Текст
                    Д С ВЯЦЕНКО

Инж. А. С. ВАЦЕНКО СБОРНО-ИНДУСТРИАЛЬНОЕ ЖИЛИЩНОЕ СТРОИТЕЛЬСТВО А. С. ВАЦЕНКО — СБОРНО ИНДУСТРИАЛЬНОЕ ЖИЛ, СТРОИТЕЛЬСТВО Замеченные главнейшие опечатки Строка Напечатано Следует читать 32 63 Табл. 9 внизу слева фревен 8 снизу Х = 0,20 кал-час °C Москва 19 фасонный X = 0,20 кал!м • час °C Зв,Ленинград 7 v ГЛАВНАЯ РЕДАКЦИЯ СТРОИТЕЛЬНОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
Книга содержит'. 1) краткий очерк круп- ноблочного строительства-, 2) основные принципы и установки по индустриаль- ному строительству-, 3) анализ основных конструктивных схем; 4) сборно-индустри- ; альные методы в жилищном строительстве, i Книга может служить хорошим пособи- ем для инженеров и архитекторов, проекта- ; рующих жилые здания. Редактор Б. А. Шебуев Техред Е. Д- Гракова Уполномоч. Главлита В-19561 Тираж 4000 экэ. Сдано в набор 14/VI 1935 г. Подписано к печ. 15/IX 1935 г. Размер бумаги 62X94—*/*» 6х/а п. л.+вклейка эн. в 1 п. л. 52 003 Зак. тип. 17142 1-я тип. Трансжелдориздата, Москва, Большая Переяславская, 45.
РАЗДЕЛ I 1. ОСНОВНЫЕ ПРЕДПОСЫЛКИ К ПЕРЕХОДУ СТРОИ- ТЕЛЬСТВА НА ИНДУСТРИАЛЬНЫЕ МЕТОДЫ Индустриализация строительства является главным рычагом, с помо- щью которого возможно рационально разрешить весь комплекс вопро- сов жилищного строительства. В последние годы наблюдаются значительные положительные сдвиги в строительной технике, но все же они недостаточны и не дают опти- мальных решений для осуществления жилищного* строительства высокого качества. ’ ' Только техническая реконструкция строительства' на базе индустриа- лизации его может оптимально разрешить проблему'* жилищного строи- тельства. * Метод сборно-индустриального строительства (крупноблочного), на- чатый нами еще на Украине с 1929 г., в том понимании, какое мы предлагаем в настоящем труде, может явиться одним из методов, кото- рый позволит осуществить строительство при высоких качественных и количественных показателях. Каковы же основные недостатки в строительстве, снижающие его качественные и количественные показатели? По линии конструктивных решений имеется целый ряд как бы бес- спорных достижений в части рационального использования материалов, идущих на изготовление конструкций, при значительном снижении излиш- них запасов прочности, облегчении отдельных элементов, замене дефицит- ных материалов менее дефицитными и т. д., что видно хотя бы из табл. 1. Эта таблица показывает, что затраты таких материалов, как кирпич, камень бутовый, составляют приблизительно 50% от количества мате- риалов, затраченных на строительство в 1913 г. Уменьшение леса — еще большее, а металл составляет всего-навсего несколько процентов (около 2,5%). Наряду с этим нет однако того уменьшения количества рабочей силы, которое должно было получиться вследствие указанного уменьше- ния расхода материала в конструкциях. 3
