Панель стеновая железобетонная трехслойная: Трехслойные железобетонные стеновые панели — Экспериментальный завод

Содержание

Трехслойные стеновые панели - СиБ-центр

Железобетонные трёхслойные стеновые панели

- цельное плоскостное строительное изделие без пустот и воздушных прослоек, состоящее из трех основных слоев - железобетонного наружного, железобетонного внутреннего и теплоизоляционного, цельность конструкции которого создается в процессе формования. К основным слоям не относятся: наружный декоративный или защитно-декоративный, внутренний отделочный слой и слои из рулонных или пленочных материалов.

 

Трехслойные железобетонные стеновые панели изготавливаются в соответствии с требованиями ГОСТ 31310-2005, ГОСТ 13015-2003.

Теплоизоляционный слой предназначен для выполнения теплоизоляционных функций и состоит из эффективных теплоизоляционных материалов (теплопроводность которых не превышает 0,08 Вт/м·°С). Так же он может состоять из нескольких слоев теплоизоляционных изделий и материалов одного или разных  видов.

Слои в панели  соединены между собой  гибкими связями. Гибкие связи выполнены из коррозионностойкой стали или другого коррозионностойкого материала и устанавливаются между наружным и внутренним  железобетонными слоями панели, таким образом, обеспечивая их общую работу.

Железобетонная панель имеет расчетную рабочую арматуру, расположенную, как правило, в несущем внутреннем слое, и конструктивную арматуру - в ненесущем наружном слое, а также может иметь расчетную арматуру, предназначенную для восприятия усилий, возникающих при изготовлении, транспортировании и монтаже.

Панели делятся на следующие  виды:

  1. Навесная (не несущая) стеновая панель - панель, не предназначенная для опоры на нее конструкций здания (кроме оконных и дверных блоков).
  2. Поэтажно несущая стеновая  панель - разновидность несущей панели, которая воспринимает и поэтажно передает на поперечные конструкции здания нагрузку от собственного веса и опирающегося на нее перекрытия.
  3. Самонесущая стеновая панель-панель наружной самонесущей стены, воспринимающая вертикальную нагрузку только от собственного веса и веса вышележащих панелей и передающая ее на фундамент.

Цокольные панели

Индивидуальные трехслойные панели

Панели трехслойные железобетонные: стеновые, для жилых домов

Строительство многоэтажных домов из трехслойных железобетонных панелей позволило в несколько раз сократить время на их возведение, оптимизировать расходы на приобретение дорогостоящих строительных материалов и уменьшить количество рабочих на строительной площадке.

Панельные стены в чем особенности

Сегодня для мало- и многоэтажного строительства жилых домов, а также производственных зданий и сооружений используют панели трехслойные железобетонные. Многие люди относятся к ним скептически, помня о панельных домах времен СССР, которые отличались низкой степенью тепло- и шумоизоляции.

Но использование инновационных технологий в процессе производства железобетонных стеновых панелей позволило существенно улучшить их качество, включая тепло- и звукоизоляционные характеристики.

Знакомимся с изделиями о чем говорит стандарт

Железобетонные плиты с эффективным теплоизоляционным материалом изготавливают в полном соответствии международному государственному стандарту 31310, отредактированному в 2015 г. В этом документе указаны типы и размеры трехслойных ЖБИ, их классификация и условия производства.

Структура панели

Несмотря на то что бетонные армированные панели имеют несколько различных слоев, они представляют собой целостное изделие, в которое теплоизоляционный материал укладывается еще на этапе его изготовления.

Панельный бутерброд состоит из 2 слоев бетона, между которыми располагается теплоизоляционный материал. В процессе изготовления плит могут использоваться несколько различных видов утеплителя, каждый из которых выполняет свою функцию.

Панели для строительства внешних стен могут иметь облицовочный слой, который при их установке оказывается внутри помещений. Он является стартовым покрытием для облицовки стен другими отделочными материалами. Для этого может использоваться цементный или известково-цементный раствор.

Внешний и внутренний слой плит соединяется посредством различных гибких связей, таких как:

  1. Распорки

    . Эти элементы необходимы для крепления 2 слоев бетона и теплоизоляционного материала. Предназначены для компенсации растягивающих и сжимающих механических нагрузок, которые воздействуют на стены дома перпендикулярно.
  2. Подвески

    . Эти детали необходимы для передачи продольных механических нагрузок на внутренние элементы плит. Их количество определяется с помощью математических расчетов.
  3. Подкос

    . Он необходим для недопущения смещения всех слоев панели, которые могут появиться во время их перевозки, разгрузки или монтажа.

Кроме этого, существуют жесткие связи, которые представляют собой тонкие армированные прутья, размещенные внутри утеплителя и соединяющие все слои панелей. Такие плиты используются в сфере промышленного строительства.

Конструктив и назначение изделий

Виды железобетонных панелей с утеплителем:

  1. Несущие

    . Такие плиты могут выдержать не только собственный вес, но и вес других конструкций, устанавливающихся сверху них.
  2. Поэтажно-несущие

    . Они выдерживают нагрузку межэтажных перекрытий и передают ее на весь каркас дома.
  3. Не несущие

    . На такие плиты другие конструкции не могут оказывать нагрузку, т. е опираться на них.
  4. Самонесущие

    . Такие изделия принимают не только свой вес, но и нагрузку, которая находится над ними.

Сэндвич-панели могут изготавливаться с воздушной прослойкой. В этой конструкции декоративный слой находится на небольшом расстоянии от верхней части внешнего слоя, создавая пустоту, наполненную воздухом. Жилой дом, построенный из таких плит, обладает не только высокой степенью прочности, но и имеет эстетичный внешний вид.

Все ЖБ-панели делятся на 3 вида по месту расположения:

  1. Плиты для надземного строительства.
  2. Цокольные.
  3. Изделия для строительства мансардных помещений и парапетов.

Плиты могут обладать различной несущей способностью, отличаться конструктивно и видом применяемых для их изготовления связей:

  1. При выборе панелей на этапе проектирования необходимо учитывать архитектурные и технические характеристики здания или сооружения. Каждый этаж дома строится из рядовых и угловых плит, которые могут быть сплошными или с проемами разных размеров.
  2. Горизонтальная разрезка предусматривает наличие трехслойных ЖБ-изделий полосового и простеночного типа. Продольная разреза, кроме рядовых и угловых полосовых плит, может иметь изделия для подоконников.
  3. В системе маркировки указывается тип и габариты бетонного изделия. Например, 3НЦНЖ означает трехслойная цокольная плита для наружных работ, имеющая жесткие связи.

К этой маркировке добавляется и цифровая, которая указывается в целых числах. Она определяет 3 параметра плиты — длину (L), высоту (H) и толщину (B).

Кроме этого, производитель может указывать вид бетонной смеси, из которой изготовлены ЖБ-изделия. Они могут производиться из тяжелого, ячеистого или керамзитобетона.

Характеристики панелей и требования к ним

Внешние бетонные армированные панели с теплоизолятором характеризуются по нескольким признакам:

  1. Виду бетона.
  2. Виду утеплителя внутренней прослойки.
  3. Размерам слоев.
  4. Типам связей (они могут быть неметаллическими, стальными, шпоночными или в виде ребер жесткости).
  5. Противопожарным рассечкам в теплоизоляторе.
  6. Размерным диапазонам.
  7. По материалу отделки.
  8. Методу соединения смежных деталей в 2 плоскостях.
  9. Способу крепления к каркасу здания.
  10. Конструктивному типу боковых сторон (они могут быть плоскими, дренированными, открытыми и с гребнем).
  11. Наличию пароизоляционного материала или его отсутствию.

Когда осуществляют установку однорядных плит, учитывают их количество, а также размеры оконных и дверных проемов.

Особенности ЖБ-плит:

  1. На этапе проектирования подбирают размеры плит по нескольким критериям: их высота должна быть аналогичной высоте монтажного узла, а толщина делиться на 10, 20 или 50 без остатка. Толщина бетонного слоя может варьироваться от 65 до 120 мм.
  2. Главный слой может изготавливаться из тяжелого, легкого, мелко- или крупнозернистого бетона класса В15, но не ниже. В государственном стандарте указано, что степень прочности бетона через 4 недели должна быть не меньше 70% от его первоначального значения, указанного в проекте.
  3. Для создания среднего слоя ЖБ-плиты может использоваться: каменная вата различной степени жесткости, стекло вата, прочный войлок на основе битума, пенопласт (ПП) М25 или 35 и другие теплоизоляторы.
  4. В соответствии с разработанным проектом, для прочного соединения плит между собой и другими элементами здания их торцевые части оснащаются стальными накладками, закладными элементами, глубокими вырезами или большими выступами.
  5. Для соединения шпонок после заделки швов герметиком на боках изделий сделаны специальные углубления. Кроме этого, торцы изделий по всему периметру могут оснащаться пазами, противодождевыми уплотнителями и ленточными водоотводами.
  6. В комплект ЖБ-панелей входят дверные и оконные изделия, отливы и подоконники с монтажными закладными элементами.
  7. По своему внешнему виду армированные бетонные панели с теплоизолятором должны полностью соответствовать установленным ГОСТом. На их поверхности не должно быть видно открытой арматуры, пятен, кусков раствора в местах крепления закладных элементов и петель. Все изделия должны обрабатываться защитным антикоррозийным и водоотталкивающим составом, маркироваться и отделываться качественными материалами.

Чем отличаются внутренние панели

Государственный стандарт 31310 предусматривает производство панелей для строительства каркаса здания. Для изготовления внутренних перегородок пользуются ГОСТом (12504*2015). Т. к. установка таких плит осуществляется внутри дома, для них не предусмотрена прослойка и теплоизоляционный слой. Поэтому толщина таких изделий небольшая.

На внутренние ЖБ-плиты не воздействуют низкие и высокие температуры, а также влага, поэтому класс морозоустойчивости бетона для их изготовления может быть намного меньше, чем для внешних изделий. Если для производства внутренних плит перекрытия можно использовать бетон F25, то для внешних панелей он должен быть не меньше F100.

Сегодня в Москве, России, странах СНГ возводится большое количество жилых домов из трехслойных железобетонных панелей, обладающих высокой степенью прочности и надежности.

Трехслойные стены | Betonika

Трехслойные железобетонные стеновые панели прямо на заводе изготавливаются с изолирующим материалом, толщина которого подбирается в соответствии с нужным заказчику термическим сопротивлением. Кроме того, железобетонные стены отличаются герметичностью и способностью аккумулировать тепло, поэтому для отопления здания расходуется меньше энергии.  

Наружная трехслойная стеновая панель состоит из трех слоев:

  • внутреннего несущего слоя железобетона, толщина которого составляет от 100 мм до 150 мм;
  • внутреннего теплоизоляционного слоя, толщина которого составляет от 50 мм до 300 мм;
  • наружного отделочного слоя железобетона, толщина которого составляет 80 - 100 мм.

Термическое сопротивление выпускаемых ЗАО «Бетоника» трехслойных стеновых панелей, с учетом соединительных связей слоев стены, достигает 8,5 м2К/Вт, тогда когда наиболее часто применяемое в жилищном строительстве значение составляет 5м2К/Вт.

Таблица 1. Термическое сопротивление стеновой (многослойной) панели, с учетом соединительных связей слоев стеновой панели

Толщина изоляции, мм Термическое сопротивление, м2К/Вт

Каменная вата или неопор, λ=0,036 Вт/мK

150 3,8
180 4,6
200 5,0
250 6,1

Плита из пенополиуретана (IP PIR023), λ=0,023 Вт/мK

30 1,4
50 1,8
100 3,5
150 5,1
200 6,8
250 8,5

Внутренний и внешний слои бетона железобетонной стены соединяются между собой гибкими соединениями из нержавеющей стали, через которые нагрузка от собственного веса наружного слоя передается на внутренний несущий слой бетона.

Оптимальная длина трехслойной стеновой панели - 7 м, высота - 3 м, общая толщина стены 430 мм, огнестойкость 90 мин. При наличии пожелания со стороны заказчика возможны максимальные размеры: длина – 12 м, высота – 4,5 м, общая толщина стены 550 мм, огнестойкость 180 мин. Длина железобетонных изделий, которые рекомендуется использовать в жилищном строительстве, не должна превышать 7,5 м.

Соединительные швы наружных трехслойных стеновых панелей герметизируются материалом, устойчивым к сдвигам швов. Цвет герметика подбирается к цвету фасада.

Наружный слой трехслойной стены отливается внизу формы – это обеспечивает точность размеров и возможность использования разных материалов. Можно выбрать разную отделку поверхности фасада железобетонных стен: клинкер, Reckli®, графический, цветной бетон, бетон со вскрытой фактурой.

Трехслойные стеновые панели железобетонные в Санкт-Петербурге (Блоки стеновые)

Железобетонные стеновые панели состоят из теплоизоляции, а также двух бетонных слоев: внешнего и внутреннего.

Их используют:

  • Для строительства промышленных и офисных зданий;
  • Для строительства жилых зданий;
  • Как цокольные панели.

Вследствие уникальной конструкции их применение может осуществляться во всех климатических зонах России, т.к. возможно регулирование количества утепляющего материла в зависимости от температурного режима определенного региона.

Трехслойные стеновые панели бывают навесными (не несущими), самонесущими и несущими. С целью возведения жилых зданий, как правило, используют несущие панели, при этом плиты перекрытия опираются непосредственно на их внутренний слой. При строительстве административных зданий применяют навесные панели и несущий каркас.

В зависимости от требований долговечности и прочности подбирается марка бетона, как правило, это В 25 - В 30.

Жесткая минеральная плита (пенополистерол) обычно выступают в качестве утеплителя. При этом расчет арматуры осуществляется исходя из вероятных нагрузок при производстве, транспортировке, а также эксплуатации.

С целью изготовления стеновых панелей, как правило, применяется сетка 5 мм шагом – 150 мм. Кольцевая арматура обеспечивает защиту краев проемов, а также края наружного слоя от возникновения трещин вследствие неравномерной усадки.

Также арматура может применяться на краях внутреннего слоя в случае, если существует такая конструктивная необходимость.

Скрепление между собой бетонных слоев осуществляется с помощью гибких связей. Гибкие связи могут по-разному размещаться в зависимости от формы и веса сэндвич-панели, внешних нагрузок и других характеристик, касающихся прочности и деформации.

Железобетонные панели могут иметь вид как полносборных конструкций (когда слои соединяются при изготовлении на заводе, а на монтаж уж готовых стеновых элементов производится на стройплощадке), так и сборных конструкций, когда при проведении монтажа на стройплощадке отдельно устанавливается каждый слой.

Данные ЖБИ изделия могут иметь разную конфигурацию по требованию заказчика (цокольные панели, внутренние перегородки, лестничные площадки, балконные плиты, плиты лоджий). С помощью современных технологий производства специалисты «Монолит ЖБИ» могут изготовить для вас конструкции различных размеров под конкретный проект и вы сможете придать зданию неповторимый внешний вид. У нас вы можете купить стеновые железобетонные панели в ассортименте.


Размеры панелей
Возможные размеры изделий Длина (мм) Высота (мм) Толщина (мм) Цена, руб/м2 Трехслойная (сэндвич-панель) min 500 max 4200 min 250 5000 max 12000 max 500 Однослойная min 500 max 4200 min 80 3500 max 12000 max 450 Балконная плита min 500 max 4200 min 80 Договорная max 12000 max 450 Площадки min 500 max 4200 min 80 Договорная max 12000 max 450

Действующие цены с учетом скидок узнавайте в отделе продаж

Преимущества трехслойных железобетонных панелей — ЖК Багыстан

Группа компаний «Шар Холдинг» одной из первых в Казахстане внедрила технологию крупнопанельного домостроения. Это метод, при котором дома возводятся из сборного железобетона, изготовленного на собственном предприятии компании – домостроительном комбинате «GLB».

Железобетонные изделия (ЖБИ) – это конструкции, произведенные в заводских условиях, предназначенные для возведения строительных объектов различной сложности. И каждая деталь будущего дома соединяется с соседними элементами по типу конструктора. Так создается надежное и прочное здание, отвечающее всем современным требованиям безопасности и многолетней эксплуатации.

 

Что же такое современная железобетонная сэндвич-панель? Это многослойная конструкция, состоящая из двух слоев бетона, между которыми расположен слой эффективного утеплителя. Внутренний слой обычно несущий. Наружный бетонный слой образует фасадную поверхность с различными видами отделки.

Несмотря на многослойность, панель является цельным изделием, так как утеплитель в него закладывается ещё на стадии формования. Таким образом получается своего рода «строительный бутерброд», включающий два слоя бетона с теплоизоляционной прослойкой из пенополистирола между ними.

 

Основные преимущества трехслойных железобетонных стен:

  • Возведенный из таких стеновых панелей дом отличается отменной термоизоляцией, потому что конструкции не пропускают тепло в зимний период и не нагреваются в летний зной. Это достигается за счет отсутствия мостиков холода.
  • Сэндвич–панели долговечны. При правильном соблюдении технологии изготовления срок службы такого дома превышает 50 лет.
  • Стены, изготовленные на нашем ДСК отличаются высокой звукоизоляцией. Промежуточный слой не только прекрасно экранирует тепло, но также глушит звуки, в результате чего даже соседство с шумной улицей не вызывает абсолютно никакого дискомфорта.
  • При строительстве домов из сэндвич-панелей есть возможность установки дверей и окон на заводе, что позволяет раньше приступить к производству внутренних работ.
  • Простота и удобство чистовой отделки. Стены не требуют дополнительных штукатурных работ, так как они их поверхности идеально ровные и гладкие.
  • Также предусмотрена возможность заранее, на домостроительном комбинате, сделать каналы для установки электропроводки.
  • Железобетонные конструкции обладают точными геометрическими размерами, что исключает зазоры и щели между стыками стен.
  • При производстве сэндвич-панелей на домостроительном комбинате появляется возможность широкого выбора вариантов отделки фасадной поверхности.
  • Уникальность дизайна. Еще на процессе проектирования наши специалисты помогают реализовать любые, даже самые смелые, задумки и использовать весь творческий потенциал. Подобных дизайнерских решений не будет больше ни у кого!

Применение новейших технологий в производстве позволяет нашей компании возводить комфортное, современное и долговечное жилье.

Трехслойные железобетонные стеновые панели для жилых домов

Панели трехслойные железобетонные (ЖБИ): стеновые для жилых домов, монтаж

Строительство многоэтажных домов из трехслойных железобетонных панелей позволило в несколько раз сократить время на их возведение, оптимизировать расходы на приобретение дорогостоящих строительных материалов и уменьшить количество рабочих на строительной площадке.

