В жилищно-гражданском строительстве применяются панельные и каркасно-панельные
конструкции, а также монолитная кирпичная
кладка,
кладка из крупных кирпичных или керамических блоков и керамических панелей. Стены из монолитной кирпичной кладки и крупных кирпичных блоков экономически целесообразно использовать при максимальной высоте зданий девять этажей. При проектировании и строительстве зданий высотой 12 этажей и больше приходится применять армированную кладку стен из кирпича и растворов высоких марок. На отдельных участках стен нижних этажей кирпичную кладку заменяют бетонными блоками. Вес кирпичных зданий даже при высоте девять этажей намного превышает вес каркасно-панельных и панельных зданий. Трудозатраты при возведении кирпичных зданий более чем на 20% превышают трудозатраты при строительстве панельных зданий такой же этажности.
Практика проектирования индустриальных многоэтажных жилых домов определила две конструктивные схемы — каркасно-панельную и панельную. Каркасно-панельная схема предусматривает передачу всех действующих нагрузок на
каркас, который обеспечивает
прочность и
устойчивость здания. При бескаркасной панельной схеме вся
нагрузка должна восприниматься системой панелей (как правило, панелями поперечных стен и перекрытий). Вопрос о преимуществах каркасной или панельной схемы в строительстве жилых домов и гостиниц непосредственно связан с этажностью зданий (т. е. с величиной действующих нагрузок).
Наиболее существенными преимуществами панельной
конструкции перед каркасной являются: меньший
расход стали (примерно на 15—20%); простота обеспечения общей жесткости и устойчивости
здания; большая заводская готовность элементов; меньшая трудоемкость возведения
здания (количество монтажных элементов сокращается почти втрое); обеспечение лучшей звукоизоляции ограждающих конструкций.
Одной из проблем многоэтажного панельного строительства является
прочность. Оценивая панельные
конструкции с точки зрения прочности и надежности, нельзя не обратить внимания на серьезный недостаток их основных узлов — опирание перекрытий на несущие стеновые панели (платформенный
стык). Опорный
узел передачи усилий в несущих панелях через опорные участки плит перекрытий «насухо» (т. е. без растворного шва) не является достаточно надежным: создаются большие местные перенапряжения. Сечение в зоне горизонтального стыка менее надежно, чем
сечение в середине высоты панели, так как трещины, а затем отслоение бетона панелей стен появляются обычно по косым площадкам, именно в зоне стыков. Основными факторами, снижающими
прочность этого стыка, являются недостаточная
прочность бетона при кассетном изготовлении панелей; появление эксцентриситета продольной силы за счет смещения панелей стен вследствие отклонений по толщине и глубине опирания настилов перекрытий (эксцентриситет 2 см уменьшает несущую способность панели на 20—25%); недостаточное заполнение шва раствором в поперечном сечении; неравномерность толщины и сжимаемости растворного шва по длине стенки; концентрация напряжений в зоне стыка.
Следует отметить, что возможная концентрация нагрузок от больших грузовых площадей в отдельных точках опирания панелей вызывает значительные местные перенапряжения, которые могут в полтора-два раза превышать расчетные значения напряжений. Так, трещины в опорной части панелей появляются при напряжениях, составляющих 20% призменной прочности бетона панелей. Такие напряжения отвечают погонной нагрузке в пределах первого этажа девятиэтажного дома при шаге поперечных стен 3,2 м. Значительно осложняется возведение крупнопанельных конструкций в зимних условиях ввиду малой прочности растворного шва, ограничивающей возможность увеличения этажности (этого недостатка лишены каркасные
конструкции).