Таблица I1 Расход материалов по годам 1913 г. принят равным 1,00 Наименование материалов Годы 1913 1929 1930 1931 1932 Кирпич 1,00 0,76 0,81 0,67 0,49 Камень бутовый 1,00 0,73 0,63 0,46 0,46 1,00 0,60 0,52 0,41 0,57 Лес круглый 1,00 0,44 0,57 0,29 0,24 » пиленый 1,00 0,49 0,39 0,40 0,38 Железо * 1,00 0,07 0,014 0,019 0,025 Характерные показатели дает нижеприводимая табл, 2, заимствован* иая из той же работы ВНИТО строителей. Таблица 2 Соотношение стоимостей производственных расходов и строительных материалов Годы Все производственные расходы Стоимость материалов франко- постройка без начисления 1913 0,407 0,593 1929 0,377 0,623 1930 0,346 0,654 1931 0,398 0,602 1932 0,398 0,602 Примечание. Соотношения выведены на основании постоянных цен 1929 г. Наряду с общим уменьшением расхода материалов на 1 М1 * 3 стройки наблюдается вздорожание отдельных материалов, об'ясняемое главным образом несовершенным, трудоемким методом их добычи и обработки. Если учесть, что параллельно с уменьшением расхода материалов 1 Таблица взята из работы ВНИТО строителей «Индексы стоимости Москов- ского жилищного строительства за годы первой пятилетки> (бригадир инж, Л. И. Онищнк). 4
на 1 м3 стройки нормы ручной выработки в основном не снижены, невидимому, причины перерасхода рабочей силы нужно искать в отсутствии правильной организации работ на стройплощадке, в излишней тру- доемкости некоторых „рационализированных® конструкций и в излиш- них дополнительных работах. Нижеприводимая табл. 3 (из той же работы) показывает, что строй- материалы, добываемые и обрабатываемые неиндустриальными мето- дами, значительно больше вздорожали, нежели материалы, обрабатываемые индустриальными методами. Таблица 31 Индексы вздорожания материалов Наименование мате- риалов За 1 принята стоимость 1913 г. За 1 принята стоимость 1929 г. 1913 1929 1930 1931 1932 1913 19291193011931 1932 Кирпич красный . . 1,00 2,42 2,74 3,00 3,56 0,41 1,00 1,13 1,24 1.47 Камень бутовый . . 1,00 2,96 3,28 6,24 6,24 0,34 1,00 1,11 2,11 2,11 Песок 1,00 2,35 2,23 3,80 4,35 0,43 1,00 0,95 1,62 1,85 Цемент 1,00 1,16 1,49 . 1,57 1,51 0,52 1,00 0,98 0,98 0,94 Извесь 1,0( 2,14 2,16 3,22 4,22 0,47 1,00 1,02 1,50 2,06 Лес круглый . . . 1,00 2,38 2,55 3,27 3,55 0,42 1,00 1,07 1,37 1,49 » пиленый . . . 1,00 2,00 3,07 3,36 3,68 0,89 1,00 1,18 1,30 1,49 Железо 1,00 1,40 1,37 1,32 1,33 0,71 1,00 0,98 0,94 0,95 Эти данные с достаточной отчетливостью устанавливают причины вздо- рожания стройматериалов и указывают пути, по которым должна быть направлена техническая мысль. Для получения рентабельных материалов и конструкций из них необходимо: а) максимально механизировать все трудоемкие процессы по добыче сырья для стройматериалов; б) подвергнуть некоторые виды сырья дополнительной специальной обработке с тем, чтобы из переработанного в полуфабрикат сырья соответствующим образом можно было индустриальными (заводскими) методами получить рентабельные стройматериалы, изделия и конструк- ции; » в) найти новые виды стройматериалов, а также использовать в ра- циональном сочетании существующие для получения технически совер- шенных конструктивных решений. Уменьшение трудоемкости по добыче и обработке стройматериалов путем применения механизации, специальная переработка сырья с целью получения эффективных фабрикатов, изыскание новых видов строймате- риалов и рациональная композиция существующих — все это дает воз- можность уменьшить: 1) расходы материалов на единицу готового здания; 2) трудоемкость на постановку фабрикатов в дело, в стройку; ’ х Табл. 3 взята из работы той же бригады ВНИТО строителей «Индексы стоимости Московского жилищного строительства за годы первой пятилетки».