Панельные стены в чем особенности

Сегодня для мало- и многоэтажного строительства жилых домов, а также производственных зданий и сооружений используют панели трехслойные железобетонные. Многие люди относятся к ним скептически, помня о панельных домах времен СССР, которые отличались низкой степенью тепло- и шумоизоляции.

Но использование инновационных технологий в процессе производства железобетонных стеновых панелей позволило существенно улучшить их качество, включая тепло- и звукоизоляционные характеристики.

Знакомимся с изделиями о чем говорит стандарт

Железобетонные плиты с эффективным теплоизоляционным материалом изготавливают в полном соответствии международному государственному стандарту 31310, отредактированному в 2015 г. В этом документе указаны типы и размеры трехслойных ЖБИ, их классификация и условия производства.

Структура панели

Несмотря на то что бетонные армированные панели имеют несколько различных слоев, они представляют собой целостное изделие, в которое теплоизоляционный материал укладывается еще на этапе его изготовления.

Панельный бутерброд состоит из 2 слоев бетона, между которыми располагается теплоизоляционный материал. В процессе изготовления плит могут использоваться несколько различных видов утеплителя, каждый из которых выполняет свою функцию.

Панели для строительства внешних стен могут иметь облицовочный слой, который при их установке оказывается внутри помещений. Он является стартовым покрытием для облицовки стен другими отделочными материалами. Для этого может использоваться цементный или известково-цементный раствор.

Внешний и внутренний слой плит соединяется посредством различных гибких связей, таких как:

  1. Распорки. Эти элементы необходимы для крепления 2 слоев бетона и теплоизоляционного материала. Предназначены для компенсации растягивающих и сжимающих механических нагрузок, которые воздействуют на стены дома перпендикулярно.
  2. Подвески. Эти детали необходимы для передачи продольных механических нагрузок на внутренние элементы плит. Их количество определяется с помощью математических расчетов.
  3. Подкос. Он необходим для недопущения смещения всех слоев панели, которые могут появиться во время их перевозки, разгрузки или монтажа.

Кроме этого, существуют жесткие связи, которые представляют собой тонкие армированные прутья, размещенные внутри утеплителя и соединяющие все слои панелей. Такие плиты используются в сфере промышленного строительства.

Конструктив и назначение изделий

Виды железобетонных панелей с утеплителем:

  1. Несущие. Такие плиты могут выдержать не только собственный вес, но и вес других конструкций, устанавливающихся сверху них.
  2. Поэтажно-несущие. Они выдерживают нагрузку межэтажных перекрытий и передают ее на весь каркас дома.
  3. Не несущие. На такие плиты другие конструкции не могут оказывать нагрузку, т. е опираться на них.
  4. Самонесущие. Такие изделия принимают не только свой вес, но и нагрузку, которая находится над ними.

Сэндвич-панели могут изготавливаться с воздушной прослойкой. В этой конструкции декоративный слой находится на небольшом расстоянии от верхней части внешнего слоя, создавая пустоту, наполненную воздухом. Жилой дом, построенный из таких плит, обладает не только высокой степенью прочности, но и имеет эстетичный внешний вид.

Все ЖБ-панели делятся на 3 вида по месту расположения:

  1. Плиты для надземного строительства.
  2. Цокольные.
  3. Изделия для строительства мансардных помещений и парапетов.

Плиты могут обладать различной несущей способностью, отличаться конструктивно и видом применяемых для их изготовления связей:

  1. При выборе панелей на этапе проектирования необходимо учитывать архитектурные и технические характеристики здания или сооружения. Каждый этаж дома строится из рядовых и угловых плит, которые могут быть сплошными или с проемами разных размеров.
  2. Горизонтальная разрезка предусматривает наличие трехслойных ЖБ-изделий полосового и простеночного типа. Продольная разреза, кроме рядовых и угловых полосовых плит, может иметь изделия для подоконников.
  3. В системе маркировки указывается тип и габариты бетонного изделия. Например, 3НЦНЖ означает трехслойная цокольная плита для наружных работ, имеющая жесткие связи.

К этой маркировке добавляется и цифровая, которая указывается в целых числах. Она определяет 3 параметра плиты — длину (L), высоту (H) и толщину (B).

Кроме этого, производитель может указывать вид бетонной смеси, из которой изготовлены ЖБ-изделия. Они могут производиться из тяжелого, ячеистого или керамзитобетона.

Характеристики панелей и требования к ним

Внешние бетонные армированные панели с теплоизолятором характеризуются по нескольким признакам:

  1. Виду бетона.
  2. Виду утеплителя внутренней прослойки.
  3. Размерам слоев.
  4. Типам связей (они могут быть неметаллическими, стальными, шпоночными или в виде ребер жесткости).
  5. Противопожарным рассечкам в теплоизоляторе.
  6. Размерным диапазонам.
  7. По материалу отделки.
  8. Методу соединения смежных деталей в 2 плоскостях.
  9. Способу крепления к каркасу здания.
  10. Конструктивному типу боковых сторон (они могут быть плоскими, дренированными, открытыми и с гребнем).
  11. Наличию пароизоляционного материала или его отсутствию.

Когда осуществляют установку однорядных плит, учитывают их количество, а также размеры оконных и дверных проемов.

Особенности ЖБ-плит:

  1. На этапе проектирования подбирают размеры плит по нескольким критериям: их высота должна быть аналогичной высоте монтажного узла, а толщина делиться на 10, 20 или 50 без остатка. Толщина бетонного слоя может варьироваться от 65 до 120 мм.
  2. Главный слой может изготавливаться из тяжелого, легкого, мелко- или крупнозернистого бетона класса В15, но не ниже. В государственном стандарте указано, что степень прочности бетона через 4 недели должна быть не меньше 70% от его первоначального значения, указанного в проекте.
  3. Для создания среднего слоя ЖБ-плиты может использоваться: каменная вата различной степени жесткости, стекло вата, прочный войлок на основе битума, пенопласт (ПП) М25 или 35 и другие теплоизоляторы.
  4. В соответствии с разработанным проектом, для прочного соединения плит между собой и другими элементами здания их торцевые части оснащаются стальными накладками, закладными элементами, глубокими вырезами или большими выступами.
  5. Для соединения шпонок после заделки швов герметиком на боках изделий сделаны специальные углубления. Кроме этого, торцы изделий по всему периметру могут оснащаться пазами, противодождевыми уплотнителями и ленточными водоотводами.
  6. В комплект ЖБ-панелей входят дверные и оконные изделия, отливы и подоконники с монтажными закладными элементами.
  7. По своему внешнему виду армированные бетонные панели с теплоизолятором должны полностью соответствовать установленным ГОСТом. На их поверхности не должно быть видно открытой арматуры, пятен, кусков раствора в местах крепления закладных элементов и петель. Все изделия должны обрабатываться защитным антикоррозийным и водоотталкивающим составом, маркироваться и отделываться качественными материалами.

Чем отличаются внутренние панели

Государственный стандарт 31310 предусматривает производство панелей для строительства каркаса здания. Для изготовления внутренних перегородок пользуются ГОСТом (12504*2015). Т. к. установка таких плит осуществляется внутри дома, для них не предусмотрена прослойка и теплоизоляционный слой. Поэтому толщина таких изделий небольшая.

На внутренние ЖБ-плиты не воздействуют низкие и высокие температуры, а также влага, поэтому класс морозоустойчивости бетона для их изготовления может быть намного меньше, чем для внешних изделий. Если для производства внутренних плит перекрытия можно использовать бетон F25, то для внешних панелей он должен быть не меньше F100.

Сегодня в Москве, России, странах СНГ возводится большое количество жилых домов из трехслойных железобетонных панелей, обладающих высокой степенью прочности и надежности.

ВНУТРЕННИЕ НЕСУЩИЕ ПАНЕЛИ

Внутренние несущие железобетонные стеновые панели производятся на том же оборудовании, что и трехслойные наружные панели. Они состоят из одного слоя тяжелого бетона класса В25 и стальной арматуры. Толщина внутренних несущих панелей, в зависимости от проектных решений, составляет от 120 до 180 мм.

Проемы во внутренних несущих стенах, также как и в наружных, можно сделать прямоугольными, арочными или другой формы.

Качество внутренней поверхности наружных и внутренних панелей ровное и не требует выравнивающей штукатурки, достаточно нанести финишную шпаклевку, либо, например в санузле, сразу приклеить плитку. Допуски на перепады по всей плоскости панели не более 3-5 мм.

Кроме того, в отличие от стен из блочных материалов, таких как кирпич, газосиликатные и другие блоки, внутренняя поверхность железобетонных панелей не имеет технологических швов и является однородной. На них невозможно образования трещин, а при отделке стен не требуется применение армирующей сетки.

Места соединения панелей внутри дома (межпанельные швы) замоноличиваются бетоном при их монтаже. Угловые межпанельные швы имеют ширину всего 80-120 мм и выполняются в плоскости стен. А межпанельные швы линейных панелей мы проектируем и делаем в створе несущих стен или перегородок, для того чтобы их скрыть.

При изготовлении наружных и внутренних железобетонных панелей, в них можно заложить штробы для разводки электропроводки и другие технологические отверстия по Вашему проекту. Это значительно упрощает и ускоряет процесс прокладки инженерных коммуникаций.

Для возможности разнообразия планировочных решений, конструкторы компании «ИНПАНС» стараются делать минимальное количество внутренних несущих стен, а в некоторых решениях можно обойтись вообще без них. Основная задача внутренних несущих стен служить опорой для плит перекрытия.

ПЛИТЫ ПЕРЕКРЫТИЯ

В качестве межэтажных перекрытий мы применяем проверенные и надежные многопустотные плиты перекрытия марок ПБ и ПК. Благодаря современному оборудованию, плиты ПБ могут быть изготовлены любой длины, при этом, плиты перекрытия толщиной 220 мм могут перекрывать пролет длиной до 7 метров, а плиты толщиной 265 мм могут перекрывать пролет до 10 метров. Стандартная ширина плиты перекрытия составляет 1,2 м.

Помимо стандартной ширины, плиты ПБ могут быть разрезаны вдоль на доборные плиты (размерами 290, 470, 650, 830, 1010 мм). Кроме того, плиты ПБ могут быть разрезаны по диагонали без потери несущей способности.

В случае необходимости, сделать балконную плиту, плиту с консольным опиранием либо с нестандартными отверстиями (например для дымоходов большого диаметра) такие плиты изготавливаются полностью монолитными, по аналогии с внутренними несущими стенами, по соответствующим чертежам с необходимым для каждого конкретного случая армированием.

Для устройства больших проемов в перекрытии пустотных плит (например, для лестничного проема или установки вентиляционных шахт) мы используем стандартные стальные кронштейны PETRA® финского производителя Peikko Group, которые позволяют открыть проем шириной до 2,4 метра (ширина 2-х стандартных плит перекрытия).

Вариативность современных плит перекрытия позволяет выполнить любое объемно-планировочное решение конструкции Вашего дома, а их монтаж занимает всего несколько часов.

ДОСТАВКА И МОНТАЖ СТЕНОВЫХ ПАНЕЛЕЙ

Стеновые панели доставляются с завода панелевозами, стандартный панелевоз может привезти панели общей длиной 2Х7,8 метра и общей массой не более 20 тн. Как правило, стеновые панели для двухэтажного дома 10х10 метров доставляются 10 рейсами стандартных панелевозов. Как правило, доставка и монтаж стеновых панелей производится в один день.

Важно! Необходимо наличие или устройство к участку строительства подъездной дороги для панелевозов и площадки для автокрана.

Монтаж стеновых панелей на фундамент производится автокраном, который располагается между фундаментом и панелевозами. Автокран снимает стеновые панели с панелевоза и сразу их устанавливает в проектное положение на фундаменте. Процесс установки одной панели в среднем занимает 15-20 минут. А все стеновые панели одного этажа монтируются в течение одного-двух дней в зависимости от их количества.

Важно! Выбор автокрана осуществляется исходя из веса стеновых панелей и расстояния, на которое нужно переместить панель. В нашей практике мы использовали краны грузоподъемностью от 25 до 120 тонн.

Стеновые панели монтируются в проектное положение, заранее отмеченное на фундаменте, на подстилающий слой раствора и закрепляются на временных опорах (подкосах):

Сразу после монтажа стеновых панелей на них укладываются плиты перекрытия, промежутки между плит перекрытия армируются:

Соединение стеновых панелей между собой производится путем замоноличивания тяжелым бетоном мест стыковки внутреннего несущего слоя. Для связи стеновых панелей между собой на горизонтальных торцах несущего слоя с шагом 400-500 мм закладываются стальные тросовые петли финского производителя Peikko Group. При установке стеновых панелей рядом, тросовые петли соседних панелей пересекаются, образуя узел, в который вставляется арматура.

Далее выставляется опалубка и все узлы этажа заливаются бетоном одновременно с узлами и промежутками между плит перекрытия. Тем самым образуется единая сборно-монолитная конструкция этажа.

При такой технологии стыковки внутреннего железобетонного слоя стеновых панелей межпанельный шов становится герметичным, он не пропускает ни ветер, ни влагу с улицы.

После схватывания бетона в монолитных участках, временные опоры (подкосы) снимаются и можно приступать к монтажу панелей следующего этажа.

Данная технология монтажа стеновых панелей также используется при строительстве современных многоэтажных панельных домов, и поправу считается самой передовой в отрасли.

Стеновые панели практически не дают усадки, и к внутренней отделке можно приступать сразу после окончания строительно-монтажных работ.

ЗАЧЕКАНКА МЕЖПАНЕЛЬНЫХ ШВОВ

После замоноличивания, внутренний несущий железобетонный слой полностью исключает проникновение в дом влаги и ветра с улицы, в промежуток между утеплителем, устанавливается полоса из минеральной ваты либо это место заполняется монтажной пеной. Затем в створе наружного железобетонного слоя вставляется жгут из вспененного полиэтилена и сверху наносится герметик для межпанельных швов, который можно окрасить в цвет фасада. В отличие от многоэтажных домов, для наших домов мы делаем швы шириной всего 20-25 мм.

Для скрытия межпанельных швов снаружи дома, их можно просто покрасить в один цвет с фасадом, либо закрыть, например угловой клинкерной или фиброцементной плиткой, а также использовать другие материалы.

Для скрытия межпанельных швов снаружи дома, их можно просто покрасить в один цвет с фасадом, либо закрыть, например угловой клинкерной или фиброцементной плиткой, а также использовать другие материалы.

МЕЖКОМНАТНЫЕ ПЕРЕГОРОДКИ

Не несущие внутренние стены (перегородки) могут быть сделаны из любых материалов по Вашему желанию. Компания «ИНПАНС» предлагает изготовить перегородки из влагостойких полнотелых пазогребневых плит (ПГП). Перегородки могут быть выполнены однослойными из ПГП толщиной 80 или 100 мм, а также многослойными с включением между двух перегородок слоя минеральной ваты для увеличения звукоизоляции между комнатами.

Срок монтажа внутренних перегородок составляет 1-2 недели, и производится одновременно с монтажом чердачного перекрытия и крыши.

ЧЕРДАЧНОЕ ПЕРЕКРЫТИЕ

При наличии холодного чердака в Вашем доме, чердачное перекрытие выполняется по деревянным балкам с шагом 600 мм, между которыми укладывается слой утеплителя (минеральной ваты) толщиной 200 мм, затем сверху перекрытия перекрестно укладывается еще один слой минеральной ваты толщиной 100 мм.

Таким образом, общая толщина утеплителя составляет 300 мм, такое утепление входит в базовую комплектацию наших домов.

Снизу перекрытие подшивается пароизоляционной пленкой для предотвращения попадания влаги изнутри помещения в утеплитель.

СКАТНАЯ КРЫША

Скатная крыша выполняется по деревянным стропилам, далее крепится ветро-влагозащитная мембрана, обрешетка и контробрешетка. В зависимости от Ваших пожеланий и архитектурных решений, устраивается финишное покрытие. Самыми распространенными являются металлочерепица или мягкая битумная черепица.

При выборе материалов финишного покрытия крыши, мы рекомендуем использовать только качественные материалы с подтвержденной гарантией изготовителя.

ПЛОСКАЯ КРЫША

Устройство плоской крыши производится по железобетонным плитам перекрытия, с установкой железобетонных парапетов по всему периметру дома. Перекрытие утепляется эсктрудированным пенополистиролом, делается разуклонка, нижний слой гидроизоляции и двойной слой верхней гидроизоляции. Также устраиваются водосточные воронки, вентиляционные и дымоходные каналы.

Коттеджи из панелей ЖБИ имеют ряд преимуществ перед аналогичными постройками из других строительных материалов. Но также этот тип строительства обладает и своими особенностями, с которыми нужно ознакомиться.

Готовый проект дома собранный из ЖБИ панелей

Устройство материала

Чтобы понять разницу между домом из кирпича и домом из железобетонных изделий (ЖБИ), нужно сперва разобрать, что это за материал. От обычного строительного бетона он имеет одно отличие — стальные «внутренности». В процессе отливки в изделие добавляется стальная арматура. Она улучшает такие качества железобетона, как сопротивляемость нагрузкам, и повышает его способности к изгибанию.

Благодаря улучшенным физическим качествам появилась возможность выпускать готовые блоки из нового материала, из которых по типовым проектам стали строить многоэтажные дома и частные коттеджи.

Преимущества и недостатки панельных домов

«Типичность» стала главным аргументом противников строительства жилых зданий из железобетонных панелей.

Процесс возведения панельного частного дома

По их мнению, такой дом не будет оригинальным. Однако практика показала, что ЖБИ с успехом можно использовать, чтобы возвести самый оригинальный коттедж в мире.

К другим недостаткам железобетонных домов относят такие:

  • плохая теплоизоляция;
  • низкая шумоизоляция;
  • большой вес плит.

Но все эти аргументы были актуальными 20 лет назад. В настоящее время для изготовления арматуры вместо стали начали использовать так называемые композиционные материалы. Это полимеры, которые улучшают физические качества железобетонных панелей, одновременно снижая стандартный вес плиты.

Для защиты поверхности самого бетона производители используют специальные покрытия, которые берегут материал от воды, так называемая проникающая гидроизоляция дома, а также снижающие потери тепла и проходимость звуков. Но не в этом основные преимущества, которыми обладают железобетонные постройки.

Пример установки ЖБИ панелей в каркас дома

Главным плюсом является быстрота, с которой можно возвести коттедж из такого материала. К тому же по долговечности и прочности дома из железобетонных конструкций не имеют себе равных. Как шутят строители, такой дом способен противостоять ураганному ветру и выдержать силу небольшого взрыва.

