства во Владимирской обл. двух коровников такой конструкции составил 11,8 тыс. руб.

Клееные деревянные несущие конструкции. Существенным недостатком несущих железобетонных конструкций покрытий является их большая масса, поэтому проектными и научно-исследовательскими организациями страны ведется работа по созданию для сельскохозяйственного строительства облегченных несущих конструкций, одним из наиболее подходящих материалов для которых является дерево.

Масса конструкций из дерева в 4...5 раз меньше, массы железобетонных. Для монтажа и перевозки их не требуется кранов и транспортных средств большой грузоподъемности. Монолитные клееные конструкции обладают большой сопротивляемостью химически агрессивным средам (например, при эксплуатации в животноводческих зданиях, складах минеральных удобрений) по сравнению с железобетонными конструкциями и более высокой огнестойкостью по сравнению со стальными. Расход стали на несущие деревянные конструкции в несколько раз меньше, чем на железобетонные, а в клееных конструкциях может быть сведен до нуля. Для изготовления клееных конструкций могут быть использованы пиломатериалы низких сортов и несортовых размеров, прошедшие тепловую сушку при температуре 80° и выше.

Техническая целесообразность применения в сельскохозяйственном строительстве клееных деревянных конструкций диктуется также тем, что они наиболее полно удовлетворяют требованиям, предъявляемым к современным индустриальным изделиям, и изготовление их может быть организовано на высокомеханизированных поточных линиях с обеспечением максимальной заводской готовности.

Ведущими проектными и научно-исследовательскими институтами — ГипроНИсельхозом, ЦНИИЭПсельстроем, Гипролеспро-мом при участии лаборатории деревянных конструкций ЦНИИСК — разработаны номенклатура и альбомы рабочих чертежей плоских сплошных и плоских сквозных клееных деревянных несущих конструкций. Номенклатура включает балки клееные с параллельными поясами, односкатные и двускатные, арки треугольные трехшарнирные, фермы треугольные и сегментные, арки стрельчатые и рамы гнутоклееные трехшарнирные.

Клееные деревянные балки пролетом 3; 6; 7,5; 9; 12 и 18 м (I. 34,а) изготовляют в виде клееного пакета из уложенных плашмя сосновых или еловых досок толщиной 45 мм различной ширины в зависимости от величины нагрузки. Балки имеют пря-

моугольные сечения;  могут быть двускатными и постоянной высоты. По длине доски соединяют с помощью зубчатого стыка.

После обрезки и острожки балки обмазывают антисептической пастой или опрыскивают из краскопульта антисептическим раствором.

Балки рекомендуются для применения в покрытиях птицеводческих и животноводческих зданий, а также в зданиях с химически агрессивной средой.

Металлодеревянные треугольные клееные фермы (1.34, е) собирают из двух шпренгелей, закрепленных в коньковом узле болтами, а в нижнем поясе — стальной затяжкой со вставной муфтой. Уклон верхнего пояса ферм принят 1:4. Фермы применяют для покрытий однопролетных сельскохозяйственных зданий пролетами 18 и 21 м.

Клееные деревянные несущие конструкции покрытий —балки, арки и фермы — могут опираться на несущие стены, кирпичные столбы, железобетонные колонны при шаге конструкций в продольном направлении 3 и 6 м.

Стрельчатые клееные деревянные арки (1,34, г) состоят из двух гнутоклееных полуарок, которые соединяются в коньке накладками на болтах и опираются непосредственно на фундамент. Арки изготовляют для пролетов 12, 18 и 24 м. Применяют стрельчатые арки для строительства складов минеральных удобрений.

Опорные части арок и ферм на длину 250 ...300 мм и торцы клееных элементов обрабатывают антисептическими пастами. Все остальные поверхности покрывают горячей олифой за два раза.

В конструктивных решениях производственных сельскохозяйственных зданий получают применение также гнутоклееиые трех-шарнирные деревянные рамы пролетом 12 и 18 м с плавным переходом ригеля к стойке. Рамы собирают из двух полурам, скрепляемых в коньковом узле бобышкой на болтах (1.34,(3).

Одним из преимуществ клееных деревянных рам является совмещение двух несущих конструкций. Недостаток их заключается в необходимости применения относительно тонких досок (толщиной 14 мм), что повышает трудоемкость работ при их распиловке и острожке. Кроме того, вследствие выгиба досок в карнизном узле из-за возникающих напряжений сопротивление древесины в узле снижается. В связи с этим разрабатываются рамы из прямолинейных элементов.

Применение клееных деревянных несущих конструкций особенно целесообразно с легкими индустриальными ограждающими конструкциями стен и покрытий.

Стальные несущие конструкции. В строительстве производственных зданий крупных животноводческих и птицеводческих комплексов в качестве несущих конструкций покрытий применяют стальные треугольные фермы, разработанные Укрпроектсталь-конструкцией, ГипроНИсельхозом и Промстальконструкцией.

Геометрические схемы стальных типовых ферм серии 1.860-5 показаны на 1.35. Фермы запроектированы с треугольной малоэлементной решеткой пролетами 18 и 21 м для шага колонн 3 м под нагрузки 6,6; 7,8 и 10,2 кН/м. Уклон верхнего пояса 1 :4. Высота до низа несущих конструкций принята 2,4... 6 м.

Элементы верхнего пояса ферм приняты коробчатого сечения, которое образовано сваркой двух швеллеров. Нижний пояс и элементы решетки выполнены из прокатных уголков.

Геометрические размеры и сечение элементов всех типоразмеров ферм максимально унифицированы. Это позволяет собрать весь сортамент ферм в одном кондукторе. Унифицированы также заводские и монтажные узлы ферм, большинство которых решено бесфасоночнымн. Все заводские узлы выполняют сварными, монтажные — на болтах (см. 1.35).

Стропильные фермы опираются через стальные накладки, которые приваривают при монтаже к закладным деталям опорных конструкций. Фермы могут опираться на железобетонные колонны и несущие стены. Применяют стальные фермы в сочетании с облегченными ограждениями (см. § 19).

Конструкция    ферм    отличается    повышенной    коррозионной

стойкостью и позволяет производить качественную очистку и окраску конструкций при их изготовлении, монтаже и ремонте.

Масса ферм 682... 923 кг. Расход стали на 1 м2 пола колеблется от 13,2 до 15,3 кг.

§ 19. Конструкции покрытий и перекрытий

Железобетонные сборные настилы, ,являющиеся несущими элементами ограждающей части перекр/ытий и покрытий, укладывают по балкам, прогонам, фермам и рамам.

Для устройства настилов покрытий в номенклатуру сборных железобетонных изделий включены железобетонные крупнопанельные ребристые плоские плиты с номинальными размерами 6000X1500 и 6000X3000 мм (1.36, а).

Плиты размером 6000x1500 мм с ненапрягаемой арматурой могут выдерживать нагрузку, не превышающую 3 кН/м2, а такие же плиты, но с предварительно напряженной арматурой, воспринимать максимальную нагрузку 6 кН/м2. Изготовляют плиты из бетона марок М 200 и М 300.

Плиты имеют два продольных ребра высотой 250 мм и пять поперечных высотой 100 мм, поля между которыми выполнены в виде плоской армированной железобетонной полки толщиной 30 мм. Продольные и поперечные ребра армируют сварными каркасами, полку — сварными сетками. Масса плиты 1190 кг.

Для образования люков в чердачных перекрытиях, пропуска технических труб и шахт вентиляционных устройств в отдельных плитах оставляют отверстия между ребрами в крайнем поле плиты размерами 700X700 и  1100X1100 мм  (1.36,6).