3) затраты (человеко-дней и машино-дней) на транспорт внепостроеч- ный и внутрипостроечный. Кроме того это даст возможность получить готовое здание: а) высокого качества; б) с минимумом затрат по всем показателям; в) с высокими эксплоатационнными показателями. Высказанные положения могут быть иллюстрированы на таких в на- стоящее время основных материалах, как бут и кирпич (табл. 4). Рис. 1 Сравнительный график работы автомашин при ручной н механизиро- ванной выгрузке и нагрузке. Уже этот частичный пример, затрагивающий только незначительный участок большого и важного вопроса реконструкции строительной тех- ники, с наглядностью указывает на необходимость проведения целого ряда мероприятий с целью получения эффективного строительства. Высококачественное строительство, осуществляемое в технически минимальный срок, с высоким архитектурно-художественным оформле- нием и оптимальными эксплоатационными показателями может быть получено: а) при широко развитой производственно-индустриальной базе, да- ющей возможность получения высококачественных строительных фаб- рикатов; <5
Таблица 4 Расход материала на элементы здания Наименование материалов и показателей Единица изме- рения Без пере- работки бут После специал перера- ботки бутовый щебень Без пере- работки кирпич После специал. перера- ботки кирпичи, щебень 1 Бут на 1 л» фундамента1. . . Бутобетон Кирпич иа 1 ,ма стены а . . . Уменьшение расхода мате- риалов ( в весовом отноше- нии)* * 3 Уменьшение транспортных за- трат в связи с уменьшением веса конструкций 4 * . . . . Увеличение пропускной спо- собности транспорта в свя- зи с уменьшением времени на погрузочно-разгрузочные операции, учитывая геомет- рические размеры и форму фабрикатов, получаемых из переработаин. сырья (рис. 1) Уменьшения эксплоатациониых расходов иа отопление зда- ния 6 * Уменьшение трудоемкости при постановке фабрикатов в стройку (табл. 5) 2 Л18 » в раз > » » » 3 0,65 1,0 1,0 1.0 1,0 4 0,45 1,6 1,6 3-6 3,0 5 0,50 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 6 0,35 2,4 2,4 3-6 2,0 6,0 | * См. пояснения на стр. 45. ’ При употреблении вместо нормального кирпича вспученной глины в виде щебенки для крупнопористого бетона мы имеем возможность получить ранио альную конструкцию стенового блока как с физико-технической, так н теплотехнической точки зрения. Пояснения высказанного соображения см на стр. 58—68. * Уменьшение веса достигается за счет утонения конструкции стены и уменьшения об'емного веса, а) фундаменты — при об'емном весе бутовой кладки 2000 кг|.к‘ » » » бутобетонной кладки 1800 кг\м.' получаем уменьшение веса конструкции в: , 2000 • 0,65 . - --------- 1,6 раза; 1800 • 0,45 ₽ б) Стейн — при об'емном весе кирпичной стены 1800 кг\м' „„ » » » стен нз блоков на кирпичном щебне из вспученимх материалов 1100 получаем уменьшение веса конструкции в: 1800 • 0,5 ~100 • 0,35 » 214 ₽а3>' коиструкцийНИИМаеИ ^MeHLmeHHe тРанспортных затрат пропорционально уменьшению неся • См. примерный теплотехнический расчет на стр, 63—64. 7
Таблица а Норма расхода рабочей силы Наименование работ Рабочая сила в чел.-час. % на 1 л1 стены всего квалиф. { неквал. Укладка стен а 2 кирпича при 20%-ном количестве проемов и при производи!ельиости камен- щика-кладчика в 3000 шт. кир- пичей 8 • 206 кладчиков - 2qqq 3-2-26 0,55 1,098 1,648 100 Монтаж блоков при помощи крана «Кайзер», считая производитель- ность крана в 77 м3 . . 8 каменщиков 1-й pj ки уу .... 8 » 2-й » уу . • • . 