К преимуществам ЖБИ также относят:

  • возможность строиться в любое время года;
  • разнообразие вариантов планировки;
  • возможность наружной отделки домов любым материалом;
  • защиту от огня;
  • дешевизну материалов.

А теперь рассмотрим все стадии, которое проходит строительство коттеджей из железобетона.

Этап первый: проектирование

Первый шаг — самый важный. Потому что в процессе составления сметной документации и расчета размеров будущего дома выполняется и расчет количества деталей, которые потребуются для его возведения.

Планировка всех этажей частного двухэтажного дома из ЖБИ панелей

При этом учитывается все, включая наружные стены, оконные и дверные проемы, горизонтальные перекрытия и внутридомовые стены. Этот метод хорош тем, что он защищает хозяина будущего дома от недобросовестных строителей. При возведении дома из кирпича всегда есть возможность списать строительные материалы на «перерасход». С ЖБИ такой номер у ловких прорабов не пройдет. Большинство строителей предлагают заказчикам типовые проекты домов.

Но разнообразие деталей, выпускаемых производителями, позволяют создать уникальное, единственное в своем роде строение.

Благодаря этому многие современные коттеджи из железобетонных составляющих имеют неповторимый вид.
Наличие же типовых проектов освобождает от забот застройщиков, которые видят свой будущий дом простым и практичным.

Этап второй: фундамент

Как уже отмечалось выше, железобетонным составляющим домов свойственен значительный вес.

Процесс укладки фундамента для коттеджа из ЖБИ панелей

Поэтому и основание под них нужно делать капитальным, способным выдерживать большие нагрузки. Под строительство объектов этого типа возводят ленточный фундамент со значительным углублением. В бетон для большей сопротивляемости вводят стальную арматуру.

Высота такого фундамента составляет в среднем 180 см, из которых 140 см расположены ниже уровня земли. Ширина основания — не менее 40 см. До заливки бетона на дно траншеи укладывается песчаная подушка, которая выполняет роль дренажа и амортизатора. Ее толщина — 20 см. Для подушки берут крупный речной песок.

Схема для монтажа фундамента под дом из ЖБИ панелей

Сам фундамент отливается из бетона марки М250 и выше, в который вводится стальная арматура. Для вентиляции в процессе изготовления фундамента над поверхностью земли делаются отверстия-заготовки для душников.

Опытные строители отмечают, что время года не влияет на качество выполнения работ по заливке фундамента под дом. Однако в дождливую погоду основу дома лучше не делать. А если работы ведутся летом, в жару, то по мере застывания бетон рекомендуется смачивать водой. Это убережет его от растрескивания из-за высокой температуры.

Этап третий: монтаж стен и перекрытий

В отличие от домов из дерева или кирпича, железобетонные коттеджи в одиночку не строят. Здесь нужна техника и много рабочих рук. Такое строительство имеет большой плюс: монтаж проходит намного быстрее, чем возведение стены из обычных строительных материалов.

Бывалые мастера не советуют завозить на строительную площадку сразу все детали будущего дома. Они довольно громоздкие, и их складирование отнимет много полезной площади. Поэтому рекомендуется забирать их от производителя по мере того, как строится дом.

Обратившись к тем, кто выпускает ЖБИ, со своим индивидуальным проектом, будущий хозяин дома может получить набор готовых элементов для выполнения работ.

И все, что останется строителям, это собрать панели, как конструктор. Но, в отличие от популярных детских игрушек, коттедж получится на все 100% реальным.

Установка стен из ЖБИ панелей

Для работ по монтажу понадобятся автокран, бетономешалка и сварочный аппарат. Первая нужна, чтобы заделывать швы, а второй — для связки элементов конструкции между собой.

Впрочем, с развитием технологий строительства и производства стеновых панелей из железобетона меняются и технологии сборки. И сейчас все работы выполняются намного быстрее и качественнее, чем 20-30 лет тому назад. И не только время, но и деньги экономятся при таком типе строительства домов.

Этап четвертый: утепление и отделка

В зависимости от того, какой тип конструкции плит был выбран для строительных работ, решается вопрос, нужно ли защищать коттедж от воды, мороза и звуков.

Процесс утепления дома из ЖБИ панелей

Популярная в Европе технология быстровозводимых зданий предлагает новую конструкцию стеновых блоков. В разрезе она напоминает слоеный пирог: сперва идет железобетон, потом утеплитель, а завершает все слой готовой штукатурки. Поэтому строителям даже не придется тратить время на внутреннюю отделку стен. Все, что понадобится сделать после того, как завершено строительство, так это заделать швы между блоками.

По такой же технологии, кстати, делаются и плиты для горизонтальных перекрытий. Что же касается стиля фасадной части здания, то некоторые хозяева оставляют ее без изменений. Но если уж возникло желание отделать коттедж снаружи, то здесь нет практически никаких преград для полета фантазии.

Дома такого типа можно облицовывать натуральным и искусственным камнем, красить чуть ли не каждый месяц в новый цвет, отделывать сайдингом под дерево или какой-нибудь другой материал. Коттеджи из железобетона не нуждаются в предварительной отделке или шпатлевке, они уже готовы к оформлению в любом стиле. Зная все это, можно стать владельцем собственного нового дома всего за полгода.

Издавна строительным материалом служили кирпич, камень, дерево. В прошлом веке был разработан новый вид строительства – возведение вертикальных стен из армированных бетонных плит стандартных размеров. Разработаны серии стеновых панелей различного назначения.

Созданы альбомы чертежей для панелей разного вида, с расчетами, учитывающие особенности эксплуатации. ГОСТы на железобетонные стеновые панели предписывают, типоразмеры, виды бетона и стали для закладных и арматуры, место установки.

Типы и серии железобетонных стеновых панелей

Стеновая панель представляет железобетонную плиту, устанавливаемую вертикально. В зависимости от места применения используются пустотелые, монолитные железобетонные формованные изделия, сплошные или с выемками под окна и двери.

Стеновые ЖБИ выпускаются поточным методом. Это значит, объект собирается из разных панелей, относящихся к одной серии. Они унифицированы, относятся к одному альбому чертежей, независимо, строят дом в Москве или Чите. Набор отлитых деталей является конструктором для строителей.

Виды ж/б панелей и ГОСТы

  • Железобетонные наружные стеновые панели для жилых и общественных зданий могут отливаться из легкого пористого и тяжелого бетонов. Однослойные и двухслойные изделия соответствуют ГОСТ 11024-20-12
  • В строительстве жилых и административно-культурных объектов используют панели стеновые трехслойные железобетонные, монолитные или сборные, отвечающие требованиям ГОСТ 31310-2015.
  • Для контура цокольного этажа и подполья используют однослойные и двухслойные вертикальные конструкции соответствующие ГОСТ 11024-84 и ГОСТ 11118-73.
  • Внутренние стеновые панели из железобетона по характеристикам отвечают ГОСТ 12504-80.
  • Однослойные железобетонные стеновые панели для ограждения или инженерно- техническим конструкциям выпускаются по ТУ завода изготовителя.

Особые требования к арматурной сетке и закладным элементам. Для каждого вида плит применяется определенный вид стали, диаметр стержней, марка и класс арматурной сетки. Определяющими на этом этапе являются ГОСТ 31310-2005 и ГОСТ 1305-2003.

Значение серии ж/б изделий и альбома чертежей

В рамках ГОСТ разрабатывается серия внутренних или наружных железобетонных стеновых панелей с учетом допусков под условия эксплуатации, применяемого бетона, арматуры, закладных и схемы соединения блоков. То есть альбом регламентирует всю технологию от изготовления до установки стеновой плиты.

Как пример, серия 1.432.1-21 трехслойных железобетонных стеновых панелей рассчитана для плит длиной 6 м, устанавливаемых в отапливаемом помещении. Воздушная среда – влажная и агрессивная. Для этой серии разработано 7 выпусков альбома.

Каждый несет рабочие чертежи для одного сегмента – стеновые панели, монтажные узлы, применяемая арматура и прочее. Характеристики и размеры стеновых железобетонных панелей

В зависимости от нагрузки, которую будет нести стеновая панель подбирается арматура и закладные. Причем армирование выполняется с предварительным напряжением или обычным способом.

Плотность бетона, для отливки:

  • особо легкий, с пористым наполнителем – 700 кг/м3;
  • легкий – массой до 1800 кг/м3;
  • тяжелый – плотность до 1800 кг/м3;
  • особо тяжелый – выше 2 500 кг/м3.

Вес стеновых железобетонных панелей зависит от марки бетона, и количества слоев в сборке. Панели могут использоваться в каркасном строительстве, закрепляться закладными на опору, и тогда сборные железобетонные стеновые панели считают не несущими.

В бескаркасном контуре стеновые панели несущие, загруженные. Они могут быть также самонесущими и поэтажно несущими.

Размеры стеновых панелей

Типовые размеры наружных железобетонных стеновых панелей регламентированы ГОСТом.

  • Для жилых зданий используют плиты длиной 6 м, и 3 м, 1,5 м как доборные в проемах, с оконными гнездами, выемками под двери.
  • Для производственных помещений 6, 12 м длиной.
  • Высота всех плит 1,2 или 1,8 м.

Примечания:

  1. Координационные высоты панелей, указанные в таблице выше, относятся к панелям, предназначенным для надземных этажей, а координационные толщины панелей – к однослойным и сплошным слоистым панелям. В случаях, когда в таблице приведено несколько модулей, координационный размер кратен одному из этих модулей.
  2. Координационную длину угловых панелей определяют в зависимости от толщины панелей и конструкции угловых стыковых соединений.
  3. Координационную длину простеночных панелей допускается принимать отличной от приведенной в таблице в случаях, когда это обосновано особенностями решения фасадов зданий.
  4. Координационную толщину панелей, кратную модулю М/4, равному 25 мм,следует предпочтительно принимать для слоистых панелей.
  5. Допускается при соответствующем технико-экономическом обосновании и с разрешения госстроев союзных республик принимать координационную толщину панелей более 400 мм.
  6. Допускается изготовлять панели координационными размерами, отличными от указанных в табл. 1, на действующем оборудовании до 01.01.91, а также в случаях, предусмотренных СТ СЭВ 1001-78.

Толщина железобетонных стеновых панелей

Толщина железобетонных стеновых панелей зависит от количества слоев и составляет 20-50 см. Внутренние железобетонные стеновые панели представляют крупногабаритные плиты на высоту этажа и нужную длину, до 6 метров.

Примечание. Минимальную толщину слоя, указанную в скобках, допускается принимать по согласованию между проектной организацией – автором проектной документации на конкретные здания и предприятием-изготовителем при наличии технико-экономического обоснования, разработанного на основании экспериментальных данных, полученных для конкретных конструкций панелей с учетом условий их применения в зданиях и климатических воздействии.

Изготавливают их из обычного или гипсового бетона, укрепляют армирующей сеткой и покрываются слоем антикоррозийной замазки. Внутренняя плита обычно бывает однослойная, самонесущая.

На ребре каждой панели есть маркировка, которую нужно уметь читать:

Порядок изготовления трехслойных железобетонных стеновых панелей

Однослойная плита изготавливается из бетона. Двухслойная имеет каркас, и теплозащитный слой, который одновременно выполняет функцию пароизоляции. Сверху конструкция покрывается цементно-песчаной стяжкой. Несущий слой устанавливают со стороны помещения.

Но в современном строительстве наиболее часто используют трехслойные стеновые плиты. Здесь панель с арматурой устанавливается на наружную сторону, укладывается слой теплоизоляции и внутренняя и наружная панель скрепляются арматурой.

Утеплитель в железобетонные стеновые панели выбирается, исходя из климатических условий эксплуатации. Армирование двухстороннее, каркасом и сеткой с защитой ее от ржавления специальной замазкой.

Крепление железобетонных стеновых панелей

Один из ответственных этапов панельного строительства – сборка каркаса здания или сооружения. На каждой панели предусмотрены специальные металлические элементы крепления, называемые закладными.

Какой тип замка выбрать, предписывает Типовая Технологическая Карта (ТТК) и является ссылочным документом в разработке ППР – проекта производства работ.

Однослойные или многослойные железобетонные панели закрепляют на каркасе одним из способов:

  • Методом сварки. Закладной элемент панели соединяется с ригелем балки с помощью стальных накладок.
  • Болтовое соединение – закладная и накладка соединяются винтовым соединением. От коррозии узел защищают бетонированием.
  • Соединение петля-скоба, когда накладка выполнена из арматуры, на нее вставляется петля закладной, место соединения бетонируется.
  • Самофиксирующие связи – когда замок выполняется между панелями. Одна из них имеет разомкнутую петлю, другая – выступающий штырь. При монтаже получается соединение, которое по действиям напоминает навешивание полотна двери на выступающие стержни.

Технические требования к стеновым панелям

Независимо, изготовлены железобетонные панели для промышленных зданий или жилых помещений они должны отвечать требованиям:

  • Точные размеры и формы с точно установленными закладными соединениями.
  • Соответствие веса и размера стандарту.
  • Соблюдение допусков, установленных ГОСТ, с погрешностью не более 10 мм.
  • Все металлические компоненты должны быть установлены заподлицо, для закладных допускается выход на 3 мм над поверхностью.

Стеновые панели ускоряют и удешевляют строительство зданий и сооружений. Их используют в малоэтажном и высотном строительстве. Выбирая формованные изделия из железобетона, следует обращать внимание на соответствие плиты требованиям стандартов и ее назначение.

Публикации по теме:

  • Проект дома 12 на 14

    Проекты домов 12х14Особенности проектов домов 12х14 мПредставляем вашему вниманию проекты домов 12х14, площадь которых варьируется…

  • Душевая из пластиковых панелей

    Современная замена ванной, очень популярное изделие, экономичное, мобильное, прекрасно смотрится в интерьере. Лишь один недостаток…

  • Панели нэк

    СТРОИТЕЛЬНАЯ ТЕХНОЛОГИЯ «НЭК»Преимущества строительства из домокомплектов "НЭК" Простой контроль качества - вы легко можете проконтролировать…

Панели трехслойные железобетонные (ЖБИ): стеновые для жилых домов, монтаж

Строительство многоэтажных домов из трехслойных железобетонных панелей позволило в несколько раз сократить время на их возведение, оптимизировать расходы на приобретение дорогостоящих строительных материалов и уменьшить количество рабочих на строительной площадке.

Читайте также: про строительство и ремонт.

Панельные стены в чем особенности

Содержание статьи:

Сегодня для мало- и многоэтажного строительства жилых домов, а также производственных зданий и сооружений используют панели трехслойные железобетонные. Многие люди относятся к ним скептически, помня о панельных домах времен СССР, которые отличались низкой степенью тепло- и шумоизоляции.

Но использование инновационных технологий в процессе производства железобетонных стеновых панелей позволило существенно улучшить их качество, включая тепло- и звукоизоляционные характеристики.

Знакомимся с изделиями о чем говорит стандарт

Железобетонные плиты с эффективным теплоизоляционным материалом изготавливают в полном соответствии международному государственному стандарту 31310, отредактированному в 2015 г. В этом документе указаны типы и размеры трехслойных ЖБИ, их классификация и условия производства.

Структура панели

Несмотря на то что бетонные армированные панели имеют несколько различных слоев, они представляют собой целостное изделие, в которое теплоизоляционный материал укладывается еще на этапе его изготовления.

Панельный бутерброд состоит из 2 слоев бетона, между которыми располагается теплоизоляционный материал. В процессе изготовления плит могут использоваться несколько различных видов утеплителя, каждый из которых выполняет свою функцию.

Панели для строительства внешних стен могут иметь облицовочный слой, который при их установке оказывается внутри помещений. Он является стартовым покрытием для облицовки стен другими отделочными материалами. Для этого может использоваться цементный или известково-цементный раствор.

Внешний и внутренний слой плит соединяется посредством различных гибких связей, таких как:

    Распорки. Эти элементы необходимы для крепления 2 слоев бетона и теплоизоляционного материала. Предназначены для компенсации растягивающих и сжимающих механических нагрузок, которые воздействуют на стены дома перпендикулярно.
    Подвески. Эти детали необходимы для передачи продольных механических нагрузок на внутренние элементы плит. Их количество определяется с помощью математических расчетов.
    Подкос. Он необходим для недопущения смещения всех слоев панели, которые могут появиться во время их перевозки, разгрузки или монтажа.

Кроме этого, существуют жесткие связи, которые представляют собой тонкие армированные прутья, размещенные внутри утеплителя и соединяющие все слои панелей. Такие плиты используются в сфере промышленного строительства.

Конструктив и назначение изделий

Виды железобетонных панелей с утеплителем:

    Несущие. Такие плиты могут выдержать не только собственный вес, но и вес других конструкций, устанавливающихся сверху них.
    Поэтажно-несущие. Они выдерживают нагрузку межэтажных перекрытий и передают ее на весь каркас дома.
    Не несущие. На такие плиты другие конструкции не могут оказывать нагрузку, т. е опираться на них.
    Самонесущие. Такие изделия принимают не только свой вес, но и нагрузку, которая находится над ними.

Сэндвич-панели могут изготавливаться с воздушной прослойкой. В этой конструкции декоративный слой находится на небольшом расстоянии от верхней части внешнего слоя, создавая пустоту, наполненную воздухом. Жилой дом, построенный из таких плит, обладает не только высокой степенью прочности, но и имеет эстетичный внешний вид.

Все ЖБ-панели делятся на 3 вида по месту расположения:

    Плиты для надземного строительства.
    Цокольные.
    Изделия для строительства мансардных помещений и парапетов.

Плиты могут обладать различной несущей способностью, отличаться конструктивно и видом применяемых для их изготовления связей:

    При выборе панелей на этапе проектирования необходимо учитывать архитектурные и технические характеристики здания или сооружения. Каждый этаж дома строится из рядовых и угловых плит, которые могут быть сплошными или с проемами разных размеров.
    Горизонтальная разрезка предусматривает наличие трехслойных ЖБ-изделий полосового и простеночного типа. Продольная разреза, кроме рядовых и угловых полосовых плит, может иметь изделия для подоконников.
    В системе маркировки указывается тип и габариты бетонного изделия. Например, 3НЦНЖ означает трехслойная цокольная плита для наружных работ, имеющая жесткие связи.

К этой маркировке добавляется и цифровая, которая указывается в целых числах. Она определяет 3 параметра плиты — длину (L), высоту (H) и толщину (B).

Кроме этого, производитель может указывать вид бетонной смеси, из которой изготовлены ЖБ-изделия. Они могут производиться из тяжелого, ячеистого или керамзитобетона.

