Строительство

Панельное и крупноблочное строительство промышленных и энергетических объектов

Быт. Хозяйство. Строительство. Техника

а) Стекложелезобетонные панели

Стекложелезобетонные панели рекоменду

ется применять в тех случаях, когда не требу

ется сохранения видимости через еветолроз-

рачные ограждения и в то же время они долж

ны удовлетворять требованиям герметично

сти — тепловой и звуковой изоляции, высокой

светорассеивающей  способности.           

Стеклянные блоки применяются при устройстве вертикальных ограждений и покрытий .в производств анных зданиях;

а)         с кондиционированным внутренним ре

жимом    (химическая,   текстильная,   пищевая

промышленность и др.);

!б) с повышенными гигиеническими требованиями (химическая, часовая, пищевая промышленность; предприятия общественного питания) ;

в) при условии повышенных требований. пожарной безопасности (химическая промышленность, трансформаторные подстанции, гаражи, склады и др.).

Применение стеклянных блоков целесообразно, .кроме того, для заполнения светолрое-мов в наружных ограждениях энергетических, и производственных зданий, особенно в случаях, когда оветопрюемы составляют большой процент от общей площади ограждений (для снижения теллотготерь).

 Применение стекложелезобетоняых панелей следует рассматривать также и в зависимости от климатических условий района:

 а) рационально применение в тех климатических районах, где расчетные зимние темпе-ратуры не ииже — 40° С;

б)         IB южных районах может оказаться це

лесообразным их применение для уменьшения

проникания тепловой солнечной радиации че

рез светопроемы; для атой цели желательно

использование двухкамерных стеклянных бло

ков;

в)         в районах с сильными и продолжитель

ными ветрами их применение рекомендуется

для предотвращения инфильтрации холодного

воздуха в помещения через светопроемы.

Основные положения проектирования стек-ложелезобетонных панелей сводятся к следующему [Л. 6].

1.         Панели не  допускаются  к  использова

нию в качестве несущих элементов в верти

кальной  плоскости  'Стены и   от  конструкций

:здания отделяются -компенсационными швами

толщиной 10—25 мм, заполняемыми битумини-.зированной стекловатой, минеральным войлоком (несущим также и теплоизоляционные •функции) и тому подобными материалами для •обеспечения свободных температурных деформаций  ( 19-5).

2.         Панели  -рекомендуется   применять  вме-

сто       двойного       ленточного       остекления

( 119-6); площадь панелей, как правило, не .должна превышать 15 м2 при максимальной .длине их 6 м. При больших площадях световых проемов для заполнения их панелями они расчленяются на отдельные участки. Возможно устройство етекложелезобетонных огражде-

ний в сочетании с обычным створным остеклением, располагаемым в нижней части евето-проема. Один из вариантов такого остекления приведен .на  19-7.

3.         Панели обрамляются по периметру  армированной обвязкой [из раствора или бетона.

4.         Стеклянные блоки должны отвечать требованиям  ГОСТ 9272-66; при использовании панелей в помещениях с повышенной влажностью  применяют  стеклянные   блоки,   обработанные  'Органической  водоустойчивой   обмазкой  или с матированными торцами.

5.         Стекложелезобетоняые  панели,   в  'Которых стекло, раствор и бетон работают совместно,  требуют  применения  'безусадочных   цементных растворов и бетонов с коэффициентами теплового расширения, близкими ,к стеклу.

6.         В качестве вяжущего применяется портландцемент марки ие ниже, 400 малоалюми-натяый i(c содержанием  С3А не более 7%). Воспрещается  применение   быстроехватываю-щих и расширяющихся цементов.

7.         Для 'армирования швов между блоками следует применять стержни из круглой стали класса А-1 марки Ст. 3 «ли холоднотянутую проволоку. Для армирования обвязки панели, кроме указанной 'арматуры, мотут применяться  стержни периодического  профиля.