Крупноразмерные железобетонные плиты размером 6000 X Х3000 мм (1.36, б) изготовляют предварительно напряженными из бетона марок М 200... М 350. Расчетная нагрузка на плиту принята до 4,5 кН/м2.

Плиты имеют два продольных ребра высотой 250 мм и пять поперечных ребер высотой 150 мм. Толщина полки плиты принята 30 мм. Продольные ребра плит армированы предварительно напряженной стержневой арматурой, поперечные ребра — сварными каркасами, полка— сварной сеткой. Масса плиты 2300 кг.

В отличие от плит размером 6000X1500 мм в этих плитах предусмотрены вуты в углах примыкания продольных и торцевых ребер, а также увеличен наклон внутренних граней поперечных ребер, что обеспечивает их лучший съем с опалубки после отпуска предварительного натяжения.

Предусмотрены такие же плиты с отверстиями (1.36, г) для пропуска через покрытие вентиляционных шахт с дефлекторами и зонтами и железобетонных стаканов диаметрами 400, 700, 1000 мм.

НИИЖБ Госстроя СССР разработал облегченную керамзито-бетонную безреберную плиту для покрытий животноводческих и птицеводческих  зданий  размером  6000X1500  мм  с  увеличенной

до 40 мм толщиной полки и без поперечных ребер по всей ее плоскости, кроме ребер по ее торцам. Масса плиты 950 кг. Она может быть использована под расчетную нагрузку 3,4 кН/м2 (без учета собственной массы). Армируется плита каркасами и сетками. Для изготовления плит применяют керамзитобетон марки М200.

В помещениях с неагрессивной средой могут быть применены железобетонные мелкоразмерные плиты размером 3000X500 мм. Они имеют только продольные ребра высотой 140 мм.

Плиты к несущим конструкциям перекрытий и покрытий крепят сваркой закладных деталей, предусмотренных по концам продольных ребер плит и в соответствующих местах железобетонных несущих конструкций покрытий при их изготовлении. Плиты приваривают к несущим конструкциям в трех местах.

Для страховки при подъеме и установки на место плиты снабжают монтажными петлями, которые приваривают к рабочей арматуре при изготовлении плиты.

После укладки плит зазоры между ними заделывают цементным раствором. При неутепленных покрытиях рулонный водоизо-ляционный ковер наклеивают непосредственно по сборным железобетонным плитам с предварительным выравниванием поверхности настила цементным раствором. При утепленных покрытиях поверхность  настила  из железобетонных плит покрывают  паро-

изоляционным слоем горячего битума, затем укладывают утеплитель, а поверх него — выравнивающий цементный или. асфальтовый слой толщиной 20 ...25 мм, служащий основой для рулонного ковра.

Однако более надежными покрытиями в животноводческих зданиях являются совмещенные вентилируемые покрытия с железобетонным настилом, по которому укладывают утеплитель, и кровлей из асбестоцементных волнистых листов.

Покрытия с вентилируемой асбестоцементной кровлей менее матерналоемки, конструкции их в достаточной степени индустри-альны, обеспечивают более благоприятный режим утеплителей, дают возможность использовать в качестве утеплителей минера-ловатные плиты, которые в настоящее время являются основным эффективным теплоизоляционным материалом в сельскохозяйственном строительстве. Устройство рулонных кровель допускается только в невентилируемых покрытиях.

На 1.37 изображена конструкция совмещенного вентилируемого покрытия с кровлей из асбестоцементных листов. Конструкция состоит из несущего железобетонного настила, слоя па-роизоляции, утеплителя, деревянных реек, к которым крепится обрешетка под асбестоцементные волнистые листы унифицированного профиля. Нагрузка от кровли передается непосредственно на железобетонный настил.

Благодаря этому в совмещенном покрытии можно применить эффективные утеплители, обладающие, как правило, большой степенью сжимаемости (минераловатные плиты и др.). Утеплитель проветривается через отверстия в карнизной части покрытия, вытяжную щель в коньке или за счет неплотности сопряжений отдельных волнистых асбестоцементных листов.

Для устройства совмещенных вентилируемых покрытий животноводческих зданий более индустриальными являются комплексные панели. В технологический цикл изготовления на заводе комплексных панелей входит не только формование несущей части, но и устройство пароизоляции, теплоизоляции и частично гидроизоляции.

Комплексная панель вентилируемого совмещенного покрытия под кровлю из асбестоцементных волнистых листов (1.38, а) представляет собой пространственный элемент длиной 6000, шириной 1500 и высотой 330 мм. Панель состоит из двух железобетонных продольных несущих решетчатых ребер, монолитно соединенных с нижней плитой и верхними ребрами, являющимися основанием для обрешетки под асбестоцементную кровлю. Нижняя плита панели толщиной 30 мм поддерживает утеплитель.

Оригинальностью конструкции отличается асбестоцементная комплексная панель АС для применения в качестве покрытий животноводческих и других зданий (1.38,6). Конструктивные размеры панели АС 3260X740 мм, высота сечения (толщина) 121 мм, площадь 1,5 м2, масса ПО и 114 кг в зависимости от вида утеплителя

Панели АС — это изделия полной заводской готовности. Они представляют собой замкнутую полость из асбестоцемента, заполненную утеплителем. Пространственная форма панели обеспечивает образование плотных стыков в местах сопряжений как со смежными панелями в том же ряду, так и со смежными панелями, расположенными в соседних рядах. Плотное примыкание одной панели к другой с использованием эластичного герметика УМС-50 обеспечивает герметичность кровли без дополнительного водоизоляционного ковра, что значительно увеличивает экономическую эффективность, надежность и долговечность кровли из этих панелей. Панели АС — несущие, рассчитанные на пролет 3 м. Такая конструкция панели достигается благодаря изготовлению их из незатвердевшего полуфабриката. В основе технологии их производства — процесс виброформования.

МосгипроНИИсельстроем разработаны панели ПРК лоткового сечения ребрами вверх. Изготовляются панели из керамзитобе-тона марки М 150. В качестве утеплителя используются минера-ловатные плиты. По продольным ребрам предусмотрено устройство асбестоцементной кровли без обрешетки. Преимуществом панели такой конструкции является малая масса (масса на 1 м2 покрытия — 60 ... 90 кг).

Панель КПНС, разработанная проектно-конструкторским бюро Минсельстроя БССР и Институтом по строительству и архитектуре Госстроя БССР, представляет собой типовую железобетонную плиту ПНС размером 3X6 м без полки. По ребрам укладывают в заводских условиях плиты из ФРП, облицованные с нижней стороны фольгоизолом.

Под асбестоцементную кровлю выполняется обрешетка. Панели имеют небольшую массу (масса 1 м2 покрытия 73 кг), пониженный расход стали (на 1 м2 4,2 кг).

БелНИИгипросельстроем, Институтом строительства и архитектуры Госстроя БССР при участии ЦНИИЭПсельстроя разработана панель П-1 под асбестоцементную кровлю. Панель состоит из железобетонной рамки и плоского асбестоцементного листа, заменившего железобетонную полку. Панель армирована предварительно напряженной арматурой. Теплоизоляционным слоем служат минераловатные плиты в полиэтиленовой пленке.

В середине 70-х годов освоено производство асбестоцемент-ных панелей, изготовляемых методом экструзии. Эти высокоэффективные изделия представляют собой монолитные многопустотные панели длиной 3 и 6 м, высотой 60... 180 мм и более. В пустоты панелей в зависимости от условий применения может быть заложен минераловатный утеплитель.

Применение комплексных панелей для устройства вентилируемых покрытий позволяет снизить затраты труда по сравнению с покрытиями построечного изготовления с железобетонным настилом на 20 ...30% и значительно уменьшить стоимость конструкции.

