СТЫКОВОЕ СОЕДИНЕНИЕ ТРЕХСЛОЙНЫХ СТЕНОВЫХ ПАНЕЛЕЙ
JOINT CONNECTION OF THREE-LAYER WALL PANELS

Изобретение относится к строительству и может быть использовано при проектировании наружных несущих жилых и общественных зданий из трехслойных железобетонных панелей.
Известно стыковое соединение наружных трехслойных стеновых панелей, состоящих из несущего внутреннего и ненесущего наружного железобетонных слоев, вута в нижней части наружного слоя и теплоизоляционного слоя, включающее торцевые участки плиты перекрытия, стеновых панелей верхнего и нижнего этажей, теплоизоляционный вкладыш, гидроизоляцию между наружными железобетонными слоями стеновых панелей и растворные швы между плитой перекрытия и внутренними несущими слоями панелей /1/.
Наиболее близким является стыковое соединение наружных трехслойных стеновых панелей, состоящих из несущего внутреннего и ненесущего наружного железобетонных слоев и теплоизоляционного слоя, включающее торцевые участки плиты перекрытия, стеновых панелей верхнего и нижнего этажей, теплоизоляционный вкладыш, гидроизоляцию между наружными железобетонными слоями стеновых панелей и растворные швы между плитой перекрытия и внутренними несущими слоями панелей /2/.
Недостатками известных стыковых соединений являются ненадежность устройства гидроизоляции в стыке, невозможность повышения его несущей способности и улучшения условий опирания стеновых панелей при сохранении теплоизоляционных свойств.
Технической задачей является повышение несущей способности стыка, стенового ограждения за счет улучшения условий опирания стеновых панелей при улучшении теплоизоляционных свойств и обеспечении надежности гидроизоляции стыка.
Поставленная задача решается таким образом, что в стыковом соединении трехслойных стеновых панелей, состоящих из несущего внутреннего и ненесущего наружного железобетонных слоев и теплоизоляционного слоя, включающем торцевые участки плиты перекрытия, стеновых панелей верхнего и нижнего этажей, теплоизоляционный вкладыш и гидроизоляцию между наружными железобетонными слоями стеновых панелей и растворные швы между плитой перекрытия и внутренними несущими слоями панелей, согласно изобретению, по торцевым участкам плиты перекрытия выполнен монолитный железобетонный пояс, соединенный с плитой арматурными выпусками, а теплоизоляционный вкладыш расположен между наружным ненесущим слоем и железобетонным поясом. Кроме того, в торцевых участках панелей у наружных ненесущих слоев с внутренней стороны могут быть выполнены вуты с возможностью увеличения гидроизоляционного слоя. Вдоль плиты перекрытия в торцевом участке внутреннего несущего слоя со стороны внутренней грани в верхней и/или нижней части панели может быть выполнена выемка. При этом выполненная в торцевом участке внутреннего несущего слоя, выемка может быть заделана раствором, прочность которого меньше прочности растворных швов между плитой перекрытия и внутренними несущими слоями панелей. Помимо этого железобетонный пояс, соединен с плитой арматурными выпусками, выполненными в виде расположенных с расчетным шагом прямоугольных петель, по углам которых размещены длинномерные продольные стержни.
Предлагаемая конструкция стыкового соединения стеновых панелей отличается тем, что по торцевым участкам плиты перекрытия выполнен монолитный железобетонный пояс, соединенный с плитой арматурными выпусками, а теплоизоляционный вкладыш расположен между наружным ненесущим слоем и железобетонным поясом.
Арматурные выпуски из торца плиты перекрытия расположены с определенным расчетным шагом и выполнены в виде прямоугольных петель. В углах петель устанавливают продольные непрерывные стержни на всю длину здания. Арматурные выпуски и продольные стержни замоноличивают в железобетонный пояс.
При предлагаемом стыке между наружными панелями имеет место центральная передача усилий между внутренними слоями, в том числе и при изменении толщины внутреннего слоя по высоте, что приводит к существенному повышению несущей способности наружных панелей. Кроме того, при одностороннем огневом воздействии исключается возникновение конструкционного эксцентриситета, что повышает предел огнестойкости по потере несущей способности. Далее, улучшается теплоизоляция в зоне стыка, т.к. теплоизоляционный вкладыш смещен к наружной стороне, увеличивается жесткость перекрытий в их плоскости, увеличивается жесткость наружных стен в вертикальной плоскости, повышаются возможности здания по восприятию растягивающих напряжений, в т.ч. при землетрясениях, повышается несущая способность здания при сейсмических воздействиях и неравномерных осадках основания.
Кроме того, отпадает необходимость в перемещении перекрытия в сторону наружной панели, а следовательно, в изменении размеров заводской опалубки, в новой привязке отверстий и каналов в плите.