0,104 0,104 0,208 13,5 б) при правильной организации площадочных работ и работ по мон- тажу сборных элементов. Как правило, на стройке должны 61 ть только монтаж и незначи- тельные доделочные работы; все элементы здания должны заготовляться заводскими методами, причем законченность каждого элемента должна быть доведена до такого предела, при котором на стройке оставался бы только монтаж: здание должно возводиться не из строительных материалов в чистом их виде, а из материалов, предварительно перера- ботанных индустриальными методами в сборно-индустриальные эле- менты. Конечно под готовыми, укрупненными частями конструкций не долж- но понимать обязательно во всех случаях целую конструкцию, как она есть в готовом здании (например междуэтажное перекрытие с полом, потолочной отделкой и т. д.); наоборот, сборно-индустриальные кон- струкции могут (во многих случаях должны) состоять из нескольких отдельных стандартных, законченных элементов, составляющих после их монтажа целую конструкцию (например междуэтажный щит перекры- тия-}-щит паркета + подшивки — .сухая* штукатурка; железобетонная плита-косоур маршевый щит—ступени и т. д.). 8
При выборе конструктивных решений частей здания нужно иметь, в виду возможность изготовления отдельных элементов конструкции завод- скими методами. Части здания, которые в процессе монтажа могут под- вергаться порче (например чистые полы, лестничные марши-ступени, вну- тренние перегородки при отсутствии защиты их от дождя и т. п.), необходимо конструировать таким образом, чтобы часть конструкций или целый элемент можно было установить раньше, а другие элементы в момент окончательной отделки здания. Соображения подобного рода должны найти четкое отражение в проекте организации работы и в кон- структивном оформлении здания. Необходимо обратить внимание недостаточно еще опытных проекти- ровщиков на то, что между сборными элементами, изготовляемыми инду- стриальными заводскими методами, и так называемыми „сборными" элементами, которые по сути дела представляют собой обыкновенные кустарные конструкции, но только соединенные » крупные элементы, нет ничего общего. Разница между такими „сборными" элементами.. 8 ? J 4 5 6 7 Рис. 2. Щит системы НИИЖС для сборного строительства. /—шпунтовый половой настил 3,5 см, 2—рабочий настил 1,9 см, 3~горбыли 1,6 слс, 4—засыпка 10 см, 5—дощатые балки 10 см, 6—подшивка с четвер- тями 1,9 см, 7— штукатурка наносится на месте, I-я дощатая гвоздевая балка, 9—диафрагма. изготовляемыми на так называемых „стройдворах*, и обыкновенными1 кустарными конструкциями, изготовляемыми непосредственно на месте стройки, заключается лишь в том, что для изготовления первых могут быть сделаны примитивные шаблоны. Такая „сборность" не может дать ни экономического, ни технического эффекта в сравнении с подлинно’ сборно-индустриальными конструкциями. Высказанные соображения иллю- стрированы примерами в нашей работе: „За индустриальное жилищное строительство" (рис. 2)1. Наравне с правильной и четкой организацией работы по монтажу сборных элементов здания и созданием производственно-индустриальной; базы для их изготовления должно быть обращено сугубое внимание на правильную организацию тех видов работ, которые не могут быть вы- полняемы заводскими методами, а производятся на месте самой стройки,, как например рытье котлованов, кладка фундаментов (если последние выполняются не из сборных элементов, а например бетонные), устройство на- бивных полов в подвальных помещениях и т. д. Неправильная постановка подобных работ может отрицательно сказаться на организации всей «Проект и стандарт» № 1, 1934 г. &
упоительной площадки, может вызвать сильную задержку в постройке 2ииГи В конечном результате удорожить строительство. здании г. тивн0.сметным данным мы сделали анализ распределения * °пабочей силы, механизмов, стоимости и веса материалов в предполо- ^нии что весь комплекс постройки здания разбит на четыре раздела: Же 1 ’общестроительные работы, производимые непосредственно на ме- лете стройки. 2. Механизированный монтаж. 3. Ручной монтаж. 4. Изготовление деталей и элементов на заводе. К первому разделу были отнесены работы: 1) рытье котлованов, 2) кладка фундаментов, 4) „ стен подвала, 4) я дымовых и вентиляционных каналов, 5) устройство обычных перегородок из досок в подвале, 6) „ бетонных полов, 7) „ глинобитных полов, 8) частичное устройство деревянных полов, 9) лестницы с набивными на месте ступенями в подвал, 10) устройство в торцах обыкновенных стропил и обрешетины, 11) ц слуховых окон, 12) покрытие кровли, 13) навеска водосточных труб и желобов, 14) штукатурные работы, 15) малярные клеевые работы, 16) n масляные „ 17) отделка фасада. Ко второму разделу. 