Для устройства утепленных покрытий животноводческих и птицеводческих зданий в сочетании с металлическими и деревянными несущими конструкциями покрытия применяют облегченные асбестоцементные вентилируемые плиты на деревянном каркасе серии 1.865-2 (1.39, 1.40, а, в).

Плита размером 2980x1490 состоит из деревянного каркаса с односторонней нижней обшивкой из плоских асбестоцементных листов и утепляющего слоя из минераловатных плит объемной массой 150 кг/м3. Между обшивкой и утеплителем предусмотрена пароизоляция из полиэтиленовой пленки или рубероида.

Каркас выполняют из досок, соединяемых между собой в чет^ верть шурупами или при помощи прямого сквозного шипа на казеин.о-цемёнтном или водостойком фенолформальдегидном клее КБ-3. Толщину слоя утеплителя из минераловатных плит принимают 60... 130 мм в зависимости от климатического района строительства и температурно-влажностных условий помещений. Для защиты от увлажнения плиту обшивают крафт-бумагой или полиэтиленовой пленкой, снимаемой непосредственно перед укладкой кровли. Плиты к несущим конструкциям крепят при помощи крепежных стальных петель, которые после монтажа отгибаются внутрь плит. Продольные и поперечные стыки между плитами после укладки и закрепления заделывают пороизоловым шнуром и минеральным войлоком.

Плиты покрытий запроектированы под кровли из асбестоце-ментных волнистых листов унифицированного профиля (УВ-7,5), которые укладывают в построечных условиях после монтажа панелей и крепят к продольным брускам деревянного каркаса панелей. Масса плиты в зависимости от толщины утеплителя 176 ...205 кг.

Как вариант, изготовляют плиты, в которых нижний асбес-тоцементный лист заменен обшивкой из водостойкой фанеры.

ЦНИИЭПсельстроем, ЦНИСК им. В. А. Кучеренко разработаны чертежи, а трестом Укроргтехсельстрой организован выпуск на предприятиях республиканского объединения Укрсельстройинду-стрия облегченных плит покрытия размером 2980x1490 мм конструкции, подобной вышеописанной, но с асбестоцементным каркасом вместо деревянного (1.40, б).

Плита, имеющая несущие ребра, состоит из экструзионных асбестоцементных швеллеров, нижней обшивки из плоского ас-бестоцементного листа и минераловатного утеплителя. В местах опирания их на несущие конструкции к швеллерам шурупами прикрепляют деревянные бобышки. Асбестоцементный лист присоединяется к несущим ребрам клеем и самонарезными винтами. Средние ребра жесткости соединяют между собой при помощи рейки, на которой крепят асбестоцементную кровлю.

Конструкция плиты более долговечна и требует меньше дефицитных сортаментов пиломатериалов.

Для зданий с малоуклонной рулонной кровлей (1,5%) ЦНИИЭПсельстроем с участием ЦНИИСК им. Кучеренко создано покрытие из асбестоцементных экструзионных плит (1.40, ж, з). Плиты серии 1.860.8-7 изготовляют шириной 300, 500 и 595 мм. Длина основных плит 2950 мм. Толщина плит принята 120... 180 мм. Экструзионные плиты имеют высокую заводскую готовность. Покрытия из таких плит разработаны для зданий шириной 18 и 21 м при шаге несущих конструкций 6 м.

Одним из путей дальнейшего совершенствования облегченных асбестоцементных плит является переход на конструкции плит длиной 6 м.

При изменении шага несущих конструкций в полносборных зданиях с облегченными покрытиями с 3 на 6 м при расчетной нагрузке до 2 кН/м2 можно получить экономический эффект до 6%, снижение массы до 13%, суммарных затрат труда в 1,3... 1,5 раза меньше.

ЮжгипроНИсельстроем предложены облегченные асбестоце-ментные плиты покрытия размером 1,5x6 м (1.40,(5) с продольными ребрами из балок с плоской фанерной стенкой (серия 1.865-3, вып. 1). Пояса продольных несущих элементов двутаврового сечения изготовляют из древесины хвойных пород, а стенку—из фанеры. В качестве обшивки используют плоские ас-бестоцементные листы толщиной 8 мм и фанеру марки ФСФ толщиной 6 мм.

ГипроНИсельхозом разработаны облегченные асбестоцемент-ные плиты покрытия размером 1,5x6 м (серия 1.865-2, вып. 3), которые отличаются от плит размером 1,5X3 м тем, что деревянный каркас усилен" двумя дополнительными продольными элементами, а сами элементы каркаса приняты больших сечений, чем в плитах размером 1,5X3 м.

Лабораторией клееных деревянных конструкций ЦНИИЭПсель-строя разработаны предложения по совершенствованию облегченных асбестоцементных плит покрытия, в которых доски каркаса заменены клееными элементами таврового и двутаврового сечений (1.40, г, е).

Экономичны ограждающие конструкции с использованием предварительно напряженных армированных деревянных ребер. К ним относятся асбестоцементные плиты покрытий размером 1,5X6 м, разработанные ЦНИИЭПовцепромом совместно с ЦНИСК им. В. А. Кучеренко. Плиты предназначены для применения в совмещенных покрытиях производственных сельскохозяйственных зданий с кровлей из асбестоцементных листов УВ-7,5.

Перспективны для утепленных покрытий и подвесных потолков производственных сельскохозяйственных зданий такие полимерные материалы, как пенополистирол, поропласт, используемые в качестве утеплителей в сочетании с другими прогрессивными строительными материалами — обшивками из алюминиевых сплавов, стальным профилированным настилом, асбестоцементом. Преимущество полимерных материалов в их легкости, малой теплопроводности и водостойкости.

Для применения в экспериментальном строительстве производственных сельскохозяйственных зданий (птичников, свинарников, коровников) ЦНИИЭПсельстроем разработаны плиты покрытия на деревянном каркасе с нижней обшивкой из алюминиевого сплава и утеплителя из пенополистирола объемной массой 20...40 кг/м3. Плиты имеют размер 2980X1480 мм и предназначены для устройства утепленных покрытий в зданиях с кровлей из асбестоцементных волнистых листов унифицированного профиля и с несущими клееными деревянными и металлическими конструкциями, расположенными с шагом 3 м.

В строительстве зданий птичников крупных птицеводческих фабрик для устройства подвесных потолков применяют легкие панели размером 2990x980 мм из пенопласта марки ПСБ-С (самозатухающий) , толщиной 50 мм при объемной массе 35 кг/м3. Плиты пенопласта приклеивают к деревянным брускам панелей и склеивают между собой поливинилацетатной эмульсией, снизу панели оклеивают алюминиевой фольгой толщиной 0,08 мм по слою крафт-бумаги. К нижнему поясу стальных ферм панели прикрепляют на крюках.

Оцинкованный профилированный настил по прогонам несущих металлических оцинкованных ферм с утеплителем из пенопласта применен в покрытиях производственных зданий свинарников крупных свинооткормочных комплексов.

Для одноэтажных производственных и складских зданий, в которых по условиям эксплуатации требуется значительная свободная площадь, все более широкое применение получают различного рода пространственные конструкции покрытий в виде панелей-оболочек.

На изготовление этих конструкций расходуется на 15...40% меньше материалов, чем на плоскостные железобетонные. Кроме того, они менее трудоемки в монтаже и имеют высокие технико-экономические показатели.