Характеристики панелей и требования к ним

Внешние бетонные армированные панели с теплоизолятором характеризуются по нескольким признакам:

    Виду бетона.
    Виду утеплителя внутренней прослойки.
    Размерам слоев.
    Типам связей (они могут быть неметаллическими, стальными, шпоночными или в виде ребер жесткости).
    Противопожарным рассечкам в теплоизоляторе.
    Размерным диапазонам.
    По материалу отделки.
    Методу соединения смежных деталей в 2 плоскостях.
    Способу крепления к каркасу здания.
    Конструктивному типу боковых сторон (они могут быть плоскими, дренированными, открытыми и с гребнем).
    Наличию пароизоляционного материала или его отсутствию.

Когда осуществляют установку однорядных плит, учитывают их количество, а также размеры оконных и дверных проемов.

Особенности ЖБ-плит:

    На этапе проектирования подбирают размеры плит по нескольким критериям: их высота должна быть аналогичной высоте монтажного узла, а толщина делиться на 10, 20 или 50 без остатка. Толщина бетонного слоя может варьироваться от 65 до 120 мм.
    Главный слой может изготавливаться из тяжелого, легкого, мелко- или крупнозернистого бетона класса В15, но не ниже. В государственном стандарте указано, что степень прочности бетона через 4 недели должна быть не меньше 70% от его первоначального значения, указанного в проекте.
    Для создания среднего слоя ЖБ-плиты может использоваться: каменная вата различной степени жесткости, стекло вата, прочный войлок на основе битума, пенопласт (ПП) М25 или 35 и другие теплоизоляторы.
    В соответствии с разработанным проектом, для прочного соединения плит между собой и другими элементами здания их торцевые части оснащаются стальными накладками, закладными элементами, глубокими вырезами или большими выступами.
    Для соединения шпонок после заделки швов герметиком на боках изделий сделаны специальные углубления. Кроме этого, торцы изделий по всему периметру могут оснащаться пазами, противодождевыми уплотнителями и ленточными водоотводами.
    В комплект ЖБ-панелей входят дверные и оконные изделия, отливы и подоконники с монтажными закладными элементами.
    По своему внешнему виду армированные бетонные панели с теплоизолятором должны полностью соответствовать установленным ГОСТом. На их поверхности не должно быть видно открытой арматуры, пятен, кусков раствора в местах крепления закладных элементов и петель. Все изделия должны обрабатываться защитным антикоррозийным и водоотталкивающим составом, маркироваться и отделываться качественными материалами.

Чем отличаются внутренние панели

Государственный стандарт 31310 предусматривает производство панелей для строительства каркаса здания. Для изготовления внутренних перегородок пользуются ГОСТом (12504*2015). Т. к. установка таких плит осуществляется внутри дома, для них не предусмотрена прослойка и теплоизоляционный слой. Поэтому толщина таких изделий небольшая.

На внутренние ЖБ-плиты не воздействуют низкие и высокие температуры, а также влага, поэтому класс морозоустойчивости бетона для их изготовления может быть намного меньше, чем для внешних изделий. Если для производства внутренних плит перекрытия можно использовать бетон F25, то для внешних панелей он должен быть не меньше F100.

Сегодня в Москве, России, странах СНГ возводится большое количество жилых домов из трехслойных железобетонных панелей, обладающих высокой степенью прочности и надежности.

Источник

Сэндвич-стены | Бетоника

Трехслойные сборные железобетонные стены изготавливаются уже на заводе из изоляционного материала, толщина которого подбирается с учетом желаемой прочности. Кроме того, сборные железобетонные стены обладают герметичностью и способностью аккумулировать тепло, поэтому на обогрев здания расходуется меньше энергии.

Наружная трехслойная стеновая плита состоит из трех слоев:

  • внутренний несущий железобетонный слой толщиной от 100 до 150 мм;
  • внутренний теплоизоляционный слой толщиной от 50 мм до 300 мм;
  • наружный отделочный слой сборного железобетона, толщина которого 80 - 100 мм.

Тепловое сопротивление трехслойных стен из Betonika UAB достигает 8,5 м 2 К / Вт с учетом стяжек, соединяющих слои стен, а наиболее часто применяемое для жилищного строительства значение составляет 5 м 2 К / Вт .

Таблица 1 Сопротивление стеновой (многослойной) плиты с учетом соединительных стяжек стенового слоя

Толщина изоляции, мм Тепловое сопротивление, м 2 К / Вт

Каменная вата или неопор, λ = 0.036Вт / мК

150 3,8
180 4,6
200 5,0
250 6,1

Пенополиуретан (IP PIR023), λ = 0,023 Вт / м · K

30 1,4
50 1,8
100 3,5
150 5,1
200 6,8
250 8,5

Внутренний и внешний слои сборного железобетона соединяются гибкими стяжками из нержавеющей стали, через которые нагрузка от собственного веса внешнего слоя передается на внутренний несущий слой.

Оптимальная длина трехслойной стены - 7 м, высота - 3 м, общая ширина стены 430 мм, огнестойкость - 90 мин. По желанию заказчика возможные максимальные размеры могут быть: длина - 12 м, высота - 4,5 м, общая толщина стенки - 550 мм, реакция на огонь - 180 мин. Изделия из сборного железобетона, рекомендованные для жилищного строительства, не должны быть длиннее 7,5 м.

Наружные трехслойные стыки стен заделаны герметиком, устойчивым к смещению стыков.Цвет герметика подбирается под цвет фасада.

На дне формы формируется внешний трехслойный стеновой слой - это обеспечивает точность размеров и возможность использования различных материалов. Вы можете выбрать различные поверхности фасада из сборного железобетона: клинкер, Reckli ® , графический бетон, цветной бетон или бетон с открытой текстурой.

Товаров TEMP | СКАНД БЕТОН

ОДНОСЛОЙНЫЕ СТЕНЫ

Элементы однослойных сборных железобетонных стен могут крепиться к конструкции или быть самонесущими.При использовании в строительстве однослойных наружных стеновых панелей потребуется дополнительная теплоизоляция. Применяются также в качестве несущих и ненесущих наружных стен, перегородок. Практически архитектурный дизайн однослойных стен неограничен.

Оптимальная длина однослойной стены - 7 м, высота - 3 м, общая ширина стены - 200 мм. По желанию заказчика возможные максимальные размеры могут быть: длина - 13 м, высота - 4,2 м, общая толщина стенки - 300 мм.

ТРЕХСЛОЙНЫЕ СТЕНЫ

Трехслойные сборные бетонные стены изготавливаются на заводе с изоляционным материалом (материалом, используемым для теплоизоляции, может быть минеральная вата, PIR, PUR или EPS), толщина которого выбирается с учетом желаемой прочности. клиент.Все эти слои соединены специальными звеньями. Кроме того, сборные железобетонные стены обладают герметичностью и способностью аккумулировать тепло, поэтому на обогрев здания расходуется меньше энергии. Scand Beton предлагает различные варианты отделки поверхности элементов наружных стен.

Наружная трехслойная стеновая плита состоит из трех слоев:

  • внутренний несущий сборный бетонный слой, толщина которого составляет от 100 мм до 150 мм;
  • внутренний теплоизоляционный слой толщиной от 50 мм до 300 мм;
  • наружный отделочный слой сборного железобетона, толщина которого 60 - 100 мм.
СОКЛАДНЫЕ ПАНЕЛИ

Цокольные трехслойные сэндвич-панели - удачное решение цокольной части, поэтому широко используются при строительстве различных бетонных и металлоконструкционных зданий.

Панели состоят из внутреннего несущего / ненесущего бетонного слоя (до 150 мм), слоя теплоизоляции (100-200 мм) и отделочного слоя (70-100 мм). Выпускаются длиной до 10 м и высотой до 0,5-2,75 м. Цокольные панели предотвращают возникновение мостов холода в зданиях, обладают противоударной защитой от различных неожиданных воздействий, таких как удар автотранспорта, а также защищают от взлома в здании.

  • внутренний несущий слой сборного железобетона толщиной от 70 мм до 150 мм;
  • внутренний теплоизоляционный слой толщиной от 50 мм до 200 мм;
  • наружный отделочный слой сборного железобетона, толщина которого 60 - 100 мм.
КОЛОННЫ И БАЛКИ

Доступны в различных формах, размерах и отделках, с прямоугольным или круглым поперечным сечением. Колонны и балки из сборного железобетона являются частью нашего общего решения по сборному каркасу, но также могут использоваться независимо.Бетонная поверхность гладкая, края закруглены. Доступны консоли и опоры из сборного железобетона для надежного соединения колонн и балок, стандартных или предварительно напряженных, с другими элементами здания.

ЛЕСТНИЦЫ И ЛЕСТНИЦЫ

Лестницы и площадки из сборного железобетона широко используются при строительстве жилых, коммерческих и других домов, поскольку изготавливаются на заводе и доставляются на строительную площадку в готовом виде.Обычно лестницы изготавливаются как отдельные сборные элементы плиты и площадки. Возможен заказ платформы и плиты как укомплектованного элемента. Лестничные марши и площадки - изготавливаются в соответствии с пожеланиями заказчика.

БАЛКОНЫ

Балконы могут быть спроектированы и изготовлены в соответствии с любым архитектурным и / или конструктивным дизайном, доставлены и установлены в соответствии с высочайшими стандартами. Это контрастирует с отливкой на месте, которая может быть неточной, а отделка подвержена влиянию неблагоприятных погодных условий, что иногда требует дополнительных ремонтных работ.Мостик холода можно преодолеть, включив изолированный балконный соединитель (терморазрыв) в комплект для подключения балкона. К производственному процессу также могут предъявляться особые требования, такие как розетки для крепления перил и встроенный дренаж.

ФУНДАМЕНТЫ

Строительство из сборных фундаментных блоков повышает эффективность, скорость завершения и неизменно высокое качество готовой продукции. Сборные элементы могут сократить время, необходимое для проекта.Трудозатраты на месте могут быть значительно сокращены.

CUSTOM TT SLAB

SCAND BETON поставляла специально разработанные железобетонные плиты TT для парка жилых домов на ФАРЕРСКИХ ОСТРОВАХ. Доставка была осуществлена ​​в рекордно короткие сроки - менее месяца. По спецификации заказчика изготавливались особо длинные плиты ТТ - максимальная длина изделия составляла 16,5 метров.

Панель стеновая трехслойная железобетонная с мягким утеплителем

(57) Реферат:

Изобретение относится к области строительства, в частности к конструкциям стеновых трехслойных железобетонных панелей, и может быть использовано при изготовлении стеновых панелей.Трехслойная железобетонная стеновая панель с мягкой изоляцией содержит два наружных железобетонных конструкционных слоя и средний слой, выполненный из жесткой доски утеплителя, лежащей на полосе жесткого утеплителя, чтобы заполнить пространство между стержнями мягкой теплоизоляции. Технический результат - достижение тепловой гибкости и снижение стоимости. 1 ил. Изобретение относится к области строительства, в частности к стеновым железобетонным панелям, и может быть использовано при изготовлении стеновых панелей.Известны трехслойные стеновые железобетонные панели, содержащие два наружных железобетонных конструкционных слоя и средний изолирующий слой и образующиеся в горизонтальном положении [Марголин А.Г., Раков М.С. Панельные ограждающие конструкции промышленных зданий. М., Стройиздат, 1969. -С., ГОСТ 11024-84 Панели стеновые наружные бетонные и продажные по совокупности знаков и приняты нами за прототип. Описанная стеновая панель требует применения жестких изоляционных плит для среднего изоляционного слоя, т.е. сжимаемость которых не должна превышать 4-6%.Задачей настоящего изобретения является создание трехслойной стеновой панели, позволяющей использовать в среднем слое утеплителя любой твердости для достижения термической гибкости и минимизации затрат. Для решения проблемы в трехслойной стеновой панели из железобетона, содержащей две наружный железобетонный конструкционный слой и средний изолирующий слой, согласно изобретению промежуточный слой разделен на две части, при этом часть среднего изолирующего слоя выполнена из жесткой теплоизоляции плиты, передавая нагрузку от одного из наружных бетонных слоев к другая - через стержни жесткой изоляции, а другая часть изоляционного слоя, расположенная между стержнями, сделана из мягкой изоляции.Жесткая плита утеплителя под нагрузкой от внешних слоев конструкции, идущих на изгиб, оставляет мягкую изоляцию из изоляционного слоя. Мягкий утеплитель не сжимается, а сжимаемость среднего изоляционного слоя определяют признаки, идентичные всем существенным признакам предлагаемого решения, т. Е. Он соответствует требованиям новизны. В рассмотренных источниках информации не выявлены характеристики, отличительные от других. изобретательское решение, т. е. соответствует требованию изобретательского уровня.Изобретение поясняется рисунком, на котором показано поперечное сечение трехслойной железобетонной стеновой панели. Трехслойная стеновая железобетонная панель с мягкой изоляцией содержит верхний наружный железобетонный конструкционный слой 1, нижний наружный железобетонный конструкционный слой. слой 2, жесткая плита утеплителя 3, опирающаяся на стержни жесткого утеплителя 4 и мягкого утеплителя 5. Наличие жестких стержней 4 и пластин жесткого утеплителя 3, работающих по кривой, позволяет передавать нагрузку со стороны верхний железобетонный конструкционный слой 1 на нижний слой 2, минуя мягкий утеплитель 3.Мягкая изоляция 5 не подвергается силе и не сжимается, не влияя на общую сжимаемость материала, заполняющего пространство между слоями 1 и 3, благодаря чему достигается универсальность и снижение стоимости стеновой панели. Мягкий утеплитель дешевле жесткого. Между слоем и средним изолирующим слоем помещают слой, отличающийся тем, что средняя часть изолирующего слоя выполнена из жесткой изоляционной плиты, передающей нагрузку от одного внешнего железобетонного конструкционного слоя к другому через стержни жесткой изоляции, и другая часть изоляционного слоя, расположенная между стержнями, сделана из мягкого утеплителя.

Циклическое испытание под нагрузкой новой монолитной изолированной многослойной бетонной стены

Abstract

Изолированная сэндвич-панель из бетона (ISCP) широко используется из-за ее высокой эффективности теплоизоляции и низкой стоимости строительства. Стремясь улучшить традиционный ISCP, предлагается новая монолитная стеновая конструкция из ISCP, которая состоит из тонкостенных холодногнутых сталей, косых стальных проволочных соединителей, стальных проволочных сеток, слоев бетона, листов пенополистирола и железобетонные закладные колонны.Чтобы оценить гистерезисные свойства новой изолированной сэндвич-бетонной стены и влияние различных параметров, были проведены испытания низкочастотной горизонтальной циклической нагрузкой на семи натурных образцах монолитной сэндвич-бетонной стены нового типа. Образцы сравнивали и анализировали в отношении режима разрушения, несущей способности, пластичности, характеристик разрушения и способности рассеивать энергию. Результаты показывают, что окончательная картина разрушения образца представляет собой две основные диагональные трещины, пересекающие друг друга; на несущую способность сильно влияют толщина бетона и степень осевого сжатия, независимо от прочности бетона.Хрупкое разрушение обычно наблюдается, когда расстояние между стальными проволоками велико, а пластичность выражена, когда толщина бетонного слоя мала, а прочность бетона низкая; чем меньше толщина бетонного слоя, тем быстрее падает жесткость. Конструкция стены показывает лучшие характеристики рассеивания энергии с меньшим расстоянием между стальными проволоками, меньшей прочностью бетона и меньшей степенью осевого сжатия.

Образец цитирования: Qiao W, Yin X, Zhao S, Wang D (2019) Исследование циклических нагрузочных испытаний новой монолитной изолированной многослойной бетонной стены.PLoS ONE 14 (11): e0225055. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0225055

Редактор: Антонио Ривейро Родригес, Университет Виго, ИСПАНИЯ

Поступила: 8 августа 2019 г .; Принята к печати: 27 октября 2019 г .; Опубликован: 25 ноября 2019 г.

Авторские права: © 2019 Qiao et al. Это статья в открытом доступе, распространяемая в соответствии с условиями лицензии Creative Commons Attribution License, которая разрешает неограниченное использование, распространение и воспроизведение на любом носителе при условии указания автора и источника.

Доступность данных: Все соответствующие данные находятся в документе и его файлах с вспомогательной информацией.

Финансирование: Это исследование финансировалось Фондом естественных наук провинции Хэбэй (E2016210052), ключевым проектом научно-технических исследований в высших учебных заведениях провинции Хэбэй (ZD2018250). Кроме того, это исследование также проводилось при финансовой поддержке Hebei Xi Jiefa Construction Engineering Co., Ltd. Компании TRC предоставили поддержку в виде заработной платы автору Д.W. Финансирующие организации не играли никакой роли в дизайне исследования, сборе и анализе данных, решении опубликовать или подготовке рукописи. Конкретные роли этих авторов сформулированы в разделе «Авторский вклад».

Конкурирующие интересы: Это исследование также проводилось при финансовой поддержке Hebei Xi Jiefa Construction Engineering Co., Ltd. Компании TRC предоставили поддержку в виде заработной платы автору Д.У. Это не влияет на нашу приверженность политике PLOS ONE в отношении обмена данными и материалами.

Введение

В настоящее время защита окружающей среды и устойчивое развитие являются горячими проблемами, вызывающими озабоченность во всем мире. В области архитектуры все больше и больше ученых сосредотачиваются на изучении энергосберегающих зданий. Изолированная многослойная бетонная панель (ISCP) представляет собой энергосберегающее здание, которое обычно состоит из слоев бетона с обеих сторон, слоев изоляции между ними и соединителей, работающих на сдвиг. Основными преимуществами этой панели являются: (i) простота монтажа при разумных затратах, (ii) высокая эффективность тепло- и звукоизоляции и (iii) гибкость в использовании, как в качестве ограждающих элементов, так и в качестве несущих компонентов.

На сегодняшний день исследования ISCP в основном сосредоточены на эффективности теплоизоляции, композитном действии, материалах и конструкциях и характеристиках конструкций.

С точки зрения эффективности изоляции в основном рассматривается, как уменьшить влияние эффекта мостика холода. В настоящее время наиболее популярным методом является изготовление соединителей, работающих на сдвиг, из материалов с низким тепловым КПД. Например, новый тип гибридного соединителя, обернутого нейлоном, был предложен для улучшения тепловых характеристик стены ISCP [1].Другие широко используемые материалы с низкой термической эффективностью включают армированный волокном полимер (FRP), армированный углеродным волокном полимер (CFRP) и армированный стекловолокном полимер (GFRP).