1) железобетонные перемычки подвала, 2) стены из крупных блоков, 3) щитовые перегородки, 4) , деревянные перекрытия, междуэтажные, 5) , » » чердачные, 6) железобетонные перекрытия санитарно-технического узла, 7) . „ лестничных клеток, 8) стропила и щиты крыши, 9) железобетонные лестницы, 10) „ балконы. К третьему разделу. 1) установка дверей, 2) я окон, 3) . перил лестниц, 4) . перил балконов. 10
К четвертому разделу. 1) сборные железобетонные перемычки, 2) „ „ прокладные плиты, 3) крупноблочные элементы наружных стен, 4) „ „ несущих конструкций, 5) сборные перегородочные щиты, 6) „ деревянные междуэтажные щиты, 7) „ „ чердачные 8) . сборные железобетонные перекрытия санитарно-технического узла, 9) „ „ , лестничной клетки, 10) сборные фермы (стропила и щиты крыши), И) я железобетонные элементы лестниц, 12) „ „ , балконов, 13) „ подоконники, 14) элементы дверных проемов, 15) „ оконных „ 16) металлические решетки лестниц, 17) „ „ балконов. Нами сознательно взято такое конструктивное оформление проекта, в котором еще недоработаны до конца некоторые разделы работ в смы- сле их выполнения индустриальными методами и оставлены кустарные формы работ, например штукатурные работы, кладки фундаментов, стен подвала из бута, лестниц в подвал (набивные) и т. д. при выполнении всех остальных конструкций здания заводскими методами, т. е. взято, казалось бы, одно из лучших решений крупноблочных домов, имею- щихся в настоящее время. И все же анализ показывает, что затраты рабочей силы первого раздела работ по отношению ко всем остальным разделам составляют 47,4%, в то время как удельное значение второго раздела, включающего в себя почти все основные элементы, всего 8,2% (рис. 3). Необходимо еще иметь в виду, что процент первого раздела фактически значительно выше, так как изготовление сборных элементов на заводе принято также неиндустриальное, в силу чего мы позволили себе не останавливаться на анализе соотношения р >бочей силы при ме- ханизированных процессах (правые столбцы разделов рис. 3). Такая же картина получается и с рабочей силой на транспорте (по первому разделу 30,5%) и со сметной стоимостью (по первому разделу 13,50%) (рис. 3). Если же взять соотношение рабочей силы только на стройплощадке, исключив все заводские операции (раздел IV), которые по сути дела стройплощадки не должны касаться, как не касаются ее все расходы рабочей силы, например по изготовлению металлических балок, стекла, гвоздей, цемента, кирпича н т. д., и которые фактически никогда и не учитываются в строительных сметах и проектах организации работ, то получится еще более разительная картина: затрата рабочей силы иа ра- боты первого раздела составит 74,46% от затрат рабочей силы на все остальные работы. Аналогичная картина получается и с транспортом 11
материалов первого раздела (40,02%’) и сметной стоимостью рабочей силы (28,72%) и материалов (51,60) того же раздела (рис. 4). Вышеприведенных показателей достаточно для того, чтобы с особой остротой подчеркнуть то обстоятельство, что только при максималь- ной индустриализации всех видов работ путем заводского изготов- 12