Применение для ограждающих -конструкций стеклоблоков и, в частности, стекложеле-зобетонных панелей при невысоком качестве их исполнения и при несоответствии реальным условиям их работы в сооружении (прежде всего температурных .перепадов) привело в ряде случаев к 'Повреждениям & даже разрушениям таких панелей. Эти повреждения выражаются прежде всего в трещинах в стеклоблоках (обычно несквозных, начинающихся с лицевой их поверхности), в разрушении бетона в соединяющих блоки железобетонных элементах, а также цементно-песчаном растворе между'блоками.

Киевским научно-исследовательским институтом строительных конструкций было произведено обследование таких конструкций на 15 промышленных объектах различных городов СССР. Это обследование позволило институту сделать следующие выводы:

1. Стекложелезобетонные панели в качестве ограждающих конструкций для промышленных зданий должны применяться в строгом соответствии с их назначением и условиями эксплуатации.

2.         При   конструировании    стекложелезобе-тонных панелей  должны  учитываться   возникающие усилия от статической нагрузки и температурных деформаций.

3.         Перед применением необходима про;вер-ка качества обжига стеклоблоков и их соответствия требованиям ГОСТ.

4.         Производство стекложелезобетонных панелей на открытых полигонах в зимний период следует запретить.

5.         В'О избежание плохого качества наружных, ограждающих стекложелезобетонных конструкций   штучную кладку и ручное заполнение и уплотнение швов следует запретить (выполняя их только 1С заполнением швов,  а не в «пустошовку» и на вибростоле).

Наряду с изложенным необходимо учитывать, что по ГОСТ 9272-66 стеклянные блоки считаются качественными, если они способны выдерживать резкое изменение температуры в пределах 50° С. Поэтому при режиме работы стены с большими колебаниями температуры применять стеклянные блоки не следует [Л. 9]. В ЦНИИПромздаиий исследовались составы обмазок для примыкания стеклоблоков к бетону, исключающие повреждение стеклоблоков. В качестве эластичного слоя была выбрана холодная мастика изол марки Х-П-2, имеющая наилучшие (показатели адгезии по отношению к стеклу и бетону и показавшая минимальное ослабление сцепления при замачивании.

Во избежание снижения коэффициента све-топропуокания блока черную .мастику наносят на слой экранирующей обмазки. Наиболее удачной обмазкой оказался лак АО (ТУМХП 2562-51), состоящий из алюминиевой пудры и растворителя Р^Б-'Г.

Экранирующую обмазку и эластичный слой следует наносить механизированным путем на заводах-изготовителях стеклянных блоков.

Как показали испытания, применение эластичного слоя обеспечило большую свободу деформации стеклоблоков в вертикальных стекложелезобетонных конструкциях с. незначительным снижением несущей 'способности панели {Л.  5].

1. Институтом строительной физики (НИИСФ) и б. Гипротис в 1959 г. были разработаны опытные стекложелезобетонные панели длиной 6 м для заполнения оконных проемов производственных  зданий   (   19-8).

Для   изготовления   панелей    были   приняты, стеклоблоки размером   194x194x98 мм;  обвязка панелей и заполнение швов между стеклоблоками1 предусмотрены из цементного раствора марки 200 (цемент портландский   марки  300—400,   малоалю-минатный с содержанием   СзА  не более   7 %);   заполнитель — песок и   известняковая   или   гранитная  крошка.       Обвязка      армируется сварными каркасами. Швы между стеклоблоками   армируются  сварными   сетками.   Каркасы   обвязки и  сетки  собираются  в  один  пространственный блок.

2. Стена здания Каунасской

ГЭС (со стороны нижнего бьефа)

выполнена из крупных стекложе

лезобетонных панелей, уложенных

в перевязку с глухими. Для этой

стены (70X12 м) были применены

стекложелезобетонные        панели

( 19-9), состоящие из железобетонной несущей рамы, и панели из стеклоблоков. Размеры основной панели 2,85X1,86 м, вес 1 420 кг; железобетонная несущая рама — из бетона марки 300 (на белом цементе).

 19-9. Стекложелезобетонные световые панели  здания   Каунасской   ГЭС.

Использование таких панелей позволяет избежать трудоемких процессов изготовления, установки переплетов и их остекления на больших    высотах,    характерных для машинных залов ГЭС; стоимость изготовления па-пелей оказалась примерно той же, что и стоимость обычных двойных оконнных переплетов, а теплотехнические свойства их значительно выше.