С точки зрения композитного воздействия, ISCP обычно подразделяются на некомпозитные (NC), частично композитные (PC) и полностью композитные (FC) в зависимости от степени композитного воздействия (т. Е. Величины передачи продольного сдвига между слоями бетона через изоляционный слой). Обычно считается, что комбинированное действие ISCP в основном обеспечивается за счет соединителей, работающих на сдвиг, и исследования показывают, что размер и расстояние соединителей сильно влияют на составное действие, и что соединители, вставленные под углом, отличным от 90 °, значительно прочнее, чем соединители, вставленные перпендикулярно [ 2].Большинство исследований, посвященных действию композитов, основано на реакции на изгиб и сдвиг [3–6].

Что касается материалов и конструкций, многие исследователи предлагали различные формы материалов и конструкций. Изменения материалов и конструкций для улучшения механических характеристик, более высокой эффективности изоляции и упрощения конструкции, но на практике они часто ограничивают друг друга. Для облегчения строительства была предложена сэндвич-панель без соединителя, работающего на сдвиг [7,8], и использован слой текстильного железобетона (TRC), но его несущая способность была слишком низкой.Чтобы улучшить несущую способность, Xie Qun et al. приняла железобетонную опорную колонну, и несущая способность была значительно улучшена [9]. Thomas G. Norris et al. пытались улучшить характеристики сэндвич-бетонной панели, используя функцию удерживаемого бетона, но ее конструктивная форма была слишком сложной, что было неудобно для строительства [10]. Кроме того, некоторые исследователи сосредоточились на соединителях, работающих на сдвиг, для улучшения характеристик сэндвич-бетонных панелей за счет изменения материалов соединителей [11–13], формы и расположения [14–16].Эти конструкции очень новы, но они очень сложны в изготовлении и стоят дорого. Некоторые другие исследования сосредоточены на ненесущих компонентах и ​​используют армированный текстильным материалом реактивный порошковый бетон (TRRPC) в качестве вертикальной панели и стеклопластик в качестве соединителей, что улучшает характеристики трещин и изоляцию сэндвич-бетонной панели [17,18]. В вышеупомянутых аспектах исследований было проведено множество испытаний на изгиб, сдвиг и осевое сжатие. Однако исследований сейсмического поведения ISCP мало.Исследования показали, что сейсмостойкость ISCP сопоставима с сейсмическими характеристиками обычных железобетонных панелей [19,20]. Более того, согласно результатам испытания на встряхивающем столе, жесткость и прочность конструкции ISCP под действием динамического возбуждения лучше, чем предыдущие результаты квазистатического циклического испытания одиночного образца [21]. Кроме того, ISCP также показывает хорошие характеристики, когда он используется для заполнения стен [22] и сборных элементов [23]. Даже при взрывной нагрузке стенка ICSP демонстрирует более высокую способность поглощать и рассеивать энергию взрыва и имеет лучшую устойчивость к раздавливанию [24].

Существующие системы теплоизоляционных сэндвич-бетонных конструкций часто приводят к возникновению эффекта мостика холода из-за неравномерности изоляционного слоя на стыках стен, а большинство стыков имеют сложный состав и неудобны в строительстве. Хотя проблему теплового КПД можно решить с помощью соединителей из стеклопластика, соединители из стеклопластика склонны к хрупкому разрушению и вырыванию, а стоимость высока [3,12]. Для решения вышеперечисленных проблем в данной статье предлагается новый тип монолитной изолированной многослойной бетонной стены с добавлением тонкостенных холодногнутых сталей, закладных железобетонных колонн и изменения компоновки соединителей на основе традиционных ISCP.Конструкция состоит из тонкостенных сталей холодной штамповки, косых стальных проволочных соединителей, стальных проволочных сеток, бетонных слоев, листов пенополистирола и железобетонных закладных колонн, которая была значительно улучшена с точки зрения эффективности теплоизоляции, оптимизации конструкции и стоимости. контроль. Основными особенностями этой новой структуры являются:

  • Все стены представляют собой многослойные стены, состоящие из трехмерных каркасов из стальной проволоки, листов пенополистирола, бетона и тонкостенных сталей холодной штамповки.
  • Два бетонных слоя стены соединены наклонной стальной проволокой, используемой в качестве соединителей, работающих на сдвиг. Угол между наклонной стальной проволокой и стеной составляет 72 °, а шаг разводки - 50 мм. Стена относится к частично композитной сэндвич-конструкции.
  • Толщина бетонных слоев с обеих сторон одинакова, равно как и соотношение горизонтальной и вертикальной арматуры.
  • В проемах, центрах и краях многослойных стенок замкнутые рамы формируются путем горизонтальной и вертикальной сварки тонкостенных холодногнутых сталей с прямоугольным сечением.
  • Стены соединяются закладными железобетонными колоннами и дополнительной арматурой.

Семь полномасштабных образцов стены были изготовлены и испытаны под горизонтальной циклической нагрузкой в ​​плоскости, чтобы исследовать потенциальное влияние четырех переменных (толщина бетонных слоев, расстояние между стальными проволоками, прочность бетона и степень осевого сжатия) и оценить сейсмические характеристики новой конструкции.

Остальная часть этого документа организована следующим образом: Раздел 2 знакомит с построением этой структуры нового стиля, Раздел 3 описывает ключевые моменты эксперимента с циклической нагрузкой, а Раздел 4 представляет схемы и механизмы отказов.В разделе 5 на основе экспериментальных результатов анализируются гистерезисная кривая, несущая способность, пластичность, снижение жесткости и способность рассеивать энергию. Антисейсмические характеристики и влияние основных параметров обсуждаются в Разделе 6.

Структурная система

Стены из утепленного сэндвич-бетона монолитные

Монолитная изолированная многослойная бетонная стена состоит из листа пенополистирола, стальной проволоки, прямоугольных стальных труб, дополнительной арматуры и бетонных слоев, как показано на рис. 1.

Лист полистирола, используемый в качестве изоляционного слоя, имеет толщину 80 мм и плотность 20,4 кг / м. 3 .

Стальная проволока изготавливается из стальной оцинкованной проволоки с низким содержанием углерода, включая горизонтальную стальную проволоку, вертикальную стальную проволоку и наклонную стальную проволоку, обычно диаметром 2,5 мм. Горизонтальная стальная проволока и вертикальная стальная проволока свариваются точечной сваркой в ​​месте пересечения с шагом стальной проволоки 50 мм. Наклонные стальные проволоки проходят через лист полистирола, и два конца привариваются точечной сваркой к стальным проволочным сеткам, состоящим из горизонтальных стальных проволок и вертикальных стальных проволок с обеих сторон стены; две соседние колонны наклонной стальной проволоки имеют противоположные направления, угол между наклонной стальной проволокой и листом полистирола составляет 72 °, расстояние между наклонными стальными проволоками составляет 50 мм, как показано на рис.1.Эти операции выполняются механически, в результате чего лист полистирола приваривается к стальным проволочным сеткам в заданном положении.

Применяются стальные тонкостенные холодногнутые трубы с прямоугольным сечением (70 мм × 40 мм × 1,5 мм), которые размещают в проемах дверей и окон, в центре и краях стены и приваривают к стальным трубам. дополнительное армирование, проходящее внутрь стены. Дополнительное усиление представляет собой плоские стержни диаметром 6 мм и шагом 300 мм, как показано на рис.1.

Толщина слоев бетона с обеих сторон одинакова (50 мм), как показано на рис. 1. Бетон с мелким гравием C30 и ниже (согласно китайскому стандарту GB / T 50081–2002 на метод испытания механических свойств на обычном бетоне) используется, а максимальный размер частиц крупного заполнителя ограничен 10 мм. Бетон строится на месте.

Соединительные стыки стен

Стены выдерживают в основном вертикальную нагрузку и горизонтальную нагрузку. Чтобы обеспечить полную передачу горизонтальной нагрузки на стык стен, стык может выдерживать изгиб, сдвиг и осевое усилие.Поэтому для разных форм соединения предлагаются разные схемы соединения. В этом исследовании используются четыре типа стыков: непрерывный стык двух стен (форма «-»), ортогональные стыки двух стен (форма «L»), соединительные стыки трех стен (форма «Т») и ортогональные стыки четырех стен. стены (форма "+"). Каждый тип соединения нацелен на эффективность работы в отношении механического поведения конструкции, теплового КПД, осуществимости конструкции и экономических характеристик.

  • Непрерывные стыки двух стен (форма «-») строятся путем установки профилированной стали и дополнительной арматуры на стыке, как показано на рис. 2 (а).
  • Ортогональные стыки двух стен (L-образная форма) выполняются путем установки железобетонных колонн специальной формы и дополнительной арматуры на стыке двух стен, как показано на Рис. 2 (b).
  • Соединительные стыки трех стен (форма «Т») и ортогональные стыки четырех стен (форма «+») строятся путем установки железобетонных колонн с дополнительным армированием, продленным в каждую стену в месте стыка, как показано на Рис. ) и 2 (г).

Рис 2.Соединительные швы стен (единица измерения: мм).

(а) неразрезной стык двух стен; б) ортогональные стыки двух стен; (c) соединительные стыки трех стен; (г) ортогональные стыки четырех стен.

https://doi.org/10.1371/journal.pone.0225055.g002

План эксперимента

Основная цель эксперимента - наблюдать псевдостатическое поведение монолитных изолированных многослойных бетонных стен при низкочастотной горизонтальной циклической нагрузке, чтобы выявить, как различные параметры влияют на механические свойства и деформацию. стены и оценить сейсмостойкость конструкции.С этой целью проводится полномасштабное испытание квазистатической силы.

План эксперимента

Варьировались четыре параметра: толщина слоя бетона t , шаг стальной проволоки s , прочность бетона f c и степень осевого сжатия λ . Соответственно, всего для экспериментальных исследований было изготовлено семь экземпляров. Параметры каждого образца приведены в таблице 1.

К каждому образцу прикладывают низкочастотную горизонтальную циклическую нагрузку и постоянную вертикальную нагрузку.Горизонтальная циклическая нагрузка контролируется смещением, и смещение каждого уровня повторяется дважды, пока значение горизонтальной нагрузки не упадет до 85% от пиковой нагрузки, чтобы наблюдать картину деградации прочности, деградации жесткости и развития повреждений, вызванных повторной нагрузкой. и разгрузка. Величина вертикальной нагрузки определяется степенью осевого сжатия. Для оценки влияния осевой силы приняты две степени осевого сжатия, соответствующие различным нагрузкам на верхнюю стенку.

На протяжении всего испытания документируется кривая зависимости между нагрузкой и смещением и режимом разрушения, которая будет использоваться для оценки механических свойств стены и влияния различных параметров исследования.

Изготовление образцов

Все семь экземпляров имеют высоту 1900 мм и ширину 1000 мм. Все образцы имеют общую толщину стенок 230 мм (75 + 80 + 75), за исключением CWS-2 (210 = 65 + 85 + 65 мм) и CWS-3 (250 = 85 + 80 + 85 мм), как показано на Таблица 1.Образцы разделены на 3 части по вертикали: нагруженная область (верх 300 мм), поддерживаемая область (нижняя 100 мм) и испытанная область (1500 мм между ними).

Образцы изготавливают с помощью следующих процедур.

  • Во-первых, лист пенополистирола (EPS) со стальной проволокой, расположенной в соответствии с конструкцией, получают с помощью автоматической обрабатывающей машины: расстояние между горизонтальной стальной проволокой и вертикальной стальной проволокой составляет 50 мм, горизонтальное и вертикальное расстояние между наклонной стальной проволокой также 50 мм, угол между наклонной стальной проволокой и пластиной из пенополистирола составляет 72 °.Толщина пенополистирола составляет 80 мм, как показано на рис. 3 (а). EPS и стальная проволока предоставлены компанией Hebei Meizhu Energy Saving Technology Co. LTD.
  • Затем устанавливаются и обвязываются усиления фундаментной балки и дополнительные арматуры. Как показано на рис. 4 для подробного армирования всех образцов: на стыке между стеной и фундаментной балкой дополнительные арматуры диаметром 6 мм устанавливаются на расстоянии 300 мм. Верхний диапазон 300 мм образца является зоной удержания нагружающего устройства, чтобы предотвратить локальное разрушение бетона, вызванное концентрацией напряжений.Дополнительные стальные стержни диаметром 6 мм также устанавливаются на стыке области удержания и области исследования с шагом 300 мм. Стальные пластины толщиной 14 мм встроены в боковые и верхние точки нагружения всех образцов для равномерного переноса горизонтальных и вертикальных нагрузок, соответственно, как показано на рис. 3 (б).

Наконец, бетонные слои (предоставленные Shijiazhuang Shuntian Building Materials Co. LTD) с обеих сторон изоляционного слоя EPS залиты с тремя разными толщинами бетонных слоев: 65 мм, 75 мм и 85 мм.Как правило, на практике используются три метода монолитного бетона, такие как бетон, оштукатуренный вручную, распыляемый бетон и монолитный бетон с опорной опалубкой. Монолитный бетон с опорной опалубкой используется в этом эксперименте, как показано на рис. 3 (c).

Свойства материала

Материалы, используемые в образцах, обычно используются на строительных площадках. Три вида бетона (C20, C30 и C40, согласно китайскому стандарту GB / T 50081–2002 для метода испытания механических свойств на обычном бетоне) были испытаны на осевое сжатие и прочность на растяжение при раскалывании, как показано на рис. 5 (a) и 5 (б).Стальная проволока в образце изготовлена ​​из низкоуглеродистой оцинкованной стальной проволоки диаметром 2,5 мм, а дополнительная арматура - из гладких стальных стержней (HPB300, согласно китайским нормам GB 50010–2010 для проектирования бетонных конструкций) с диаметром 6 мм. Испытания на растяжение были проведены соответственно, как показано на рис. 5 (c) и 5 ​​(d). Результаты испытаний свойств материала показывают, что использованная оцинкованная стальная проволока не имеет явной стадии текучести, поэтому прочность при пластическом удлинении равна 0.За условный предел текучести принимается 2%. Результаты испытаний представлены в таблице 2.

Рис. 5. Внешний вид материалов после испытаний на прочность.

(a) Испытание бетона на осевое сжатие; b) испытание бетона на прочность при раскалывании; c) испытание на растяжение проволоки из низкоуглеродистой оцинкованной стали; (d) Испытание на растяжение дополнительной арматуры.

https://doi.org/10.1371/journal.pone.0225055.g005

Испытательная установка

Испытательное устройство состоит из реактивной рамы, гидравлического привода и выдвижного устройства.Удерживающее устройство устанавливается сверху образца. Горизонтальная циклическая нагрузка прикладывается гидравлическим приводом двойного действия через удерживающее устройство. Вертикальная нагрузка прикладывается вертикальным приводом через несущую стальную балку в верхней части образца. Ближний конец вертикального привода представляет собой шарнир сферической формы, а корень закреплен на противодействующей раме с помощью скользящего устройства. Вертикальный привод может свободно скользить в направлении нагрузки горизонтального привода. Образец фундаментной балки фиксируется на опорной раме высокопрочным болтом.Чтобы предотвратить соскальзывание твердого тела образца в направлении нагрузки, на южном конце фундаментной балки в направлении горизонтальной нагрузки установлен гидравлический домкрат для натяжения фундамента, как показано на рис. 6. Вышеупомянутое оборудование является изготовлено и поставлено компанией Beijing Baoheyuan Photoelectric Equipment Co. LTD.

Четыре цифровых индикатора с диапазоном измерения 50 мм каждый и один датчик смещения троса (оба производятся компанией Beijing Jinghaiquan Sensor Technology Co.LTD) наносятся на каждый образец для измерения его смещения, как показано на рис. 6:

.
  • Абсолютное горизонтальное смещение измеряется цифровым индикатором № 1 и № 3 и датчиком смещения троса.
  • Горизонтальное смещение жесткого тела фундаментной балки измеряется цифровыми индикаторами № 2 и № 4.

В процессе нагружения вертикальная нагрузка, горизонтальная нагрузка и горизонтальное смещение автоматически собираются системой сбора данных DONGHUA-Dh4821, в то время как трещины в стенах и явления повреждения наблюдаются невооруженным глазом.

Явления испытаний

В этом разделе представлены образцы растрескивания и окончательного разрушения образцов монолитной многослойной бетонной панели во время нагружения.

На начальном этапе нагружения все образцы имеют трещины горизонтального изгиба по краям стены, которые постепенно развиваются в виде диагональных трещин сдвига с ростом смещения. Повреждение каждого образца происходит вместе с проникновением диагональных трещин сдвига в нижнюю часть стены. Наконец, трещины развиваются до дна стены, образуя магистральную трещину значительной ширины и длины в обоих направлениях.Две основные трещины пересекались в форме буквы «X», определяя режим разрушения стены. Рис. 7 иллюстрирует окончательную форму отказа CWS-1.

Наблюдения будут представлены группами в соответствии с различными параметрами исследования, при этом панель CWS-1 является эталонным образцом.