В настоящее время накоплен опыт проектирования и строительства животноводческих зданий с применением пространственных конструкций покрытий. В НИИСК Госстроя СССР разработана конструкция железобетонной предварительно напряженной тонкостенной панели-оболочки (1.41, а, б) для покрытий животноводческих зданий. Эта конструкция представляет собой гиперболическую оболочку двоякой кривизны, усиленную продольным ребром-килем, в котором располагается предварительно напряженная арматура. Собственно оболочку армируют проволочными сетками. Размер одной панели-оболочки в плане 3X18 м.

Панели-оболочки опираются на каменные или панельные стены, на балки,- уложенные по колоннам, или непосредственно на колонны. На 1.41, а дан разрез животноводческого здания с покрытием из панелей-оболочек,  разработанных  НИИСКом.

При сравнении технико-экономических показателей покрытия из панелей-оболочек этого типа с традиционным покрытием при обычном стоечно-балочном решении здания было установлено, что расход бетона снижается на 31%, стали на 14%, количество монтажных элементов в 3 раза.

РосгипроНИИсельстроем разработано здание свинарника на 2400 голов, где в качестве ограждающих конструкций принят двухшарнирный свод-оболочка из железобетона размером секции 18X18 м, возводимый при помощи пневмоопалубки (1.41, в). Ребра размером 150x390 мм расположены с шагом 3 м при толщине плиты 28 мм.

Секции имеют по два продольных конструктивных ребра с каждой стороны. Для изготовления оболочки применяют бетон марки М 200 на мелком заполнителе. Армируют плиту стальными сетками, а ребра — сварными каркасами. Утеплителем служат жесткие минераловатные плиты. Изнутри свод облицован твердой древесно-волокнистой плитой толщиной 3 мм с окраской поливинилацетатными красками и гидрофобизацией. Снаружи он покрыт кровельным битумом и окрашен.

Челябинским УралНИИстройпроектом разработаны рабочие чертежи полигональных сводов, которые нашли применение при строительстве птичников, коровников и складских сельскохозяйственных зданий. Своды собирают из ребристых железобетонных плит покрытия размером 1500X6000 мм, изготовляемых в оснастке плит ПК.Ж и отличающихся от последних наличием закладных деталей по торцам для крепления затяжек и подвесок. Ширина свода 1,5 м, пролеты 18 и 24 м. Применение таких сводов позволяет снизить стоимость покрытия на 15%, трудоемкость монтажа на 10%.

В практике сельскохозяйственного строительства расширяется применение крупноразмерных железобетонных сводчатых панелей КЖС, представляющих собой тонкостенный предварительно напряженный свод-оболочку с двумя ребрами-диафрагмами сегментного очертания (1.41, г). Геометрическая форма конструкции обеспечивает постоянство усилий в сжатой и растянутой зонах по всей длине пролета, что позволяет до минимума сократить расход материалов. Разработаны рабочие чертежи панелей-оболочек размерами 3x12, 3X18 и 3x24 м. Фактически достиг-

нутый эффект от применения панелей-оболочек КЖС составляет 5...9 руб. на 1 м2 покрытия. При этом затраты труда на монтаже сокращаются на 40 ...50%, расход бетона на 30 ...35% и стали на 35% по сравнению с плоскостными системами покрытий.

§ 20. Стены из крупных блоков

Одним из способов повышения уровня индустриализации сельскохозяйственного строительства является возведение стен зданий из крупных блоков. Крупноблочные стены сельскохозяйственных зданий по сравнению с кирпичными позволяют снизить построечную трудоемкость почти в 2 раза, суммарные трудозатраты на 15...20%, стоимость монтажа — на 10... 15%, заметно сократить сроки строительства.

Плоскости наружных и внутренних стен разбивают па отдельные блоки в зависимости от сетки координационных осей зданий, высоты здания, размеров и расположения проемов. Обычным способом членения стены здания на блоки является разбивка ее горизонтальными плоскостями на пояса, с последующим делением каждого пояса вертикальными сечениями на отдельные блоки. Система раскладки блоков в вертикальной плоскости стен называется разрезкой стен.

Стену разрезают на два, три пояса и более. По числу поясов, на которые разделена стена в пределах одного этажа, разрезку стены называют двухрядной, трехрядной или многорядной. В соответствии с принятой схемой разрезки плоскость стены одноэтажного сельскохозяйственного здания может быть разбита на такие основные блоки: рядовые — подоконные, устанавливаемые под оконными проемами и в глухих участках стен; простеночные, устанавливаемые между оконными проемами; перемычечные, устанавливаемые над оконными, дверными и воротными проемами, а также подкарнизные, карнизные, угловые и парапетные блоки.

Схема разрезки продольной и торцевой стены животноводческого здания из двухслойных легкобетонных блоков, а также типы таких блоков и детали сопряжения блоков см. на 1.42.

Существенное влияние на выбор размеров блоков оказывает оснащение строительных организаций механизмами, применяемыми для монтажа и транспортирования блоков. Для сельскохозяйственных зданий номенклатуру, типоразмеры и массу крупных блоков принимают с расчетом использования для монтажа и перевозки подъемно-транспортных средств грузоподъемностью до 5 т.

Крупные стеновые блоки для сельскохозяйственных зданий изготовляют сплошными из легких бетонов на пористых заполнителях (керамзите, аглопорите, шлаке, пемзе, перлите), из крупнопористого (беспесчаного) и обыкновенного (тяжелого) бетона, а также из кирпича и легкообрабатываемых естественных камней — туфа, ракушечника, известняка, песчаника, гипсового камня, доломита, пористого андезита и др.

Крупные стеновые блоки из природного камня должны отве-

чать требованиям ГОСТ 15884—79 «Блоки стеновые из природного камня. Технические условия». Стандартом предусматривается изготовление блоков из бетона марок М 25... М 400, однако в практике сельскохозяйственного строительства обычно применяются блоки из природного камня марки не выше 75. Морозостойкость таких блоков установлена не ниже Мрз 15 для наружных стен и Мрз 10 для внутренних. Объемная масса в высушенном состоянии блоков наружных стен должна быть не более 2100 кг/м3.

Для несущих стен сельскохозяйственных зданий со среднеаг-рессивной средой (относительной влажностью внутреннего воздуха до 85% при выделении агрессивных газов) разработана конструкция двухслойных стеновых блоков, в которых конструктивно-теплоизолирующий слой из легкого бетона со стороны блоков, обращенной внутрь здания, защищен слоем тяжелого бетона М 200 толщиной 50 мм. Для изделий с конструктивно-теплоизолирующим слоем из керамзитобетона, аглопоритобетона и шлакобетона, допускается защитный слой из соответствующего легкого бетона марки М 200, объемной массой 1800 кг/м3. С наружной стороны блоки имеют фактурный слой толщиной 20 мм из цементно-песчаного раствора марки 100. Конструктивно-теплоизолирующий слой может выполняться из следующих материалов: керамзитобетоиа с объемной массой 900... 1400 кг/м3, аглопоритобетона и шлакопем-зобетона с объемной массой 1000... 1600 кг/м3, перлитобетона с объемной массой 900... 1200 кг/м3 (объемная масса принята для легких бетонов в сухом состоянии)

Для теплоизолирующего слоя принимают легкие бетоны плотного строения марки М 50. Морозостойкость материала для изготовления блоков должна быть не ниже Мрз 35. Карнизные блок-панели, предназначенные для зданий с рулонной кровлей, изготовляются однородными из легкого бетона плотного строения марки М 150.

Для изготовления блоков могут быть использованы и другие виды легких бетонов, физико-механические свойства которых соответствуют указанным выше. Учитывая возможность применения бетонных блоков для наружных стен в разных климатических районах, толщину их принимают 400 и 500 мм на основании теплотехнического расчета.