3.         На Волжской ГЭС имени XXII съезда КПСС наружная  стена  помещения  распределительных устройств (60x7,08 м)  выполнена из панелей двух типов; в нижнем ярусе, не имеющем световых проемов,-установлены трехслойные     железобетонные     панели     (5,9X1,34   м), а в верхнем ярусе установлены панели общей высотой 5,74 и шириной до 5,9 м; в их нижней части расположены панели из  стеклоблоков высотой 3,6 м в железобетонном каркасе. Швы между вертикальным» и горизонтальными    рядами    стеклоблоков    армированы двумя стержнями   диаметром   4  мм   и   заполнены   цементным раствором марки 100. Конструкция одного. и$ типоразмеров такой комбинированной стекложелезобетонной панели представлена на  19-10. . .;.",     ..

4.         Стекложелезобетонные панели размером 6X1,8-ж с окаймляющей железобетонной-рамой стен--автосборочного цеха на заводе в Квасине  (Чехословакия)  показаны на  19-11,а совместно с примером решения стенового ограждения из гофрированного стекла-( 19-11,6).

б) Стеклянные панели

В Некоторых странах для производств'ен-. ных зданий используются панели из армированного волнистого или гофрированного- стекла и непрозрачного цветного стекла  (Англия, США, ФРГ).

Англия. l.-Для многих производственных зданий-используются слоистые (с применением стекла) панели ( 19-14). Фирменные конструкции подобных стеновых панелей приводятся в табл. 19-1.

США. 1. Панели из армированного стекла приме-, няются для легких конструкций сборно-каркасных зданий (складов, мастерских и др.). Панели закладываются в 'пазы стоек.

В здании скл'ада (Питсбург, США) пилообразная! в плане стена составлена из глухих панелей -неп-розрач-^ ного стекла с теплоизоляцией и чередующихся с ними панелей из прозрачного стекла, открывающихся, внутрь. Пилообразное очертание стены вызвано необходимостью обеспечить в помещении более равномерное естественное

освещение всей площади и защитить помещение от исноляции ( 19-15).

2. При строительстве жилого комплекса на Лейк Шоу Драйв (США) применены ненесущие наружные стеновые панели шириной 1,6 м, состоящие из двух листов так называемого противосолнечного стекла с герметически замкнутым воздушным пространством между ними, обеспечивающим теплоизоляцию здания.

Эти стеклянные панели крепятся между стальными ребрами, законструированными в виде сборной металлической секции высотой в два этажа и шириной в шаг каркаса (6,4 м). Эти секции монтировались на верхнем перекрытии после полной сборки каркаса, после чего спускались вниз и приваривались к каркасу [Л. 3].

В зарубежной практике промышленного строительства широко распространен прием конструирования стен, по которому отдельные части их, находящиеся на разных уровнях от земли, выполняются из неоднородных- элементов. При этом для верхних частей стен применяются панели облегченной конструкции и, в частности, аобестоцементные я стеклянные. Ниже приводится описание нескольких конструкций однослойных стен производственных зданий из неоднородных элементов.

1.         Англия.    В    здании    парфюмерной    фабрики-в Истли нижняя часть стен выполнена из легкобетонных панелей,  а  верхняя часть — из прозрачных  стеклянных, панелей ( 19-16,а).

2.         На химическом заводе красок в Хэмел-Хэмпстеде здания лаборатории имеют стены высотой 2 м — кирпичные,  выше — ленточное  остекление;   для  верхней  части стены   применены,   панели   из   декоративного  цветного стекла, по каркасу — из алюминия.

3.         Для лаборатории испытаний моторов в Чейшаре-были запроектированы стены: внизу до уровня подоконника — кирпичная кладка, облицованная снаружи эмалированными стальными листами, выше подоконника — остекление из армированного, стекла, а в верхней части — панели из многослойного стекла.

5.         Для   производственных   зданий  шинного  завода-в   Глазго   (Шотландия)   стены  до  уровня  подоконника выполнены   из   кирпича,   выше — полоса   непрерывного вертикального   остекления,   над   ней — ограждение   из^ асбестоцементных   листов    с    воздушной    прослойкой-, между ними.