ления элементов, при правильной, и полной механизации операций, остающихся на самой стройке, можно получить оптимальные ре- зультаты. При недоучете всех этих обстоятельств эффект индустри- альных методов строительства может быть значительно снижен. 2. КРАТКИЙ ОЧЕРК КРУПНОБЛОЧНОГО СТРОИТЕЛЬСТВА Краткий исторический обзор мы строим по принципу освещения отдельных этапов крупноблочного строительства, которые имели то или другое значение (положительное или отрицательное) в развитии основ- ных установок, излагаемых в нашем труде. Строительство из сборных круп- ноблочных элементов за границей касалось в основном стен. Одни решения (арх. Э. Май) шли по линии применения легких напол- нителей (рейнская пемза) при гомо- генной структуре стены (рис. 5). Кроме применения легких наполните- лей, улучшающих теплотехнические качества в конструкции блока, ничего существенного не было сделано. Другой прием — принцип слойной структуры стены — был применен в системе Брона (рис. 6). Блоки, как правило, во всех круп- ноблочных стройках за границей изготовлялись кустарными метода- ми у места стройки, и только в по- следних работах арх. Э. Мая изго- товление блоков производилось на Рис. 5. Гомогенная (однородная) структура блока. заводе, на котором были механизированы только операции по приго- товлению бетонной массы. Набивка блоков частично производилась набивной машиной. Остальные этапы обработки блоков заводскими методами также не нашли своего решения. Другие элементы здания кроме сборных перекрытий типа „Рапид® в проекте арх. Э. Мая решались не в сборном виде. Основные харак- теристики крупноблочного строительства за границей отражены в табл. 6. Как видно из табл. 6, главное внимание было обращено на проек- тирование стен из крупных элементов. В области архитектурного оформления зданий с учетом специфиче- ских особенностей членения стены, состоящей из крупных элементов, исследования не были поставлены. Не был также разработан вопрос выбора и решения конструктивных схем. Организация монтажных работ также не нашла четкого разрешения. 13
Применявшиеся механизмы не были специально приспособлены к спе- цифическим условиям крупноблочного строительства. Рис. 6. Конструкция блока системы Брона. Таблица 6 Основные характеристики крупноблочного строительства за границей Наименование основных операций Место строительства Голландия, Амстер- дам, сист. Брона (1921 г.) Кембридж, Англия Германия, Фридрихсфельд сист. Брона Германия, Франк- фурт-на-Майне, сист. Э. Мая (1927—1928 гг.) А- Проектирование Элементы стеновых бло- ков .... • . . . . Высота камня равна этажу То же То же Три деления на этаж Толщина стеновых бло- ков в см . 15 18,75 .25 20 Средний размер плит До 40 3,3 в мг ........ 10—15 — Вес элементов в т . , . 8 8-10 » 8 0,726 Конструкция блоков . . Многослойная То же То же Однослойная Б. Организация ра- бот и механиза- ция Метод доставки сборных элементов ....... Изготовление на месте » На автомобилях Место изготовления сборных элементов . . Изготовление на месте » J> На заводе Метод изготовления . , Ручная набивка в деревянные формы > » Ручная, частично машинная Произвол, завода мЧгод бетона Не было завода » 20 000 Монтажные механизмы . Порт, металличе- ский кран Металлический кран «Кайзер» Методы уплотнения и ускорения твердения бетонов (вибрация и пропаривание или элек- тронагрев) Не применялись » То же
Вопросы технологических процессов по изготовлению крупноблоч- ных элементов (рис. 7) не достигли хотя бы того технического уровня, который был например в производствах по изготовлению бетонных мелко- блочных камней. Мы не останавливаемся на таких больших стройках, как пирамиды в Египте, дворцы и общественные здания в Греции и Риме,, которые имели интересные технические решения с точки зрения крупно- блочного строительства, учитывая состояние техники того времени (рис. 8). Кроме того мы не останавливались на более поздних стройках из крупноблочных элементов (например портовые сооружения, памятники,, здания и т. д.) ввиду того, что достаточных научно-исследователь- ских и производственных данных о них не имеется. Рис. 7. Ручная набивка блоков. Кратко останавливаясь на развитии крупноблочного строительства1 в СССР, мы отмечаем, что впервые в 1929 г. главные работы по этому виду строительства в опытно-показательном порядке с широко постав- ленной. научно-исследовательской работой были начаты на Украине под нашим непосредственным научным руководством. Немного раньше (1928 —1929 гг.) в Москве были произведены работы по постройке 2-го Дома милиции (проектировщики, инж. Г. Б. Красин, проф. Е. В. Костырко и проф. |А. Ф. Л о л е й т|). Некоторые сборные элементы были конструктивно тяжелы и неэкономичны (например блоки стен нижних этажей, имевшие толщину в 70 см),. другие требовали применения дефицитных по тому времени материалов (железобетонные внутренние столбы, перекрытия). Результаты изготовления, монтажа элементов и экономики крупноблочного строи- 15-