Номенклатурой крупных двухслойных блоков из легких бетонов для несущих стен сельскохозяйственных зданий предусматриваются следующие координационные размеры элементов:- рядовых блоков — по длине 1500 и 3000 мм, по высоте 600, 900, 1200 и 1800 мм; простеночных — по длине 600, 750, 1200, 1500 и 3000 мм, по высоте 600, 900 и 1200 мм; перемычечных—по длине 3000 мм, по высоте 300, 600 и 900 мм,. '

Координационная длина подкарнизных блоков, устанавливаемых между несущими конструкциями покрытия, определяется их расположением (у торцов здания, у температурных швов, в промежуточных шагах) и принята 1500 и 1800 мм. Торцы несущих конструкций закрывают доборными блоками, которые выступают за наружную грань стены' на 100 мм; их координационная длина 600 мм, а толщина 300 и 400 мм.

Высота подкарнизных и доборных блоков определяется высотой несущих конструкций покрытия и принята 400 и 450 мм. Координационная длина карнизных блоков-панелей при асбесто-цементной кровле 3000 мм, при рулонной кровле 6000 мм. Высота карнизных блоков 250 и 400 мм.

Толщина монтажных швов между блоками принимается: горизонтальных 15 мм, вертикальных 20 мм, поэтому конструктивные размеры блоков меньше координационных по высоте на 15 мм и по длине на 20 мм.

В зданиях из крупных блоков пролеты несущих конструкций покрытия назначают не более 12 м. Ширина оконных проемов в несущих стенах также ограничивается и может приниматься 1200, 1500, 1800 и 2400 мм. Отметку подоконников принимают 1,2 и 1,8 м. Дверные и воротные проемы в пределах трехметрового шага обрамляются красным кирпичом. Для крепления ворот может устраиваться железобетонная рама из сборных стоек и ригеля (1.42,6).

Перемычечные блоки и карнизные панели армируют пространственными каркасами. Рядовые, простеночные и другие виды блоков не армируются. Для крепления несущих конструкций покрытия и соединения блоков между собой в них предусматривают закладные детали. Все закладные детали и сварные соединения с целью предотвращения коррозии покрывают битумным щком или специальной обмазкой. Для крепления оконных коробок на торцевых поверхностях простеночных блоков закладывают ан-тисептированиые деревянные пробки.

Кладку стен из крупных легкобетонных блоков выполняют на цементном растворе марки 100. Раствор для заполнения горизонтальных швов укладывают на нижние ряды блоков в таком количестве, чтобы после распределения по всей площади шва и установки блоков раствор не доходил до внешней и внутренней поверхности стен на 20... 30 мм. Аналогично заполняют и вертикальные швы. Снаружи и изнутри помещения швы расшивают уплотнительной мастикой УМС-50. В местах устройства температурных швов вертикальный стык между блоками заполняют просмоленной паклей или упругими прокладками с расшивкой шва мастикой (1.42,6, г, д).

Торцевые поверхности блоков со стороны оконных и дверных проемов защищают слоем цементного раствора состава 1 : 2 или 1 : 3, толщиной не менее 30 мм.

Прочность и устойчивость крупноблочных стен обеспечивается перевязкой вертикальных швов, а также сваркой закладных и соединительных деталей. Связь между наружными и внутренними стенами, а также продольными и торцевыми наружными стенами из крупных бетонных блоков достигается с помощью сварки соединительных деталей и закладных элементов без перевязки кладки самих блоков. Кирпичные участки стен с блоками связывают сварными арматурными сетками, закладываемыми в горизонтальные швы блоков и кирпичной кладки.

Для образования карнизов в зданиях с рулонной кровлей применяют карнизные панели длиной 6 м и с выносом 450 мм. В зданиях с асбестоцементной кровлей карниз образуется выносом карнизных панелей на 100 мм и свесом асбестоцементных кровельных листов. Торцевые парапеты выполняют одинаковой толщины с торцевыми стенами уступами, понижающимися по уклону кровли. Для крепления плит покрытия к торцевым стенам выполняется сварка соединительных и закладных деталей.

В строительстве сельскохозяйственных зданий находят применение также крупные блоки из кирпича. Такие блоки изготовляют сплошными из обыкновенного и пустотелого кирпича по четырехрядной системе перевязки и из керамических камней со ще-левидными пустотами.

Толщину кирпичных блоков назначают равной 250, 380, 510 и 640 мм в зависимости от климатических условий места строительства, этажности здания и нагрузки, передаваемой на стены.

Стены из кирпичных блоков выполняют чаще всего с трех-или четырехрядной разрезкой. Номенклатура крупных блоков из кирпича аналогична номенклатуре легкобетонных блокоз. Блоки над проемами (блоки-перемычки) выполняют как обычные рядовые или армокирпичные перемычки, а также в сочетании с нижней железобетонной частью. Карнизные блоки из кирпича выполняют с общим выносом не более 190 мм и не более '/г толщины

стены. Максимальный  напуск кирпича в одном ряду неармиро-ванных карнизных блоков не должен превышать 'Д кирпича.

Для стен производственных сельскохозяйственных зданий крупные кирпичные блоки, как и легкобетонные, выполняют, как правило, без четвертей и пазов. Заполнение швов, их герметизацию делают аналогично устройству швов легкобетонных блоков.

§ 21. Стены из крупных панелей

Крупные стеновые панели по сравнению с крупными блоками имеют большую площадь и меньшую толщину. Панельные стены в отличие от крупноблочных монтируют без соблюдения перевязки швов.

Строительство сельскохозяйственных зданий с панельными стенами в сочетании с другими сборными укрупненными элементами в настоящее время является индустриальным, позволяющим в значительной мере уменьшить объем работ, выполняемых непосредственно на строительной площадке, повысить производительность труда, сократить сроки и снизить стоимость строительства.

При членении (разрезке) стен на монтажные элементы исходят из целесообразности применения возможно меньшего числа типоразмеров панелей при максимальном их укрупнении и наиболее полном использовании грузоподъемности транспортных и монтажных средств.

В практике сельскохозяйственного производственного строительства применяют различные варианты разрезки наружных стен на панели (1.43): горизонтальная трехрядная с опиранием панелей на фундаментные балки или цокольные панели; горизонтальная двухрядная из панелей повышенной степени заводской готовности с оконными проемами, устанавливаемых на фундаментные балки или цокольные панели; вертикальная однорядная из панелей повышенной степени заводской готовности на всю высоту здания, устанавливаемых непосредственно на обрезы фундаментов.

Размеры панелей, так же как и размеры крупных блоков, назначают в зависимости от сетки координационных осей здания, высоты здания или этажей, размеров и местоположения проемов. Согласно требованиям модульной координации размеров в строительстве и в соответствии с габаритными схемами и параметрами одноэтажных сельскохозяйственных зданий размеры стеновых панелей по высоте принимают равными 600 мм и более кратными укрупненному модулю 300 мм. Координационные размеры по длине панелей принимают также кратными 300 мм. Толщины панелей принимают в зависимости от климатических условий района строительства, режима эксплуатации здания, конструктивного решения панелей и свойств материалов, применяемых для изготовления панелей, а также с учетом требования унификации размеров.

Стеновые панели по условиям их статической работы в здании делятся на: несущие, воспринимающие собственную массу стен и нагрузки от перекрытия и покрытия; самонесущие, опирающиеся друг на друга и несущие только собственную массу; навесные, масса которых передается на элементы несущего каркаса здания (колонны, стойки рам).

В зданиях с полным каркасом стеновые панели располагают перед крайними колоннами, что удобно для монтажа и упрощает конструктивное решение. Кроме того, при таком решении стеновое заполнение утепляет элементы каркаса и защищает их от атмосферных воздействий.