  • Для образцов с толщиной бетонного слоя в качестве переменной: CWS-2 ( т = 65 мм), CWS-1 ( т = 75 мм), CWS-3 ( т = 85 мм) ), шаг проволоки - 50 мм, степень армирования - 0.13%, степень осевого сжатия 0,06, а режимы разрушения у них аналогичны. Возьмем для примера CWS-1: осевое усилие, приложенное к CWS-1, составляет 340 кН, а предельное смещение составляет 0,9% (15 мм). Первая трещина, почти горизонтальная, представляет собой трещину изгиба, образовавшуюся на высоте примерно 630 мм (1/3 высоты образца) над нижним краем образца при отрицательном циклическом смещении -0,18% (-3 мм, F). = -114 кН). При нагрузке -0,24% (-4 мм, F = -132 кН) трещина распространяется по диагонали как трещина сдвига.При нагрузке -0,72% (-12 мм, F = -111 кН) трещина достигает дна образца. Когда нагрузка была увеличена до + 0,5% (+8 мм, F = +143 кН) и + 0,72% (+12 мм, F = +136 кН), трещина создается в другом направлении, пересекая существующая трещина. Стоит отметить, что CWS-1 и CWS-2 образуют только одну магистральную трещину в положительном и отрицательном направлении нагружения соответственно, а ответвлений немного; Напротив, распределение трещин у CWS-3 более плотное, как показано на рис. 8 (a), 8 (b) и 8 (c).
  • Для CWS-4 с шагом проволоки в качестве переменной, толщина бетонного слоя 75 мм, приложенная вертикальная осевая сила 340 кН, степень осевого сжатия 0,06, шаг проволоки 100 мм, степень армирования 0,07% , а предельное смещение составляет 1.0% (17 мм). Когда отрицательное циклическое смещение составляет -0,5% (-8 мм, F = -151 кН), в нижней части южной стороны панели образуется горизонтальная трещина шириной 0,1 мм, которая является трещиной изгиба. При положительном циклическом смещении +0 в нижней части северной стороны панели образуется горизонтальная трещина шириной 0,1 мм.7% (+13 мм, F = +189 кН), и две трещины соединяются друг с другом. Когда смещение постепенно увеличивается до -1,0% (-17 мм, F = -191 кН), край панели внезапно трескается с громким взрывом, и трещины быстро проникают в нижнюю часть стены. Максимальная ширина трещин 4,5 мм. Трещины начинаются горизонтально, а затем продолжаются по диагонали. Наконец, повреждение экземпляров не предвещает ничего хорошего. Причиной этого может быть меньшая степень армирования CWS-4.Напротив, хотя повреждение CWS-1 также проявляет хрупкость, оно не является внезапным, а скорее постепенным и управляемым. См. Рис. 8 (a) и 8 (d).
  • Для образцов CWS-5 и CWS-6 с переменной прочностью бетона толщина бетонного слоя 75 мм, шаг проволоки 50 мм, коэффициент армирования 0,13%, приложенная вертикальная осевая сила 220 кН и 400 кН. кН соответственно, степень осевого сжатия 0,06, предельные перемещения 1,7% (28 мм) и 1,0% (18 мм), классы прочности бетона образцов CWS-5 и CWS-6 - C20 и C40 соответственно, а трещинообразование узоры из них похожи.Образец CWS-5 взят в качестве примера для описания. Для CWS-5 горизонтальная трещина образуется в центре и нижней части северной стороны панели при положительном циклическом смещении + 0,24% (+4 мм, F = +123 кН), что является изгибом трескаться. Когда положительное циклическое смещение составляет + 0,36% (+6 мм, F = +136 кН), трещина развивается по диагонали как трещина сдвига. С другой стороны, когда отрицательное циклическое смещение составляет -0,36% (-6 мм, F = -112 кН), трещина сдвига также образуется в диагональном направлении, и две трещины пересекаются друг с другом и растягиваются до нижняя часть образца.По сравнению с CWS-1, схемы разрушения этих трех аналогичны, но трещины в CWS-5 немного плотнее, что указывает на то, что прочность бетона мало влияет на характер разрушения одиночной монолитной изолированной бетонной стены. как показано на рис. 8 (a), 8 (e) и 8 (f).
  • Для образца CWS-7 с переменной степенью осевого сжатия толщина бетонного слоя 75 мм, шаг проволоки 50 мм, степень армирования 0,13%, приложенная вертикальная осевая сила 600 кН, осевое сжатие коэффициент равен 0.12, а предельное смещение составляет 1,9% (32 мм). Первая трещина наблюдается в центре северной стороны образца при положительном циклическом смещении + 0,45% (+8 мм, F = +196 кН). Когда отрицательное циклическое смещение составляет -0,45% (-8 мм, F = -156 кН), другая трещина образуется в нижней средней части южной стороны образца. Обе трещины горизонтальные. Когда смещение достигает 0,8% (14 мм, F = +232 кН), трещины развиваются по диагонали, а по мере постепенного увеличения смещения трещины продолжают возникать до тех пор, пока образец не будет разрушен.По сравнению с CWS-1 положение трещины у CWS-7 выше. Хотя количество трещин на двух образцах сравнимо, CWS-7 имеет большую ширину трещин, несколько разветвленных трещин, более плотное распределение трещин, более серьезные повреждения и сколы. Это видно на рис. 8 (а) и 8 (ж).

Результаты экспериментов и исследование структурных параметров

Кривые гистерезиса и каркасные кривые

Кривые гистерезиса и кривые скелета семи образцов показаны и сравнены на рисунках 9 и 10 соответственно.Все образцы имеют похожее поведение гистерезиса. Образцы демонстрируют линейно-упругое поведение с низкой диссипацией энергии перед растрескиванием. По мере постепенного увеличения горизонтального смещения во всех образцах возникает гистерезис с высокой диссипацией энергии.

Рис. 9. Окончательные рисунки трещин на всех образцах.

(а) CWS-1; b) CWS-2; c) CWS-3; d) CWS-4; e) CWS-5; f) CWS-6; (g) CWS-7. (Коэффициент сноса относится к отношению горизонтального смещения к высоте стены).

https: // doi.org / 10.1371 / journal.pone.0225055.g009

Рис. 10. Кривые скелета.

(а) Стены с разной толщиной бетонных слоев; (b) Стены с разным расстоянием между стальной проволокой; c) стены с разной прочностью бетона; (d) Стены с разной степенью осевого сжатия.

https://doi.org/10.1371/journal.pone.0225055.g010

Кривые гистерезиса всех образцов одинаковы как в положительном, так и в отрицательном направлении нагружения. Огибающие кривых гистерезиса в положительном и отрицательном направлениях асимметричны, как показано на рис. 9 (красная и синяя кривые представляют огибающую положительной и отрицательной нагрузки соответственно).За исключением CWS-2, огибающая в отрицательном направлении ниже, чем огибающая в положительном направлении, потому что основная диагональная трещина в положительном направлении развивается раньше, чем трещина в отрицательном направлении. Основная диагональная трещина CWS-2 возникает сначала в отрицательном направлении нагружения, поэтому огибающая в отрицательном направлении выше. Это может быть связано с производственными дефектами.

Параметр исследования кривых гистерезиса выглядит следующим образом:

  • Толщина бетонных слоев т CWS-1, CWS-2 и CWS-3 составляет 75 мм, 65 мм и 85 мм соответственно.Для CWS-1 и CWS-2 очевидной уступки нет. Кривые гистерезиса узкие, и явление защемления очевидно. Кроме того, пиковая нагрузка достигается при коэффициенте дрейфа 0,5%, как показано на рис. 9 (a) и 9 (b). Для CWS-3 кривая гистерезиса пухлая и явного явления пинча не наблюдается. Пиковая нагрузка CWS-3 достигается при коэффициенте дрейфа 1,2% (см. Рис. 9 (c)). На рис. 10 (а) показано сравнение кривых скелета этих трех образцов. Видно, что с увеличением толщины бетонного слоя пиковая нагрузка увеличивается, а остаточная деформация при разгрузке значительно увеличивается.
  • Расстояние s между проволоками (горизонтальным или вертикальным) в образцах CWS-1 и CWS-4 составляет 50 мм и 100 мм. На кривой гистерезиса CWS-4 нет нисходящей ветви. Остаточной деформации практически нет, и образец CWS-4 внезапно ломается. Это говорит о том, что CWS-4 испытывает хрупкий отказ. Коэффициент армирования CWS-4 низкий (0,07%). Для CWS-4 стальная проволока разрывается одновременно с дроблением бетона, в то время как для CSW-1 происходит снижение прочности и структурное поведение становится более пластичным, как показано на рис. 9 (a) и 9 (d).
  • Марки бетона образцов CWS-1, CWS-5 и CWS-6 - C30, C20 и C40. Кривые гистерезиса этих трех очень похожи. Нет очевидной текучести, и пиковые нагрузки близки друг к другу (пиковые нагрузки 138, 147 и 139 кН соответственно). Кривая гистерезиса CWS-5 немного полнее, потому что CWS-5 имеет лучшую способность к деформации. Максимальное смещение CWS-5 составляет 1,6% по сравнению с 0,9% CWS-1 и 1,0% CWS-6 (см. Рис. 9 (a), 9 (e) и 9 (f)). Кроме того, Рис. 10 (c) показывает, что кривые скелета этих трех образцов очень близки друг к другу.Можно сделать вывод, что горизонтальная несущая способность стены существенно не зависит от прочности бетона и что деформационная способность увеличивается по мере снижения прочности бетона.
  • Степень осевого сжатия образцов CWS-1 и CSW-7 составляет 0,06 и 0,12, соответственно, что соответствует осевым силам 340 и 600 кН. Остальные параметры у этих двух экземпляров совпадают. На рисунках 9 (g) и 10 (d) видно, что с большим отношением осевого напряжения сжатия к прочности несущая способность значительно увеличивается, и нисходящая ветвь огибающей кривой гистерезиса становится намного круче.Более крутая нисходящая ветвь означает более быстрое снижение прочности после пиковой нагрузки. Обратите внимание, что остаточная деформация CWS-7 в отрицательном направлении нагружения значительно больше, чем в положительном направлении. Это связано с тем, что CWS-7 развивает только одну главную диагональную трещину в положительном направлении, которая простирается до дна стены и проникает через всю толщину стены с коэффициентом сноса 0,5% (8 мм, F = +196 кН). Эта основная трещина вызывает сильный эффект защемления на кривой гистерезиса CWS-7 в положительном направлении, в то время как больше трещин образуется в отрицательном направлении по мере увеличения смещения, как показано на Рис. 8 (g).

Несущая способность и пластичность

Наиболее распространенными методами определения предела текучести являются метод энергетического эквивалента, метод геометрического картирования и метод Р. Парка [25]. Здесь используется метод Р. Парка. На рис. 11 показан принцип метода Р. Парка. Обычно 85% пиковой нагрузки F p принимается как предельная нагрузка, а соответствующее смещение определяется как предельное смещение. Однако для некоторых экземпляров (например,г. CSW-5) отказ происходит до того, как нагрузка упадет до 85% от пиковой нагрузки. В этом случае за предельное состояние принимается последняя ступень циклической нагрузки. Нагрузка и смещение в предельном состоянии принимаются в качестве предельной нагрузки и предельного смещения для этих образцов.

Коэффициент пластичности смещения μ определяется как отношение предельного смещения Δ u к смещению текучести Δ y [26].Нагрузка текучести F y , пиковая нагрузка F p , предельная нагрузка F u , соответствующие смещения и коэффициент пластичности смещения μ всех образцов указаны в Таблица 3.

Из таблицы 3 можно сделать следующие выводы.

  • Толщина бетонного слоя t явно коррелирует с горизонтальной несущей способностью. Горизонтальная пиковая нагрузка увеличивается на 25% (со 132 до 165 кН) при увеличении толщины бетонного слоя на 30% (с 65 до 85 мм).Кроме того, коэффициенты коэффициента пластичности CWS-1, CWS-2 и CWS-3 (1,0, 1,54 и 0,84) показывают, что образец имеет лучшую способность к деформации и пластичность при меньшей толщине слоя бетона.
  • Расстояние между стальной проволокой s мало влияет на несущую способность, но существенно влияет на пластичность образцов. Коэффициент пластичности смещения μ значительно уменьшается (с 1,0 до 0,75) при увеличении расстояния между стальными проволоками (с 50 до 100 мм). Чем меньше расстояние между проволоками, тем выше пластичность.
  • Прочность бетона f c мало влияет на боковую несущую способность. Это связано с низким коэффициентом армирования, который не позволяет полностью использовать прочность бетона. Трещина развивается в образцах при низком уровне нагрузки, и боковая несущая способность контролируется пределом прочности бетона на растяжение, который не дает полного эффекта хорошей прочности бетона на сжатие. На основе коэффициентов пластичности смещения CWS-1, CWS-5 и CWS-6 (1.0, 1,34 и 1,16), чем ниже прочность бетона, тем лучше его пластичность.
  • Степень осевого сжатия существенно влияет на боковую несущую способность. Большая степень осевого сжатия дает более высокую несущую способность. При увеличении степени осевого сжатия с 0,06 до 0,12 несущая способность увеличивается на 58% (со 138 до 219 кН). При этом пластичность снижается с 1,0 до 0,88.

Жесткость

Жесткость образца выражается секущей жесткостью K i , которая определяется уравнением 1, как в [26]: (1) где F i - пиковая нагрузка в i-м цикле; i - соответствующее смещение, знаки «+» и «-» указывают направление нагрузки.

На рис. 12 показана зависимость жесткости в разрезе от поперечного горизонтального смещения всех образцов. Можно заметить, что секущая жесткость всех образцов быстро уменьшается на начальной стадии нагружения, а затем имеет тенденцию оставаться плоской до конца испытания.

При поперечной циклической нагрузке в плоскости снижение жесткости стенки зависит от степени повреждения во время циклической реакции. На рис.13 показано снижение жесткости всех образцов в соответствии с группировкой параметров исследования с учетом коэффициента снижения жесткости (т.е.е., отношение секущей жесткости K i i-го цикла к секущей жесткости K 1 первого цикла).

Рис. 13. Соотношение деградации жесткости в зависимости от смещения нагрузки.

(а) Стены с разной толщиной бетонных слоев; (б) Стены с разным расстоянием между стальной проволокой; c) стены с разной прочностью бетона; (d) Стены с разной степенью осевого сжатия.

https: // doi.org / 10.1371 / journal.pone.0225055.g013

  • Для CWS-1 ( t = 75 мм), CWS-2 ( t = 65 мм) и CWS-3 ( t = 85 мм) (Рис. 13 (a)), CWS-2 демонстрирует более быстрое ухудшение жесткости, потому что бетонный слой CWS-2 тоньше, а трещины проходят через весь бетонный слой после трещин в бетоне, что приводит к большему повреждению образца. На начальной стадии нагружения скорость деградации жесткости CWS-1 и CWS-3 одинакова, бетонный слой CWS-1 трескается, когда смещение достигает 4 мм, и жесткость CWS-1 быстро уменьшается, пока не произойдет разрушение. .Напротив, снижение жесткости CWS-3 происходило постепенно; Причина этого в том, что бетонные слои CWS-3 толще, а трещины развиваются постепенно.
  • Для CWS-1 ( s = 50 мм) и CWS-4 ( s = 100 мм) (рис. 13 (b)) на начальной стадии нагружения (смещение менее 6 мм) скорость деградации жесткости аналогична, но после этого скорость деградации жесткости CWS-1 выше; это может быть связано с тем, что на более позднем этапе заряжания CWS-4 не обнаружил явных повреждений до тех пор, пока смещение не достигло 17 мм, когда он внезапно разрушился.
  • Для CWS-1 ( f cp = 34,36 МПа), CWS-5 ( f cp = 24,39 МПа) и CWS-6 ( f cp = cp МПа) (Рис. 13 (c)), на ранней стадии нагружения (где смещение составляет менее 10 мм) кривые деградации жесткости практически идентичны; на более поздней стадии нагружения скорость деградации жесткости CWS-5 относительно невысока, поскольку распределение трещин относительно плотное, и повреждение CWS-5 происходит постепенно.
  • Для CWS-1 ( λ = 0,06) и CWS-7 ( λ = 0,12) (рис. 13 (d)) на начальной стадии нагружения (где смещение менее 4 мм) жесткость скорости деградации аналогичны; после этого основная диагональная трещина CWS-1 развилась до дна стены, что привело к большим повреждениям и быстрому снижению жесткости. Однако основные диагональные трещины CWS-7 не полностью связаны, а постепенно развиваются с увеличением смещения из-за большой вертикальной осевой силы.По сравнению с CWS-1, повреждение CWS-7 относительно невелико, поэтому скорость деградации жесткости относительно невысока.

Мощность рассеивания энергии

Коэффициент рассеяния энергии E часто используется для измерения способности конструкции рассеивать энергию. Он определяется уравнением (2), как в [26]: (2) где S (ABC + CDA) - область, замкнутая петлями гистерезиса (заштрихованная часть), S (OBE + ODF) - общая площадь двух треугольников, ограниченных пунктирными линиями ( Рис 14).

Чем больше коэффициент рассеяния энергии, тем пышнее кривая гистерезиса и тем выше способность конструкции рассеивать энергию. На рис. 15 показан коэффициент рассеяния энергии в зависимости от смещения нагрузки каждого образца путем группировки параметров исследования. Из рис. 15 видно, что на начальном этапе нагружения (до того, как смещение составляет около 5 мм), коэффициент диссипации энергии всех образцов быстро уменьшается; после этого появляется сплошной желоб, длина и величина которого отличаются у разных конструкций или загрузочных устройств; наконец, коэффициент диссипации энергии всех образцов имеет тенденцию к увеличению.Причины этого явления:

Рис. 15. Коэффициент рассеяния энергии в зависимости от смещения нагрузки.

(а) Стены с разной толщиной бетонных слоев; (б) Стены с разным расстоянием между стальной проволокой; c) стены с разной прочностью бетона; (d) Стены с разной степенью осевого сжатия.

https://doi.org/10.1371/journal.pone.0225055.g015

  • На начальной стадии нагружения деформация образца находится в упругой стадии, и гистерезисная кривая практически не проявляет гистерезис.Петля гистерезиса узкая и длинная, а свойство рассеивания энергии низкое, поэтому коэффициент рассеяния энергии быстро уменьшается.
  • С момента появления первой трещины образец начинает рассеивать энергию через открытие и закрытие трещин в бетоне. С непрерывным увеличением бокового горизонтального смещения глубина и размер существующих трещин постепенно увеличиваются, и образуются новые трещины. Скольжение между стальной проволокой и бетоном также постепенно способствует рассеиванию энергии.Следовательно, коэффициент рассеяния энергии E на фиг. 15 колеблется в диапазоне колебаний, а затем начинает расти.
  • На более позднем этапе нагружения образовались основные диагональные трещины, которые постепенно распространяются по всему сечению. После точки пика гистерезис кривой гистерезиса значительно увеличивается. В это время деформация и разрушение стальной проволоки, а также трение между трещинами в бетоне становятся основными факторами рассеивания энергии. Хотя коэффициент рассеяния энергии начинает увеличиваться из-за низкого коэффициента усиления и начальных трещин образцов, несущая способность начинает снижаться с увеличением смещения, и испытание завершается, когда образец приближается к предельному состоянию.

Из сравнительного анализа на Рис. 15 сделаны следующие наблюдения:

  • Чем толще бетонный слой, тем лучше эффективность рассеивания энергии. Как показано на Рис. 15 (а), коэффициент рассеяния энергии CWS-2 уменьшается быстрее всего на начальной стадии нагружения, потому что трещина проникает сквозь стенку раньше.
  • Расстояние между стальной проволокой имеет большое влияние на рассеивание энергии конструкции. Поскольку расстояние между стальными проволоками по горизонтали и вертикали одинаково, размер шага стальной проволоки представляет собой коэффициент усиления стены по горизонтали и вертикали.Из Рис. 15 (b) можно увидеть, что, когда расстояние между стальными проволоками невелико (то есть, когда коэффициент армирования высокий), характеристики рассеивания энергии лучше.
  • Как видно из рис. 15 (c), когда прочность бетона мала, образец имеет лучшие характеристики рассеивания энергии. Это связано с тем, что чем выше прочность бетона, тем хуже его пластичность.
  • Согласно рис. 15 (d), когда степень осевого сжатия λ относительно мала, характеристики рассеивания энергии лучше, что может быть связано с тем, что, когда λ относительно велико, образцы разрушаются сильнее. , а пластичность низкая.