тельства не были достаточно освещены в печати, почему этот опыт к сожалению не дал нужного эффекта. Почти одновременно с Украиной б. Уральским отделением ВИС был построен в Свердловске один небольшой, двухэтажный дом из крупных блоков. Большое количество элементов, требующих дефицитных мате- риалов (цемент, железо), — внутренние столбы, прогоны, междуэтажные перекрытия, плоская крыша — все из железобетона, каки 2-й Дом мили- ции в Москве, повидимому, также явилось причиной того, что на Урале крупноблочное строительство не могло получить соответствующего раз- вития. Поставленные и проводимые нами работы в отличие от заграничного опыта положили начало специфическому направлению и развитию сбор- но-индустриального строительства в СССР. Рис. 8. Пиранези. Техническое приспособление древне- римской архитектуры. Специфичность сборно-индустриального строительства заключается в том, что в отличие от индустриального строительства за границей (и то неполного, например наряду с индустриальными методами при возведении металлических каркасов применяется кустарная кладка кир- пича— заполнение каркаса) в СССР положено начало комплексному сборно-индустриальному методу, т. е. такому методу, который преду- сматривает индустриальное изготовление деталей и элементов здания на заводах, а на стройке наряду с механизацией общеплощадочных работ в основном только монтаж этих деталей и элементов, а также произ- водство отделочных работ из заранее заготовленных на заводах ча- стей („сухих" штукатурок, орнаментов и других архитектурно-конструк- тивных деталей). Таким образом получается комплексный охват строительства сборно-индустриальным методом, что мы и стараемся иллюстрировать в нашем труде. Для решения этой задачи: 16
1) положено начало созданию теории построения и выбора геоме- трических размеров сборных элементов, т. е. установлены принципы ти- пизации и стандартизации последних; 2) поставлено изучение вопросов тоннажное™, конструирования, технологии, транспортирования, организации работ и т. д., определяю- щих эффективность того или иного решения сборных элементов; 3) поставлен вопрос и вырабатываются основные направления и тре- бования в выборе монтажных механизмов (напомним, что за границей в крупноблочном строительстве применялись монтажные механизмы, взя- тые из практики стационарных предприятий, — мощные портальные или консольные краны), нами же была поставлена задача нахождения такого Рис. 9. Вид расположения сплошных (направо) и слойных (налево) блоков. типа монтажного приспособления, который давал бы возможность в лю- бых условиях и при любой конфигурации здания и генерального плана застройки эффективно осуществлять монтаж элементов1; 4) разрабатываются технические условия на проектирование и воз- ведение зданий из сборно-отделочных элементов; 5) поставлены вопросы получения материалов для сборно-отделочных элементов; 6) изучаются технологические процессы и проектируются заводы по изготовлению сборно-индустриальных деталей и элементов. Таким образом в СССР впервые в широком смысле поставлена проб- лема сборно-индустриального строительства. Но так как в 1929 г. почти никаких технико-экономических данных в этой области не было, то ‘См. наши работы: 1) «Стены из больших массивов», Тех. изд., 1931 г., 2) журн. «Строительная промышленность» № 11 за 1931 и 1932 гг. 2 Ииж. Ваценко 17