Стеновые панели по конструкции бывают одно-, двух- или трехслойными с применением легкого и тяжелого бетонов, а также эффективных теплоизоляционных материалов (1.44). Особую группу составляют конструкции панелей из небетонных материалов: с обшивками из асбестоцемента, водостойкой фанеры, металлических листов, полимерных материалов,! асбестоце-ментные экструзионные панели, в которых применяют эффективные утепляющие материалы. При подсчете числа слоев стеновой панели наружный и внутренний фактурные слои не учитывают.

Однослойные стеновые панели отличаются простотой конструктивного решения, высокой технологичностью и меньшей тру-доемкостью изготовления по сравнению со слоистыми панелями. Однослойные панели, удовлетворяющие требованиям теплозащиты и прочности, целесообразно применять для самонесущих, а также несущих стен сельскохозяйственных зданий. Материалами для изготовления однослойных панелей служат легкие и автоклавные ячеистые бетоны.

Однослойные панели изготовляют сплошного сечения из ке-рамзитобетона, перлитобетона или аглопоритобетона плотного строения марки М 50 с объемной массой 900... 1000 кг/м3 и ячеистых автоклавных бетонов марок М 35... М 50 с объемной массой 700 кг/м3. Для изготовления панелей допускается применять указанные материалы и с большей плотностью: легкие бетоны — до 1200 кг/м3, ячеистые — до 1000 кг/м3.

Длина рядовых панелей принимается 6 м, простеночных—3 и 1,5 м, высота панелей 0,9; 1,2; 1,5 и 1,8 м.

Между панелями выполняют толщиной 15 мм, а вертикальные 20 мм, поэтому конструктивные размеры панелей меньше координационных по высоте на 15 мм и по длине на 20 мм. Толщина панелей из легких бетонов 160, 200, 240 и 300 мм, а из ячеистых бетонов — 200, 240 и 300 мм. Панели имеют с внутренней и наружной сторон фактурные слои из цементно-песчаного раствора марки 100, толщиной 20 мм.

Поверхности панелей стеновых ограждений, эксплуатируемых в условиях повышенной влажности, защищают лакокрасочными и гидрофобизующими покрытиями.

Однослойные керамзитобетонные и аглопоритобетонные панели могут применяться в сельскохозяйственных производственных зданиях при относительной влажности воздуха помещений до 75%, а панели из ячеистых бетонов — до 60%. В животноводческих зданиях применение стеновых панелей из ячеистых бетонов, не рекомендуется.

Однослойные панели изготовляют также из арболита марок 25 ... 35, с объемной массой 350... 700 кг/м3. Арболит получают из смеси цемента, органических заполнителей (дробленые отходы древесины, костра льна, конопли), химических добавок и воды.

В номенклатуру арболитовых панелей включены рядовые панели с координационными размерами 6X1,2; 3X1,2 и 2,4X1,2 м; простеночные—1,2X1,2 и 0,6X1,2 м; перемычечная —3x0,6 м и доборный блок 0,4X0,2 м. Со стороны, обращенной внутрь здания, панели имеют фактурный слой из цементно-песчаного раствора марки 100 толщиной 20 мм, общая толщина панелей 200... 300 мм. С наружной стороны панелей наносится гидрофо-бизующее покрытие. Для защиты от атмосферной влаги панели опирают на цоколь высотой 300... 400 мм из кирпича или бетона.

Арболитовые стеновые панели применяют в зданиях с относительной влажностью воздуха внутри помещений не более 60%. В случае применения арболитовых панелей в зданиях при относительной влажности внутреннего воздуха выше 60% внутреннюю поверхность их необходимо защищать пароизоляционным слоем.

В настоящее время в сельскохозяйственных зданиях широко применяют двухслойные и трехслойные стеновые панели, решенные в горизонтальной (ленточной) разрезке и в виде панелей повышенной степени заводской готовности На высоту этажа (см. 1.44 и 1.45).

Двухслойные стеновые панели состоят из внутреннего защитного слоя из тяжелого или легкого бетона марки М 200, толщиной 50 мм, теплоизоляционно-конструкционного слоя из легкого бетона марки М 50 и наружного фактурного слоя из цементно-песчаного раствора 100, толщиной 20 мм (1.44,а). В качестве легкого бетона применяют керамзитобетон, керамзитопено-бетон, керамзитоперлитобетон, перлитобетон, аглопоритобетонг шунгизитобетон, шлакопемзобетон с объемной массой 800., 1600 кг/м3. Армируют панели объемными каркасами. Толщина панелей принята 200, 250, 300 и 400 мм.

Координационные 'размеры двухслойных стеновых панелей горизонтальной разрезки (серия 1.832.1-9) составляют при максимальной длине 6 м, равной шагу несущих конструкций, 0,6; 0,9; 1,2; 1,8 м по высоте. Возле дверных и воротных проемов могут устанавливаться панели высотой 3 м. Конструктивные решения, принятые в новой серии, обеспечивают полносборное возведение не только продольных, но и торцевых стен с проемами для ворот и дверей, что позволяет значительно снизить трудозатраты на возведение стен.

Известны также двухслойные панели из ячеистых бетонов автоклавного твердения, предназначенные для стен животноводческих и птицеводческих зданий со среднеагрессивной средой. Конструкция этих панелей отличается от предыдущих тем, что с наружной стороны панели защищают от атмосферных воздействий защитно-отделочным гидрофобным покрытием. Номенклатура панелей обеспечивает возможность устройства оконных проемов с размерами по высоте 0,9 и 1,2 м, ширине 1,5 и 4,5 м; толщина панелей 200, 240, 300 и 350 мм. Ячеистый бетон конструктивно-теплоизоляционного слоя должен иметь марку по прочности М 35, по морозостойкости не ниже Мрз 35 и объемную массу 600... 700 кг/м3. Рядовые панели устанавливают на железобетонные корытообразные цокольные панели высотой 600 мм, утепленные ми-нераловатными плитами.

Двухслойные панели повышенной заводской готовности (серии 1.832.1-10) имеют высоту 2,4; 2,7; 3 и 3,3 м и длину 6 м. Номен-

клатурой предусмотрено два типа панелей: первый — с двумя встроенными оконными блоками размером 1,2x1,8 м, второй—. с дверным и оконным блоками (1.46, а, б).

Оконные и дверные проемы заполняются оконными и дверными блоками иа заводе после изготовления панелей на специальных постах или устанавливаются в процессе формования при сухом прогреве изделий (термоподдоны, тэны, газовый прогрев И т. д.).

Панели повышенной заводской готовности могут применяться самостоятельно или в сочетании с двухслойными рядовыми и.под-карнизными панелями горизонтальной разрезки высотой 0,6; 0,9 И 1,2 м, серии 1.832.1-9. Панели высотой 2,4 м используют только в сочетании с панелями упомянутой серии. Цокольная часть панелей должна опираться на фундаментные балки или ленточные фундаменты.

В ЦНИИЭПсельстрое разработаны также двухслойные легко-бетонные цокольные панели, позволяющие монтировать стены без

фундаментных балок, что исключает один монтажный элемент, снижает трудоемкость возведения стен и расход стали. Фундаментные балки, изготовляемые из тяжелого бетона, являются «мостиками холода», что приводит к охлаждению цокольной части стены и примыкающего к ней участка пола. Применение цокольных легкобетонных панелей без фундаментных балок исключает эти «мостики холода» и улучшает теплотехнический режим цокольного узла.