Выводы

Псевдостатические испытания были проведены на семи натурных образцах монолитных стен из монолитного сэндвич-бетона с изоляцией. Были рассмотрены четыре различных параметра, таких как толщина бетонного слоя, расстояние между стальными проволоками, прочность бетона и степень осевого сжатия. Основные результаты семи испытаний можно резюмировать следующим образом:

  • При горизонтальной циклической нагрузке в плоскости все образцы демонстрируют одинаковые режимы разрушения: как в положительном, так и в отрицательном направлениях нагружения основная диагональная трещина обнаруживается соответственно на высоте примерно 630 мм (1/3 высоты образца) над нижней. край образца, и две основные трещины пересеклись в форме буквы «X».Эти две трещины преобладали и определяли окончательную картину разрушения стены.
  • Когда все образцы вышли из строя, слои бетона с обеих сторон не отделяются от промежуточного слоя полистирола, что указывает на то, что соединитель, работающий на сдвиг, скошенный стальной трос может гарантировать общие рабочие характеристики монолитной стены из изолированного многослойного бетона.
  • Гистерезисная кривая образцов с большей толщиной бетонного слоя более пухлая, что показывает лучшую способность рассеивания энергии.Гистерезисные кривые образца с большим шагом стальной проволоки показывают серьезное явление защемления, небольшую пластическую деформацию, внезапное разрушение и плохие характеристики рассеивания энергии.
  • На горизонтальную несущую способность значительно влияют толщина бетонного слоя и степень осевого сжатия, но меньше - от прочности бетона. Кроме того, лучшей пластичности можно добиться за счет снижения прочности бетона, толщины бетонного слоя или степени осевого сжатия.
  • Когда секущая жесткость используется в качестве индикатора деградации жесткости, обнаруживается, что скорость снижения жесткости меньше, чем толще бетонный слой.Также обнаружено, что прочность бетона мало влияет на скорость деградации жесткости.
  • Коэффициент рассеяния энергии используется для представления характеристик рассеяния энергии. Результаты показывают, что слой бетона толще, характеристики рассеивания энергии лучше, когда расстояние между стальными проволоками меньше, прочность бетона ниже и осевое сжатие меньше.

Предложения

По результатам исследований, представленных в этой статье, следующие предложения сделаны для более эффективного использования конструкции из изолированных сэндвич-бетонных панелей в реальном строительстве.

  • Для толщины бетонного слоя разумным диапазоном является 50 ~ 60 мм.
  • Повышение степени армирования и добавление боковых ограничивающих элементов, таких как железобетонные или профильные стальные колонны, может эффективно улучшить сейсмические характеристики.
  • Сборные ISCP - хороший способ упростить и ускорить строительство этой конструкции.
  • Чтобы улучшить разрыв изоляционного слоя в традиционной конструкции, в этой статье предлагается новая конструкция швов, которая показана на рис. 2.
  • Для улучшения изоляции стальных соединителей, работающих на сдвиг, были предложены гибридные соединители, т. Е. Покрывающие поверхность стальных элементов изоляционным материалом.
  • В ненесущих компонентах это хороший способ повысить термический КПД за счет использования слоя пенобетона в качестве двух боковых пластин.

Благодарности

Эта работа была поддержана Фондом естественных наук провинции Хэбэй (№ E2016210052) и Проектом ключевого финансирования научно-технических исследований высшего учебного заведения провинции Хэбэй (№ZD2018250). Кроме того, это исследование также проводилось при финансовой поддержке Hebei Xi Jiefa Construction Engineering Co., Ltd.

.

Список литературы

  1. 1. Чжай X, Ван Y, Ван X. Тепловые характеристики сборных железобетонных многослойных стен с новым гибридным соединителем. Энергетика. 2018, 166, 109–121.
  2. 2. Томлинсон Д., Фам А. Анализ и параметрическое исследование частично композитных сборных железобетонных многослойных панелей при осевых нагрузках. J. Struct.Англ. 2016, 142, 04016086: 1–04016086: 15.
  3. 3. Томлинсон Д., Фам А. Аналитический подход к изучению реакции на изгиб частично изолированных бетонных многослойных стен, используемых для облицовки. Англ. Struct. 2016, 122, 251–266.
  4. 4. Чой В., Джанг С., Юн Х. Расчетные свойства изолированных сборных железобетонных сэндвич-панелей с композитными соединителями, работающими на сдвиг. Compos. Часть B англ. 2019, 157, 36–42.
  5. 5. Чой И., Ким Дж., Ким Х. Поведение изолированных бетонных многослойных стеновых панелей под воздействием давления ветра и всасывания.Материалы 2015, 8, 1264–1282. pmid: 28788001
  6. 6. Чой И., Ким Дж., Ю Й. Влияние циклической нагрузки на поведение композитных бетонных многослойных стеновых панелей с соединителями из стеклопластика, работающими на сдвиг. Compos. Часть B англ. 2016, 96, 7–19.
  7. 7. Коломбо И.Г., Коломбо М., Приско М.Д., Пуйяи Ф. Аналитическое и численное прогнозирование поведения при изгибе текстильных железобетонных многослойных балок. J. Build. Англ. 2018, 17, 183–195.
  8. 8. Vervloet J, Tysmans T, El Kadi M, De Munck M, Kapsalis P, Van Itterbeeck P и др.Проверка численной модели изгиба многослойных балок с цементными поверхностями, армированными текстилем, с помощью корреляции цифровых изображений. Прил. Sci. 2019, 9, 1253: 1–1253: 16.
  9. 9. Се Кью, Ван С., Лю С. Поведение нового типа сборных бетонных многослойных стеновых панелей при осевом сжатии. IOP Conf. Сер .: Матер. Sci. Англ. 2018, 317, 012063: 1–012063: 6.
  10. 10. Норрис Т.Г., Чен А. Разработка изолированной FRP-бетонной сэндвич-панели с боковыми и верхними ограничивающими пластинами и сухим соединением.Compos. Struct. 2016, 152, 444–454.
  11. 11. Цзян Х., Го З., Лю Дж. Поведение композитных сэндвич-панелей с W-образными соединителями SGFRP. KSCE J. Civ. Англ. 2018, 22, 1889–1899.
  12. 12. Ламейрас Р., Баррос Дж., Валенте И.Б., Азенха М. Разработка сэндвич-панелей, сочетающих армированные волокном бетонные слои и армированные волокном полимерные соединители. Часть I: Зачатие и отрывные тесты. Compos. Struct. 2013, 105, 446–459.
  13. 13. Ламейрас Р., Баррос Дж., Азенья М., Валенте И.Б.Разработка сэндвич-панелей, сочетающих слои армированного фибробетона и полимерные соединители, армированные фиброй. Часть II: Оценка механического поведения. Compos. Struct. 2013, 105, 460–470.
  14. 14. Хуанг Дж., Дай Дж. Испытания на прямой сдвиг полимерных соединителей, армированных стекловолокном, для использования в сборных железобетонных сэндвич-панелях. Энергия. Строить. 2019, 207, 136–147.
  15. 15. Чен А., Норрис Т.Г., Хопкинс П.М., Йосеф М. Экспериментальное исследование и анализ методом конечных элементов изгиба изолированных бетонных сэндвич-панелей с соединителями, работающими на сдвиг.Англ. Struct. 2015, 98, 95–108.
  16. 16. Джозеф Дж.Д.Р., Прабакар Дж., Алагусундарамурти П. Экспериментальные исследования поведения сдвига по толщине сборных железобетонных сэндвич-панелей на основе пенополистирола с соединителями сдвига фермы. Compos. Часть B англ. 2019, 166, 446–456.
  17. 17. Флансбьер М., Портал В.Н., Веннетти Д., Мюллер У. Поведение композитных элементов фасадных элементов сэндвич-сэндвича, армированных текстилем, из реактивного порошкового бетона. Int. J. Concr. Struct. Матер. 2018, 12, 71: 1–71: 17.
  18. 18. Флансбьер М., Портал Вильямс Н., Веннетти Д. Проверка структурных характеристик элементов фасада из сэндвич-бетона, армированных текстилем, из реактивного порошка. Прил. Sci. 2019, 9, 2456: 1–2456: 26.
  19. 19. Павезе А, Бурнас Д.А. Экспериментальная оценка сейсмических характеристик сборной бетонной конструкционной стеновой системы. Англ. Struct. 2011, 33, 2049–2062.
  20. 20. Риччи I, Палермо М., Гаспарини Дж., Сильвестри С., Тромбетти Т.Результаты псевдостатических испытаний с циклической горизонтальной нагрузкой на монолитные многослойные приземистые бетонные стены. Англ. Struct. 2013, 54, 131–149.
  21. 21. Палермо М., Риччи И., Сильвестри С., Гаспарини Г., Тромбетти Т., Фоти Д., Сальвадор И. Предварительная интерпретация реакции встряхивающего стола полномасштабного 3-этажного здания, состоящего из тонких железобетонных многослойных стен. Англ. Struct. 2014, 76, 75–89.
  22. 22. Hashemi SJ, Razzaghi J, Moghadam AS, Lourenço PB. Циклические испытания стальных каркасов, заполненных бетонными сэндвич-панелями.Arch. Гражданский мех. Англ. 2018, 18, 557–572.
  23. 23. Лу З., Ван И, Ли Дж., Ван Л. Экспериментальное исследование сейсмических характеристик L-образной изолированной бетонной многослойной стены с горизонтальным швом. Struct. Дизайн Высокий Спец. Строить. 2019, 28, e1551: 1 – e1551: 12.
  24. 24. Аббас А., Адиль М., Ахмад Н., Ахмад И. Поведение железобетонных многослойных панелей (ЖБТП) при взрывной нагрузке. Англ. Struct. 2019, 181, 476–490.
  25. 25. Го З., Ши X. Принцип и анализ железобетона, 1-е изд.; Университетская пресса Цинхуа; 2003; С. 335–337.
  26. 26. Китайская академия строительных исследований. Спецификация метода испытаний сейсмостойких зданий, JGJ 101–96; Китайская Архитектурно-Строительная Пресса; 1996; С. 9–15.

Подъемный бетон

Подъемный бетон получил свое название от способа, которым происходит строительство: путем подъема или наклона панелей с помощью крана для формирования стен зданий. Панели могут изготавливаться разных форм и размеров, включая плоские и изогнутые секции.Укладка бетона выполняется быстро и легко, потому что она выполняется на земле. Поверхности пола служат литейными станинами или иногда сооружаются отдельные литейные станины. Панели можно ставить друг на друга, если пространство ограничено. Поскольку панели отливаются на месте, их размер не ограничивается соображениями автоперевозки. Панели обычно довольно большие по размеру, поэтому в зданиях относительно мало стыков.

Подъемно-поворотные конструкции строятся по разумной цене, не требуют значительного обслуживания и обеспечивают долгий срок службы и скорость строительства с минимальными капитальными вложениями.Панели обычно служат структурой и отделкой и могут быть изолированы по мере необходимости для повышения энергоэффективности.

Хотя эта отрасль началась более 100 лет назад, ее популярность заметно возросла после создания в 1980 году комитета Американского института бетона (ACI 551), посвященного ей, и создания в 1986 году Ассоциации бетона с наклоном вверх. Гибкость конструкции, высококачественная отделка, лучшие методы изоляции и возможность более экономичного строительства меньших конструкций увеличили привлекательность подъема.Подрядчики, специализирующиеся на подъемно-поворотных механизмах, доступны по всей территории США

.

Следующие пункты описывают откидные бетонные панели для малоэтажных зданий:

  • Преимущества
  • Размеры
  • Производство и физические свойства
  • Установка, подключение и отделка
  • Устойчивое развитие и энергия
  • Строительные нормы и правила
  • Сравнительная стоимость
  • Проектов

Преимущества

Подъемно-поворотная конструкция - быстрая и экономичная.В то время как он стал популярным для больших зданий с простыми планами этажей («строительство больших коробок»), новые методы расширили рынок, улучшив гибкость проектирования, сделав их пригодными для небольших зданий и тех, которые имеют более сложную планировку. Ключ к успеху - это планирование. Теперь школы, магазины, коммерческие и общественные проекты, религиозные сооружения и жилые дома также являются обычным явлением.

Подрядчики ценят то, что большая часть работы выполняется на уровне земли, выполняется быстро и эффективно, а их повторение позволяет сэкономить время.Изготовление откидных бетонных панелей по сути похоже на заливку плит вместо стен. Установка опалубки происходит быстрее и проще, в том числе блокировка дверных и оконных проемов. Панели отливаются на месте, и если места мало, их можно складывать в штабель, чтобы свести к минимуму неудобства на стройплощадке.

Отделка бетона откидной панели после заливки

Владельцы обращают внимание на прочность и устойчивость к стихийным бедствиям, воде и насекомым. Большая масса и большой размер панели также приводят к хорошей энергоэффективности и звуковым характеристикам благодаря тепловой массе и воздухонепроницаемым корпусам.

Размеры

Неизолированные панели обычно имеют толщину от семи до 12 дюймов. Утепленные панели представляют собой конструкцию типа «сэндвич». Наружная поверхность имеет толщину от двух до трех дюймов, изоляция - от двух до шести дюймов, а внутренний слой представляет собой структурную часть стены с толщиной, аналогичной неизолированным панелям. Соединители вставляются через изоляцию, чтобы связать две бетонные поверхности вместе.

Достижения в подъемных вставках означают, что существует меньше ограничений на размер панелей: обычно используются панели высотой 50 футов.Площадь пола может быть одним из ограничений по размеру. А поскольку панели необходимо поднимать на место с помощью крана, их вес в зависимости от грузоподъемности крана является еще одним ограничивающим фактором, и для этой цели кран должен иметь запас прочности три к одному. Но панели не обязательно доставлять на объект грузовиком, так что это не ограничение по размеру.

Производство и физические свойства

Фундамент и плита перекрытия (или отливка) должны быть подготовлены к укладке бетона. Опалубка обычно изготавливается из пиломатериалов, но может быть многоразовой из пластмассы или металла.Армирование - это обычная сталь, используемая в других бетонных работах. Подъемные вставки, сварные пластины и другое оборудование называются «закладными» и размещаются перед бетоном. Бондразрывы используются для покрытия отливки для облегчения подъема панелей. Если подъемный кран будет располагаться на части плиты, его толщину, возможно, потребуется увеличить больше, чем в противном случае потребовалось бы для здания.

Бетон обычно заказывают у производителя товарных смесей. Смеси могут быть определены как имеющие высокую прочность или раннюю прочность, чтобы удовлетворить потребности проекта.Бетон можно укладывать прямо из желоба грузовика или с помощью насоса для более точной укладки. Он уплотняется, обрабатывается шпателем и затвердевает.

Затирка бетона на откидной панели.

Нанесение отвердителя на откидную бетонную панель.

Наклон вверх не предусмотрен при заливке панелей, поэтому могут применяться процедуры бетонирования в холодную погоду.К счастью, цельнолитую отливку от перепадов температур довольно легко защитить.

Установка, подключение и отделка

После заливки лицевой стороной вниз панели устанавливаются путем снятия плиты и прикрепления к фундаменту / плите. Комбинация дюбелей из плиты и крепления к смежным панелям обеспечивает конструктивную целостность здания. Во время размещения панели скрепляются до тех пор, пока все они не будут соединены вместе, чтобы образовать стены. Планируются операции по подъему панелей в быстрой последовательности.Соединения, которые были залиты в бетон, позволяют сваривать панели. Затем вертикальные швы заполняются герметиками.

Стеновая панель lt-up крепится к бетонной плите.

Откидные стеновые панели фиксируются в нужном положении.

Архитектурная обработка бетона придает панелям богатство деталей и внешний вид.Ржавчина и откосы могут создавать видимость панелей различного размера и теневых линий. Отделка и конфигурации панелей претерпели значительные изменения в последние годы, поэтому эти панели обладают такой же универсальностью, как и другие системы бетонных стен. Обычная отделка включает цветной бетон, необработанный заполнитель и текстуры формовочного вкладыша. Облицовочные смеси могут сделать любую из этих отделок более экономичной, если поместить специальную бетонную смесь на внешние 1 или 2 дюйма поверхности панели. Доступны специальные вставки для создания тонких поверхностей из кирпича или тонких блоков.В качестве альтернативы, поверхность может быть окрашена или оштукатурена с текстурой штукатурки, хотя такая отделка может потребовать периодического ухода, ненужного при заливке.

Методы литья достаточно развиты, поэтому теперь можно отливать изогнутые панели. Для этого необходимо построить специальную опалубку на земле, но после первой заливки ее при необходимости можно сложить как плоские панели.

Устойчивое развитие и энергия

Откидные панели могут быть монолитными бетонными, а могут быть конструкциями типа «сэндвич».Изоляция может быть встроена в откидную панель, чтобы обеспечить энергоэффективную конструкцию с твердыми поверхностями наружных стен. Обычно используют экструдированный полистирол толщиной от 2 до 6 дюймов. Стены могут иметь значение R от около 2 для неизолированных панелей до около 32 для стен, содержащих более толстые слои изоляции. Поскольку строительные нормы требуют большей энергоэффективности, толщина изоляции увеличивается. Но, как и все бетонные системы, подъемно-поворотный механизм обеспечивает высокую тепловую массу и воздухонепроницаемую конструкцию. Панелирование также означает меньшее количество стыков и меньшее проникновение воздуха.

Энергетические характеристики - важная составляющая экологичности подъемно-транспортного средства, но это еще не все, что он может предложить. Все другие аспекты устойчивости, которые применимы к любому типу бетонной конструкции, относятся к откинувшейся вверх. В откидном бетоне есть потенциал для вторичного использования. Стеновые панели можно снести, а бетон переработать по окончании срока службы. Он местного производства. Это прочный и неприхотливый в уходе.

Строительные нормы и правила

Подъемно-поворотная конструкция соответствует требованиям Международного строительного кодекса (IBC) в железобетонной секции.Обычно он разрабатывается лицензированным инженером-строителем. Наклон вверх не рассматривается в Международном жилом коде (IRC). Ассоциация Tilt-Up Concrete Association (TCA) предлагает руководства по проектированию. ACI публикует Руководство по проектированию подъемно-откидных бетонных панелей , ACI 551.2R-10, в котором представлена ​​информация, позволяющая расширить возможности ACI 318, чтобы сделать его более конкретным для подъемно-поворотных конструкций.

Сравнительная стоимость

Откидная конструкция традиционно была наиболее экономичной для панелей больших размеров и больших зданий.Достижения и планирование сделали его более конкурентоспособным по стоимости даже для зданий меньшего размера в диапазоне 5000 квадратных футов. Для односемейного жилья это может быть экономичным для застройки подразделения, когда одновременно строятся несколько зданий. Как повторение, так и экономия на масштабе могут сэкономить время и деньги.