6.         Франция.  Здание  фабрики   по   производству счетных   электромеханических   и   электронных   машин в   Корбей-Изонн  имеет  самонесущие  наружные   стены,. в   которых   (    19-16,6)   парапетная  часть стены  и ограждение до уровня окон выполнены из пустотелого • кирпича. Над этой частью стены проходит лента* сплошного остекления с передвижными .металлическими переплетами.   Здание   завершает   вторая лента панельного ■ остекления   из   прозрачного   материала   «термолюкс» *. Над всеми линиями  горизонтальных сопряжений переплетов и стен устроены водосливные козырьки из алюминия [Л. 10].

Термолюкс состоит из двух замкнутых по периметру полотен стекла с прокладкой между ними теплоизоляции из стекловолокна, располагаемого под углом.

в) Панели из профильного стекла (стеклопрофилит)

 Светопрозрачные элементы  стен   промышленных зданий в последние годы в ряде случаев  устраиваются  путем  -набора  отдельных стеклянных элементов или заранее собранных (В железобетонных рамках панелей из стеклянных профилей, изготовляемых на Борском стекольном заводе в Горьновской области.

Профильное строительное стекло изготовляется швеллерного и коробчатого профилей ( 19-17).

Проведанные в 1966—1967 гг. систематические исследования стеновых ограждений из стеклопрофилита позволили сделать следующие выводы:

1. Наиболее стойким уплотнением между профилями коробчатого профиля является прокладка губчатой резины сечением 40X8 мм с двусторонней обмааиой поверху мастикой Х-П-2.

Эти стыки обеспечивают необходимую водостойкость и герметичность с сохранением эластичности соединения.

Испытания бутафольных мастик на фрагментах стыков показали образование продольных трещин из-за больших усадочных деформаций бутафольных составов и потерю ими эластичности. Поливинилхлоридный профиль на клее № 88 не обеспечивает надежной герметизации стыка.

2.         Для  повышения  теплового  сопротивле

ния стеновых ограждений из стеклянных про

филей очень большое значение имеет тщатель

ная герметизация торцов коробчатых профи

лей.

Наилучшие результаты получены при применения -внутреннего вкладыша из пороизола или гернята с посадкой его мна мастике Х-П-2 или на тиоколовых герметиках. Герметизация нужна и во избежание образования 'конденсации внутри профилей с возможностью его замерзания.

3.         Профильное   сечение   стекла   позволяет заполнять    св-етовые    проемы    высотой    до 2 400 мм — элементами швеллерного профиля и высотой до 4 800 мм — элементами коробчатого  профиля.   Особенностью  ограждений  из стеклопрофилита  марки   ПШ-250  и   СПК-250 является отсутствие  вертикальных   импостов. При высоте проемов, превышающей указанную выше номинальную длину элементов профиль-еого стекла, их заполняют в несколько ярусов.

4.         При   панельном   заполнении   световых проемов размеры  панелей кратны по высоте размерам  стеновых   панелей.   Максимальный размер панели из стеклопрофилита коробчатого сечения принят 6X3   м.   Светопрозрачная панель  из   профильного  стекла  представляет собой несущую сварную   раму,   заполненную стеклопрофилитом.    Для    распределения    нагрузки от собственного веса между двумя горизонтальными элементами сварной рамы предусмотрены стальные тяжи 0 до 14 мм, расположенные с максимальным шагом 1 500 мм. При монтаже панели устанавливают на опорные столики колонн каркаса и крепят анкерами.

5.         Передача нагрузки от собственного веса панелей из стеклянных профилей должна производиться непосредственно на колонны  каркаса через специальные опорные столики.

6.         Для ликвидации холодных мостов в ограждениях из стеклопрофилита коробчатого сечения стальные импосты утепляют накладками с использованием эффективных утеплителей типа ПХВ и ПСБ.

Конструкции узлов ири панельном заполнении световых проемов коробчатыми стеклянными профилями представлены на  19-18 [Л. 4].

Стоимость стены из стеклянных профилей коробчатого сечения в 2 раза ниже, чем из стеклоблоков.