По конструкции цокольные панели аналогичны панелям серий 1.832.1-9 и 1.832.1-10. Нижние части цокольных панелей (включая нижнюю грань) на высоту заглубления в землю (300... 350 мм) покрывают защитной гидроизоляционной обмазкой (битумно-ку-керсольной, цементно-полимерной и др.). Обмазку рекомендуется наносить в заводских условиях погружением нижней части панели в ванну с расплавленной мастикой.

Цокольные панели опирают на фундаментные башмаки, свайные фундаменты, бетонные столбики или консольные выступы в сваях-колоннах. Под цокольными панелями с отметки —0,5 м устраивают подушку из непучинистых материалов: песка, шлака, керамзита и т. д. Применение цокольных панелей допускается при отсутствии грунтовых вод на отметке выше —0,5 м. Высота цокольных панелей для горизонтальной разрезки 1,5—2,1 м, а для панелей повышенной заводской готовности'—0,9—1,2 м. Дополнительно разработаны цокольные стеновые панели повышенной заводской готовности высотой 3 и 3,3 м со встроенными оконными и дверными блоками. Цокольные панели рассчитаны на горизонтальную ветровую нагрузку и вертикальную от собственной массы вышележащих панелей, оконного заполнения и кровли. Опира-ние двухслойных панелей на фундамент, крепление их к каркасу, устройство стыков показаны на 1.47.

Швы стен из двухслойных панелей обычно заполняют цементным раствором. Однако в таких швах с течением времени возникают трещины в результате температурных и усадочных деформаций, поэтому для заполнения швов, особенно в зданиях с повышенной влажностью внутреннего воздуха, рекомендуются упругие синтетические прокладки (пороизол, гериит и др.), а также герметизирующие мастики (УМ-40, УМС-50 и др.). Толщина горизонтальных и вертикальных швов принимается 20 мм.

Двухслойные панели предназначены для стен животноводческих и птицеводческих зданий со слабо- и среднеагрессивной средой с относительной влажностью внутреннего воздуха до 85%, кроме панелей из ячеистых бетонов, керамзитобетона на перлитовом песке, перлитобетона и керамзитопенобетона, которые могут применяться только в зданиях с относительной влажностью воздуха внутри помещений не более 75%; при этом изолирующий слой панели должен быть принят из тяжелого бетона.

Для районов с низкими расчетными температурами (—30°С и ниже) целесообразно применять трехслойные стеновые панели на гибких связях с утеплителем из пенополистирола или полуже-

стких минераловатных плит на синтетическом связующем серии 1.832.1-8. Панель состоит из внутреннего и наружного железобетонных слоев толщиной 100 и 50 мм соответственно, между которыми располагается утеплитель (см. 1.44,6). Железобетонные слои выполняют из тяжелого или легкого бетона марки М 200 и соединяют между собой стальными гибкими связями. Трехслойные панели на гибких связях разработаны горизонтальной разрезки, повышенной заводской готовности и цокольные, номенклатура которых аналогична номенклатуре двухслойных легкобетонных панелей. Толщина слоя утеплителя в панелях в зависимости от режима эксплуатации и климатических условий принимается 50, 75 или 100 мм. Толщина панелей соответственно 200, 225 и 250 мм.

Крепление панелей к колоннам или стойкам полурам осуществляется с помощью специальных соединительных изделий без применения сварки, аналогично креплению двухслойных панелей.

Толщина горизонтальных и вертикальных швов принята 20 мм для железобетонных слоев и 40 мм для слоя утеплителя. Толщина горизонтального шва фиксируется прокладками из асбестоцемент-ных или армоцементных плит размером 200X100 мм, устанавливаемыми у опорных зон несущего (внутреннего) слоя. Конструкция швов приведена на 1.46. Швы рекомендуется заполнять плотным цементным раствором с внутренней стороны, эластичной герметизирующей прокладкой с наружной, минераловатным утеплителем в середине и расшить поверхность швов мастикой УМС-50.

В ЦНИИЭПсельстрое разработаны также трехслойные панели с утеплителем из пенополистирола высотой 3,4 м, длиной 6 и 3 м и на жестких связях в виде плоских каркасов, благодаря которым при расчете панелей на горизонтальную нагрузку была учтена работа как внутреннего, так и наружного слоев (см. 1.44,в). Это позволило уменьшить толщину внутреннего слоя панелей до 50 мм вместо 100 мм. Панели устанавливают в стенах без фуи-

даментных балок на обрезы фундаментов под крайние стойки каркаса с заглублением на 200 ...,400 мм. В нижней части панелей, как и в цокольных трехслойных, устраивают железобетонное ребро, соединяющее наружный и внутренний слои и защищающее утеплитель от увлажнения. Для предотвращения морозного пучения под низом панелей целесообразно выполнять засыпку керамзитом толщиной 200 мм по всей длине панельных стен.

Производство трехслойных стеновых панелей с жесткими связями освоено на Миргородском, Слуцком, Солдатоалександров-ском, Новосибирском, Капчагайском сельских строительных комбинатах и составляет 300 тыс. м2 в год.

Рассмотренные трехслойные панели предназначены для производственных сельскохозяйственных зданий со слабоагрессивной и среднеагрессивной газовой средой при относительной влажности воздуха в помещениях до 85% при защитном внутреннем слое из тяжелого бетона и до 75% при защитном слое из легкого бетона.

Технико-экономические расчеты показывают, что легкобетонные двухслойные панели повышенной заводской готовности и цокольные панели значительно эффективнее по сравнению со стенами горизонтальной (ленточной) разрезки с панелями по серии 1.832.1-9. Применение цокольных стеновых панелей (высотой на этаж) позволяет сократить расход стали на 20...25%, снизить стоимость их «в деле» на 5... 15%, а трудоемкость монтажа на 20...40%. Технико-экономические показатели трехслойных панелей на 10... 20% выше, чем легкобетонных, а укрупнение панелей позволяет снизить трудоемкость монтажа на 50 ...60% за счет исключения фундаментных балок и процесса установки оконных и дверных блоков на монтаже.

У двухслойных панелей из легкого бетона с ростом сопротивления теплопередаче их масса, расход цемента, стоимость «в деле» возрастают значительно быстрее, чем у трехслойных панелей. При росте термического сопротивления двухслойных панелей с 0,61 до 1,47 м2-°С/Вт значительно увеличивается их толщина (с 200 до 500 мм), тогда как в трехслойных панелях толщины бетонных слоев постоянны, увеличивается только толщина эффективного утеплителя при тех же термических сопротивлениях с 50 до 100 мм, поэтому трехслойные панели более эффективны в северных районах страны.

Для стен сельскохозяйственных зданий применяют также панели облегченной конструкции на деревянном каркасе с асбссто-цементными и другими обшивками и минераловатным утеплителем. Панели предназначены для стен сельскохозяйственных зданий с относительной влажностью внутреннего воздуха до 75%.

Стены из панелей на деревянном каркасе марки ПСАД по серии 1.832-7 могут решаться в двух вариантах: с горизонтальной (ленточной) или с вертикальной разрезкой высотой на этаж (рис 1.48, а,б).

Координационные размеры панелей горизонтальной разрезки— 3X1,5;  3X0,9; 3X0,6 м. Кроме панелей со сплошными об-

шивками номенклатурой предусмотрены панели с проемами для установки вентиляторов и других целей.

Панели вертикальной разрезки имеют ширину 1,5 м и высоту 2,4; 2,7 и 3 м. Кроме сплошных панелей для глухих участков стен применяют также панели с встроенными оконными и дверными блоками.