Tilt-Up Projects

Маленькие конверты, большие результаты: односемейные и откидные

Откидная конструкция приобрела популярность для больших простых зданий, поскольку этот метод является быстрым и эффективным, а это важные преимущества на этом рынке.Тем не менее, при подходящих условиях подъемный механизм также может быть эффективным методом строительства даже для односемейных домов самого скромного размера. Помогло наличие кранов меньшего размера. Также важно правильно использовать подъемное оборудование, как это может быть сделано в запланированных сообществах, где многие здания строятся последовательно. Описанный здесь прототип дома основан на утепленных откидных стеновых и потолочных панелях.

По размеру, масштабу и дизайну дом скромен. В его дизайне почти чувствуется юго-запад, но легко представить, как его внешний вид можно адаптировать к широкому спектру архитектурных стилей, от традиционного до современного.Площадь пола составляет 1754 квадратных фута, а простой прямоугольный план подходит для плоских секций стен. Всего 30 панелей потребовалось для создания всей конструкции, включая небольшой передний двор, который добавляет интерес к планировке. Панели различаются по размеру: самая высокая - 18 футов, самая широкая - 34 фута 8 дюймов, а самая большая - 324 квадратных фута. Максимальный вес панели составляет 32 450 фунтов.

Пол в доме монолитный, который, как обычно при откидном строительстве, служит станиной для стеновых панелей.Стеновые и кровельные элементы представляют собой конструкцию типа «сэндвич» со встроенной изоляцией. Две бетонные облицовочные панели соединены пенопластом с помощью соединителей из волоконных композитов. Это обеспечивает отличные энергетические характеристики, поскольку нет теплового моста. Конструкция прочная, прочная и устойчива ко всем видам сил, включая сильный ветер и удары, что обеспечивает исключительную долговечность. Внешняя отделка может быть как простой, как, например, легкая лепнина, так и более детальной. Общие декоративные техники для наклона вверх включают текстуры и цвета лайнера с помощью красок, пятен или интегральных цветов.

Хотя этот дом можно было построить где угодно, он находится в Иордании, стране, где для военных и государственных учреждений требуется современное жилье. Модель привлекла там пристальное внимание высокопоставленных государственных чиновников. В качестве еще одного свидетельства простоты этого метода строительства подрядчик смог преодолеть сложный языковой барьер, обеспечив надзор и обучение местных полуквалифицированных плотников и рабочих, обучая их укладывать и отделывать бетон, формировать и размещать панели, а также установить и закрепить конечный продукт.

Доступная эстетика воссоздает историческое очарование

Для Shelmore Village владельцу нужно было создать дизайн с гибкими жилыми / рабочими пространствами - функциональными для жилых помещений, офиса, а также для розничной торговли. Используя всего три планировки, дизайнеры создали планы этажей первого уровня с привлекательными витринами и двумя этажами комфортабельных частных жилых домов наверху - всего 41 квартира. Но владелец также хотел, чтобы каждая квартира имела ощущение индивидуальности, как в деловом районе Чарльстона в центре города.

Хотя владелец не имел опыта работы с подъемным механизмом, он выбрал его с помощью подрядчика по проектированию / строительству как экономичный способ строительства доступного жилья. Помимо конструктивного решения, откидной бетон также обладал превосходными характеристиками сопротивления сейсмической нагрузке, имел брандмауэры между блоками, которые также действуют как звуковые барьеры, высокую прочность и низкие эксплуатационные расходы, а также скорость доставки.

Ограниченный участок площадью менее четырех акров требовал значительного количества штабелируемых панелей - некоторые до пяти высотой - и детального согласования формования, заливки, отделки и монтажа.Самая высокая панель составляет 34 фута-1 дюйм. высокий и самый большой 715 квадратных футов. Из-за количества и размера панелей, необходимых для производства девяти трехэтажных зданий, строительство было организовано для подъема некоторых панелей и последующего повторного использования литых плит.

Tilt-up приобрел популярность в больших, простых зданиях, в так называемых розничных магазинах с большой коробкой, которые часто имеют квадратные или прямоугольные следы и не имеют большого количества украшений. Но усовершенствования в области откидывания вверх теперь позволяют создавать более сложные компоновки зданий и улучшенные архитектурные решения, которые повышают его привлекательность для более широкого круга приложений.Многие из этих техник использовались в деревне Шелмор. В данном случае перед дизайнерами была поставлена ​​задача воссоздать очарование исторического Чарльстона, сохранив эстетически приятную природу архитектуры конца 17-го и начала 18-го веков, но по доступной цене. Они достигли этого, изменив линию крыши и отступы здания, материалы экстерьера и другие внешние элементы отделки и акценты. Сочетание кирпича, вагонки, штукатурки и систем внешней изолированной отделки (EIFS) и бетонного фасада придает уличный вид разнообразию, который маскирует лежащие под ним твердые бетонные стены.Другие детали отделки включают в себя входные навесы, кованые перила и отделку, ставни и круглые оконные проемы, а также многоуровневые подъезды. Результатом является доступное жилье с деталями, которые можно найти в изысканных домах на заказ.

Сборные железобетонные многослойные стеновые панели

: получите больше от вашей стеновой системы, используя меньше

Стеновые панели из сэндвич-панелей начали использоваться в Соединенных Штатах с 1960-х годов, когда сборный железобетон / предварительно напряженный бетон стал коммерчески доступным по всей стране.Первоначальные конструкции панелей были несоставными, в которых использовались толстые структурные элементы и более тонкие архитектурные элементы. Конструктивная конструкция иногда представляла собой многопустотные плиты, двойные или одинарные тройники.

Рис. 2. Типовой разрез композитной углеродно-волокнистой системы соединения сборных железобетонных панелей.

В исходных композитных панелях использовались твердые участки бетона для создания жесткости для передачи нагрузки. Эти сплошные зоны создавали проблемы с тепловым мостиком между внутренним и внешним слоем.С появлением новых соединителей, сплошные зоны удалось устранить, при этом с обеих сторон изоляции можно было использовать более тонкие плоские провода. В конце 80-х годов прошлого века некомпозитные стеновые панели были разработаны с использованием неметаллических стяжек. Эти связи значительно повысили термический КПД стеновой сэндвич-панели, но при этом использовалась несоставная конструкция, которая имеет значительные недостатки с точки зрения проектных затрат и логистики. Сетка из углеродного волокна была представлена ​​на рынке сэндвич-панелей в 2003 году благодаря национальному партнерству нескольких ведущих производителей сборного железобетона с целью предоставить первую полностью композитную стеновую сэндвич-панель, которая до сих пор соответствует требованиям ASHRAE 90 или даже превосходит их.1 стандарт. На рис. 2 показан типичный разрез полностью композитной системы соединений из углеродного волокна.

При проектировании стеновой композитной сэндвич-панели необходимо учитывать несколько ключевых критериев, в том числе:

  • Эстетические потребности владельца
  • R-ценность стеновой системы
  • Конструктивные особенности
  • Региональные судоходные воздействия
  • Удары на рабочем месте
Рис. 3. На этой фотографии показан уровень детализации, доступный при использовании технологии графического бетона.

Полностью композитные конструкции стеновых панелей сэндвич обладают широким спектром эстетических возможностей, от базовой отделки из серого бетона в литом виде до встроенных терракотовых панелей и цифровых изображений с использованием таких технологий, как графический бетон, который позволяет печатать изображения в цифровом виде. переносится на поверхности панелей с использованием изображений замедлителя схватывания с высоким разрешением. На рис. 3 показан уровень детализации, доступный при использовании технологии графического бетона. С точки зрения композитных материалов, уделяя особое внимание весу, важно учитывать любые отклонения в толщине из-за выступов или формирования облицовки, которые могут повлиять на конструктивную способность секции и могут потребовать утолщения или дополнительного веса для удовлетворения структурных требований. .

Требования к стоимости

R для фасадов зданий продолжали расти с момента первого значительного изменения кодекса в 1986 году из-за последствий нефтяного эмбарго Соединенных Штатов. С тех пор критерии теплового КПД продолжали расти по мере того, как растет осведомленность о влиянии потребления энергии. Последние разработки в ASHRAE 90.1, включая сплошную изоляцию или изоляцию от края до края, а также различные критерии климатической зоны, легко управляются с помощью широкого диапазона вариантов дизайна с использованием полностью композитной сэндвич-панели, армированной углеродным волокном.

В композитных многослойных стеновых панелях использование большей изоляции может привести к снижению веса панели, снижению воздействия на окружающую среду и снижению производственных затрат за счет рабочей силы. Из-за этих факторов многие производители сборного железобетона предпочитают использовать изоляцию из пенополистирола (EPS), которая имеет приблизительное значение R, равное четырем на дюйм толщины. В таблице 1 представлены несколько типов изоляции с увеличивающейся толщиной изоляции для получения сэндвич-панели R-16. Увеличивающаяся толщина изоляции в продукте с более низким R-значением компенсирует использование бетона в конструкции полностью композитных сэндвич-панелей.Типичная панель центра обработки данных, которая будет иметь высоту 30 футов и ширину 10 футов или 300 кв. Футов, может распознавать уменьшение веса панели на 3875 фунтов при использовании EPS вместо полиизоцианурата (полиизо) при сохранении тех же габаритов. толщина панели. В проекте из 600 панелей это дает общее снижение веса бетона на 2,9 миллиона фунтов.

Сокращение рабочего времени также признается при использовании пенополистирола вместо XPS или полиизо, поскольку бортовая поверхность пенопласта и сетка из углеродного волокна
с соединителями обеспечивают необходимую передачу сдвига для композитной конструкции.Конструкции XPS требуют, чтобы поверхность изоляции была шероховатой, и часто требуется увеличенное количество углеродных волокон в соединителях. Рисунок 4 демонстрирует шероховатую изоляцию из XPS с углеродной сеткой, а Рисунок 5 - это стандартный пенополистирол с «негрубым» пенопластом.

Тенденции в сфере бетонного строительства с подъемно-поворотным механизмом | Schaefer

Откидная конструкция - это просто, правда? Бетон заливается в деревянную опалубку, лежащую на земле, и оставляется для застывания.Затем, через несколько дней (когда он закончил выпекать), его поднимают в воздух с помощью крана и направляют к конечному пункту назначения. Концепция настолько устаревшая, что даже Томас Эдисон экспериментировал с этой идеей еще в начале 1900-х годов, хотя тогда конструкция выглядела немного иначе: для откидной панели была сделана деревянная форма, которую вставили на место после того, как бетон закончил отверждение, и затем повторно используется для следующей панели. Методы были разные, но конечный результат был тем же: быстрые, эффективные и экономичные постройки.Куда это может пойти дальше?

Современное применение откидной конструкции часто ассоциируется со складскими помещениями. Складам требуются прочные, прочные и экономичные стены, чтобы перекрывать большую чистую высоту и выдерживать неожиданные ударные нагрузки от лифтов, вилочных погрузчиков и т. Д., При этом соблюдая жесткий график и экономичный бюджет. В результате бетонные стены всегда использовались при строительстве складских помещений. Теперь, с откидными панелями, которые могут растягиваться более чем на 50 футов в высоту и которые могут быть отлиты + отверждены за долю времени, необходимого для изготовления монолитных бетонных стен, откидная конструкция кажется идеальным решением для изнурительного графика. обсуждение бюджета.К тому же склады всегда напоминают гигантские коробки. Если их можно собрать быстро и эффективно, кого волнует, что они немного квадратные?

А что, если бы были другие варианты?

Неизвестные, откидные стеновые панели бывают не только твердой прямоугольной формы из бетона. Отливки, такие как тонкий кирпич и фактурные камни, могут убедить зрителей в том, что эти стены представляют собой каменные конструкции. Бетонные пятна и добавки могут заставить вас подумать, что стены сделаны из песка или дерева. Изогнутые и асимметричные панели могут убедить вас, что эти стены вовсе не из бетона.

Когда такие фирмы, как Schaefer, имеют разнообразные портфели, они могут взять старую технику, такую ​​как конструкция с наклоном вверх, и применить ее на совершенно новом рынке, готовом к переменам. Или измените эту старую технику и сделайте ее лучше, быстрее, дешевле и экологичнее.

Давайте посмотрим, где в наши дни наблюдается тенденция к наклону вверх.

Склады, офисы, школы, здравоохранение, церкви, дома, парки


… Ой!

Какова высота складов в наши дни? Столетие назад средний склад составлял около 20 футов в высоту.В настоящее время склады должны обеспечивать свободную высоту 40+ футов внутри здания, что означает, что крыши находятся почти на 50 футов над землей, стены - 55 футов в высоту, а следы - более миллиона квадратных футов. Вы знаете, сколько футбольные поля могут поместиться на миллион квадратных футов? (Ответ: около 17.)

По мере того, как складские помещения продолжают расти, к конструкции стен предъявляются новые требования. Стены должны быть выше, прочнее + многоэтажность. Их нужно строить быстро и в рамках ограниченного бюджета.Вот где блистают откидные панели. Откидная конструкция позволяет изготовить + возвести стены за считанные дни, тогда как сталь + кладка могут занять месяцы. Переработанные материалы часто используются в бетоне, и новые + интуитивно понятные способы мышления помогают невероятно высоким панелям стать компактнее + прочнее.

Другие рынки теперь замечают потенциальное применение откидных стеновых панелей. Зная, что стеновые панели могут охватывать многоэтажные дома и выглядеть как кирпичные здания (или из песка, или дерева, или гранита, или чего-то еще, кроме бетона), дизайнеры начали изучать возможность использования откидных панелей для новых офисов, школ, учреждений здравоохранения и т. Д. церкви.Откидные панели конструируются быстро, они прочные, могут быть аморфными и могут обеспечить превосходную изоляцию + энергоэффективность. Ремонт школ с соблюдением крайних сроков в августе, складские помещения с крайними сроками в ноябре, церкви + медицинские офисные здания (MOB) со сроками месяц назад начинают ценить этот развивающийся метод строительства. Конструкции торнадо все чаще склоняются к откидным бетонным конструкциям, чтобы обеспечить достаточную защиту для членов сообщества. Из этого чудовищного строительного материала строят даже дома!

Помимо проникновения на большинство рынков, с этим типом строительства также происходит изрядное количество инноваций.

Откидные бетонные композитные + некомпозитные панели

Композитные + некомпозитные панели существуют уже более десяти лет; тем не менее, они были обнаружены в последние годы, когда были введены новые требования энергетического кодекса. Обе эти панели включают слой изоляции, зажатый между двумя слоями бетона, как сборный железобетон, но непосредственно встраиваемый в откидную панель, когда она формируется в полевых условиях. Композитные панели имеют равные слои железобетона, соединенные между собой соединителями (т.е. 3 дюйма бетона + 2 дюйма изоляции + 3 дюйма бетона), тогда как некомпозитные панели имеют более толстый внутренний железобетонный слой, сопоставимый со стандартной панелью, и более тонкий внешний архитектурный слой (например, 7 ¼ дюймов бетон + 2 дюйма изоляции + 3 дюйма бетона. шпон).

В то время как обе композитные + некомпозитные панели более эстетичны, чем стандартные откидные бетонные панели, поскольку изоляция скрыта от глаз, композитные панели используют изоляционный зазор как возможность улучшить структурные характеристики панели.В них используется меньше бетона и меньше арматуры, чем в стандартном аналоге. Они весят меньше, что помогает уменьшить размер основания + сейсмические нагрузки как более эффективная конструкция. С учетом сказанного, необходимо также учитывать дополнительную стоимость соединителей, их долговечность и сложности, связанные с подъемом более тонких слоев бетона.

Бетонные опалубки с откидным верхом

Об эстетике мы уже говорили. Велика вероятность того, что бетон, откидывающийся вверх, не расширился бы со складов, если бы он не выглядел так же хорошо, как на зданиях с более высокой видимостью.Формовочные лайнеры могут создавать вид кирпича, стекла, фарфора, песка, камня, плитки или самана, а также могут добавлять узоры от елочки до плетения корзин, что недавно вдохновило дизайнеров на использование наклонных панелей при разработке некоторых более уникальных зданий. . Подъемная «кирпичная» стена может быть построена за очень короткое время и имеет собственную естественную изоляцию. В сообществах, где здания дополняют друг друга, можно использовать опалубку, чтобы приспособить откидывающееся вверх здание в окрестности с более экономичным бюджетом.

Подъемные бетонные волокна

Самое спорное мы оставили напоследок. Подъемный бетон может стоять прочно, если в него встроена стальная арматура. Арматура регулярно используется в качестве упрочняющего агента во всех видах бетонных конструкций; он удерживает стену или пол прочно даже тогда, когда бетон начинает трескаться или ослабевать (и сводит к минимуму их возникновение).

Проблема - сталь дорогая и с каждым днем ​​становится все дороже. Эта болевая точка созрела для нового решения.Введите: волокна.

Начнем с того, что использование волокон вместо изгибаемой арматуры в несущих стенах еще не одобрено Американским институтом бетона из-за отсутствия испытаний. Пока этого не произойдет, волокна можно использовать там, где не требуется армирование на изгиб, но армирование для контроля трещин все же необходимо (например, плита по уклону).

Волокна могут быть из стали, пластика или стекла и могут быть добавлены в бетонную смесь перед тем, как она покинет завод, или непосредственно перед заливкой панели. Стекло, как правило, сейчас является самым популярным, но даже если используется сталь, количество, необходимое для изготовления этих волокон, по сравнению с арматурой, имеющей температуру + усадку, по-прежнему значительно снижает стоимость.Использование волокон в стеновых панелях было первоначально предназначено для взрывных работ Инженерным корпусом армии. Его однородность сделала его хорошим решением для защиты бетона, как многослойное безопасное стекло в разбитом лобовом стекле. И мы упоминали, что это переработанные материалы?

При устранении арматуры для контроля трещин это:

  • Уменьшает общий тоннаж арматуры
  • Сокращает время выкладки + связывания арматуры
  • Уменьшает количество стульев (и любые неточности, связанные с размещением стульев)

В общем, это экономит материалы, труд + время (иначе говоря, стоимость).

То, что начиналось как очень примитивное решение, было и продолжает обновляться, так что его очень реальные преимущества во времени, стоимости + энергоэффективности могут быть реализованы на большинстве рынков без потери эстетики. У нас есть команда, специализирующаяся на проектировании с использованием наклонного бетона и отслеживании тенденций, которые могут сделать его еще более привлекательным для наших клиентов. По мере того, как современный мир и инновации приспосабливаются к потребностям наших клиентов, мы тоже.