При необходимости повышения надежности гидроизоляционного участка между наружными слоями в их горизонтальных торцах со стороны утеплителя можно выполнять вуты. Это позволит увеличить толщину гидроизоляционного участка.
При жестких связях между наружным и внутренним слоями панели нагрузка частично передается с внутреннего слоя на наружный, и возникает явление эксцентриситета. В результате панель может выгибаться при сжатии в наружную сторону. Для ликвидации этого вида деформации можно выполнять по торцам панели выемки со стороны внутренней грани внутреннего несущего слоя: либо только вверху панели, либо только внизу, либо и вверху и внизу панели.
В результате возникает контрэксцентриситет. После монтажа образовавшиеся пазы-выемки между панелью и плитой перекрытия целесообразно заделать низкомарочным раствором: М5 или М10. Эти пазы можно использовать для устройства скрытой электропроводки. Выемки позволяют уменьшать сдвиговые и изгибные усилия в связях между слоями. Арматурные выпуски располагают с шагом с наружного торца плит перекрытия, например 400 мм. Анкеруются в плите из условия полной передачи расчетного усилия с арматуры на бетон плиты. При кассетной технологии изготовления плит перекрытий петлевые выпуски и монтажные петли размещают на одном торце. Для угловых плит перекрытий - по второму торцу арматурные выпуски в выемках, образованных, например, с помощью пенополистирольных и т.п. вкладышей, выбиваемых после вынимания плит из кассет. Выпуски наращивают до петлевых с помощью сварки, муфт или др. способов соединения арматурных стержней. Продольные арматурные стержни размещают в углах петлевых арматурных выпусков по всему периметру здания. Продольные арматурные стержни вместе с арматурными петлевыми выпусками обеспечивают совместную работу плит перекрытия и монолитного железобетонного пояса при передаче вертикальных нагрузок между внутренними слоями панелей.
Железобетонный пояс, выполненный непрерывным по всему периметру здания в уровне каждого перекрытия, увеличивает жесткость перекрытий в плоскости при растяжении, сжатии, сдвиге; увеличивает жесткость наружных стен и, как следствие, уменьшает чувствительность здания к неравномерным осадкам. При бетонировании железобетонного пояса опалубкой будут теплоизоляционный вкладыш, торец плиты перекрытия и теплоизоляционный слой, расположенный между монолитным поясом и наружным слоем наружной стеновой панели.
Смещение теплоизоляционного вкладыша в наружную сторону уменьшает площадь мостиков холода в стыке и, как следствие, уменьшает общую теплопроводность стыка.
На фиг.1 представлено стыковое соединение трехслойных стеновых панелей; фиг.2 - то же, что и на фиг.1 (вариант выполнения трехслойных стеновых панелей с вутами); фиг.3, 4, 5 - то же, что и на фиг.1 (вариант выполнения стеновых панелей с выемкой в торцевом участке в верхней и/или нижней части панели).
Стыковое соединение наружных трехслойных стеновых панелей содержит торцевые участки трехслойных стеновых панелей, состоящих из несущего внутреннего 1, ненесущего наружного 2 железобетонных слоев и теплоизоляционного слоя 3, и плиты перекрытия 4, теплоизоляционный вкладыш 5, гидроизоляцию 6 между наружными железобетонными слоями 2 панелей и растворные швы 7 между плитой перекрытия 4 и внутренними несущими слоями 1. Со стороны торца плиты перекрытия 4 выполнен монолитный железобетонный пояс 8, соединенный с плитой арматурными выпусками 9. Теплоизоляционные вкладыши 5 расположены между наружным слоем 2 панели и железобетонным поясом 8. Арматурные выпуски из торца плиты перекрытия 4 расположены с определенным расчетным шагом. В углах арматурных петлевых выпусков 9 устанавливают продольные непрерывные стержни 10 на всю длину здания. Арматурные выпуски 9 и продольные стержни 10 расположены в теле железобетонного монолитного массива пояса 8.
С внутренней стороны наружных слоев у их торцов возможно выполнение вутов 11 для увеличения толщины гидроизоляционного слоя. Кроме того, в торцевых участках внутренних слоев верхней и нижней панелей со стороны их внутренних граней могут быть выполнены вдоль плиты перекрытия выемки 12, которые после монтажа можно заделывать раствором малой прочности. Выемка может выполняться либо в торцевом участке внутреннего слоя нижней панели со стороны, его внутренней грани, либо в торцевом участке внутреннего слоя верхней панели со стороны его внутренней грани, либо в верхней и нижней панелях.
Источники информации
1. Карякин А.А., Попп П.В. Напряженно-деформированное состояние трехслойной наружной стеновой панели при монотонном кратковременном нагружении. // Строительная механика и расчет сооружений. 2008. №4. - С.22-25.
2. Данель В.В. Анализ формул для определения жесткости при сдвиге платформенных стыков крупнопанельных зданий // Бетон и железобетон. 2010. №1. - С.25-29 /прототип/.