Асбестоцементную и фанерную обшивку крепят к каркасу оцинкованными шурупами с потайными головками. Между внутренней обшивкой и утеплителем предусматривают пароизоляци-онный слой из полиэтиленовой пленки толщиной 0,2 мм или из рубероида.  Со стороны  помещения  асбестоцементный  лист  или

фанерную обшивку прикрепляют непосредственно к деревянному каркасу, а с наружной стороны — через бруски, прибиваемые к вертикальным доскам каркаса, что позволяет образовать в панелях вентилируемую воздушную прослойку. Толщину утеплителя из минераловатных плит на синтетической связке принимают 60... 180 мм в зависимости от расчетного температурно-влажност-ного режима внутри помещения и климатических условий.

Стеновые панели с деревянным каркасом устанавливают па железобетонные утепленные цокольные панели. Низ стеновых панелей располагают на 300 мм выше уровня чистого пола (1.48, в). Под панели вертикальной разрезки с дверным блоком устраивают фундаменты из монолитного бетона или бутобетона.

Стеновые и цокольные панели крепят к закладным изделиям колонн при помощи стальных соединительных деталей. При ленточном остеклении панели, расположенные над оконными проемами, устанавливают на стальные опорные консоли.

Швы между панелями заполняют минераловатным утеплителем, герметизируют упругими прокладками и мастикой «Бутэпрол-2М». Материалы, заполняющие швы, должны располагаться в пределах ребра панели, чтобы вентиляционные продухи оставались открытыми. Толщину горизонтального шва фиксируют деревянными прокладками, устанавливаемыми у опорных зон панели. На фасадах зданий швы между панелями перекрывают на-щельниками из асбестоцементных листов, оцинкованной стали или из досок. Нащельники крепят шурупами и шайбой (1.48, г, д).

Для применения в животноводческих и птицеводческих зданиях с относительной влажностью внутреннего воздуха не более 75% разработаны также стеновые панели с каркасом из асбестоцементных экструзионных швеллеров и обшивками из плоских асбестоцементных листов. Панели предусмотрены с горизонтальной и вертикальной разрезкой стен и имеют такие же габаритные размеры, как и панели на деревянном каркасе.

Разработаны и применяются в экспериментальном порядке при строительстве сельскохозяйственных зданий различные варианты асбестоцементных стеновых панелей на деревянном каркасе длиной 6 м. Каркас таких панелей выполняют из деревянных брусков цельного сечения или в виде клеефанерных балок. Конструкция облегченных панелей длиной 6 м аналогична конструкции таких же панелей длиной 3 м.

ЦНИИЭПсельстроем разработана конструкция стеновой панели на деревянном каркасе ПСАВД с внутренней обшивкой из плоского асбестоцементного листа, выполняемой на монтаже наружной обшивкой из волнистых листов УВ-6-с. Панели разработаны длиной 3 и 6 м.

Каркас панели отличается от типовой марки ПСАД (по серии 1.832-7) наличием продольных брусков, которые на гвоздях крепят к продольным и поперечным ребрам панели и являются элементами жесткости каркаса.

Применение наружной волнистой обшивки из асбестоцемент-ных листов УВ значительно упрощает заделку стыков на фасаде здания, создает вентилируемую конструкцию, сокращает расход металла, идущего на крепление обшивки к каркасу панели, и позволяет контролировать укладку утеплителя в панели после ее перевозки с завода-изготовителя на строительную площадку.

В последнее время осваивается новый тип асбестоцементных изделий, изготовляемых в заводских условиях, — экструзиоиные панели. Применение их в сельскохозяйственном строительстве позволяет повысить степень сборности зданий и сократить трудозатраты на изготовление и монтаж легких ограждающих конструкций.

Метод экструзии заключается в том, что асбестоцементную смесь достаточной пластичности выдавливают из пресса через мундштук (экструдер). В результате получают изделия, форма которых соответствует профилю экструдера. Такой метод позволяет получать асбестоцементные пустотелые плиты и панели значительной длины, имеющие повышенную прочность, хороший внешний вид и четкость формы. При этом используют асбест низких сортов — 5-го и 6-го. Экструзионные панели по качеству лучше панелей из листового асбестоцемента и не требуют расхода пиломатериалов. Изделия могут окрашиваться в массе или по поверхности.

Из асбестоцементных экструзионных панелей устраивают наружные стены, перегородки и покрытия сельскохозяйственных зданий. ЦНИИЭПсельстрой, МосгипроНИИсельстрой и другие организации разработали типовые решения и ряд проектов наружных ограждений и перегородок из экструзионных плит и панелей (серия 1.830.8-2).

Номенклатура стеновых экструзионных панелей включает основные типоразмеры изделий длиной 3 и 6 м при ширине 0,3 и 0,6 м и толщине 120, 140, 160 и 180 мм, а также изделия меньших длины и ширины. Панели толщиной 120 мм имеют один ряд, остальные — два ряда пустот, которые заполняют утеплителем из полужестких  минераловатных  плит   (  1.48, е,ж).

Стены из экструзионных панелей могут выполняться с горизонтальной или вертикальной разрезкой. Сопряжения панелей между собой разработаны в виде закрытого и открытого стыков. При закрытом стыке гребень одной панели входит в паз другой, а в паз гребня для герметизации стыка укладывают упругую прокладку из гернита или пороизола. В месте устройства открытого стыка образуется открытая с наружной стороны полость, заполняемая упругой герметизирующей прокладкой из гернита или пороизола, а оставшаяся часть утепляется эффективным теплоизоляционным материалом (см. 1.48, е, ж). Открытый стык обладает более высоким термическим сопротивлением, чем закрытый, что расширяет область применения экструзионных панелей.

Одним из основных преимуществ асбестоцементных экструзионных панелей является отсутствие металла при производстве этих изделий и малый расход металла на крепежные детали, применяемые при монтаже ограждающих конструкций. Тешюфизи-ческие испытания экструзионных панелей показали, что стены толщиной 120 мм могут применяться для птицеводческих зданий в районах с допустимыми расчетными суточными температурами до минус 26°С при относительной влажности 60%, для зданий крупного рогатого скота до минус 13°С при относительной влажности 75%.

В числе облегченных экспериментальных стеновых конструкций следует назвать также панели «сэндвич», которые создаются путем вспучивания в полости панели пенопласта. Последний клеем КБ-3 или каучуковым плотно склеивается с асбестоцементны-ми листами обшивки или металлическими профилированными листами. В качестве утеплителя могут применяться пенополиуретан, утеплители на фенольных связках и другие легковспучивае-мые материалы. В зависимости от температурно-влажностного режима внутри помещений и климатических условий толщина панелей «сэндвич» по серии  1.832-6 принимается 80... 170 мм.

При применении трехслойных панелей со стальными или алюминиевыми облицовками и эффективным утеплителем вместо бетонных масса конструкции стен уменьшается в 8... 10 раз, а трудоемкость их монтажа — в 2 ... 3 раза.

Больший эффект дает применение для стеновых ограждений пластмассовых конструкций, они применяются, в частности, для устройства стен птичников на птицефабриках в Украинской ССР.

Стеновые панели представляют собой коробчатую конструкцию с двумя плоскими обшивками из фенольного цветного стеклопластика с объемной массой 1700 кг/м3. Утеплитель—феноль-но-резольный заливочный пенопласт ФРП-Г с толщиной слоя 40 мм и объемной массой 20... 30 кг/м3. Размер панели 3000Х Х800 мм. Применение стеклопластиковых стеновых панелей с утеплителем ФРП позволяет уменьшить массу стен сельскохозяйственных зданий по сравнению с керамзитобетонными панелями толщиной 300 мм примерно в 20 раз и по сравнению с асбесто-цементными панелями — в 3... 4 раза.