нэм пришлось ставить вопрос в полном комплексе. метод проектирования сборно-индустриального строительства, выбор и решение конструктивных схем технология изготовления сборных элементов и наконец проект органи- зации и производства работ. Вначале был поставлен вопрос выбора конструктивной схемы, опре- деления оптимальных размеров блоков с конструктивной, производствен- ной, транспортной и архитектурной точек зрения. Для выяснения оптимальных размеров стеновых блоков последние нами были запроектированы приблизительно от 1,0 до 5,0 т, что поз- волило на основании экспериментально исследовательских данных сделать Рис. 10. Конструкция сплошного блока (1930 г.). практические выводы. Наряду с целым рядом преимуществ изготовления блоков в вертикальном положении необходимо также отметить, что го- ризонтальный способ требует значительно больше места, что видно из, рис. 9. Параллельно с выявлением рентабельных размеров блока был также углублен вопрос по изысканию рациональной конструкции послед- них с теплотехнической точки зрения, для чего были запроектированы, и осуществлены сплошные (гомогенные) и слойные блоки (рис. 10, 11 и 12). Для разрешения вопроса выбора рациональной схемы были запро- ектированы и осуществлены в об'емах средств, отпускаемых на опытное строительство, об'екты со следующими конструктивными схемами (табл. 7) (рис. 13—19). Таким образом было охвачено большое количество конструктивных, схем, причем среди них были выдвинуты три таких, которые не имел», своего применения в практике сборно-индустриального строительства: 18
Таблица 7 06‘екты Конструктивные схемы Основные характеристики Здания УкрГИС См. рис. №32 Железобетонные столбы и прогоны (рис. 13) Опытный дом на Холодной горе См. рис. № 29 Сборные железобетонные столбы и ригели, опираю- щиеся на наружные стены (рис. 14) Первые дома для Краммашстроя См. рис. М» 37 Внутренние несущие стены, наружные теплоограж- дающие (рис. 15) Жилой дом ВСНХ УССР в Харькове См. рис. № 39 Внутренняя продольная стена с опиранием перекры- тий на наружные стены (рис. 16) Опытный дом INI 2 1931 г. (правая половина) См. рис. NJ 26 Сборные железобетонные столбы; горизонтальные нагрузки воспринимаются заполнением так называе- мым «нежесткий каркас» (рис. 17) Опытный дом № 2 1931 г. (левая по- ловина) См. рис. № 25 Сборный железобетонный каркас с теплым заполне- нием (рис. 18) Опытный дом МИ 1930 г. t См. рис. Кв 37 Колонны образуются в сты- ках наружных блоков по- перечной несущей железо- бетонной плиты (рис. 19) ГНТИуМ1933НИ*' П°ДР°биее см« Альбом проектов крупноблочного строительства УкрГИС, 2» 19
а) схема внутренних поперечных несущих стен с ненесущими (само-| несущими) наружными теплоограждающими стенами (рис. 15); Рис. 11. Конструкция слойного блока (193U г.). б) столбовая система, так называемый „нежесткий каркас", с учетом работы заполнения (рис 17); Рис. 12. Слойный блок (изометрия). в) полукаркасная система с самонесущими наружными стенами (рис. 19). Весь этот разнообразный ассортимент конструктивных схем дал нам возможность сделать в пределах производственных и опытных матери- i алон целый ряд практических выводов. 20
OSOl 1*340-+-----------ШО ------------1 Рис. 13. Здание Украинского института сооружений в Харькове
1 п I In Рис 14. Опытный дом (1929 г.) в Харькове. 22
11.30 Рис. 15. Дом для Краммашстроя (вариант 1).
КЗ
Рис. 16 Дом ВСНХ УССР в Харькове (пдан 2 и 3 этажей и план 4 и 5 этажей),.
3842 Рис. 17. Опытный дом № 2 (1931 г) в Харькове.
А. По плитным и плитно-каркасным схемам: 1. Конструкция внутренних поперечных стен, давая возможность функционального расчленения основных конструкций на несущие и теп- лоограждающие, вместе с тем дает рациональное решение со статической точки зрения — здание работает как пространственная система. 2. Конструкция с внутренними столбами и ригелями, повидимому, может дать большее разнообразие плановых решений, но зато осложня- ется процесс монтажа сборных элементов и их изготовления. Б. По каркасным схемам: 1. Чисто каркасная система сложнее в монтаже, нежели плитная: затруднителен монтаж заполнения. 2. „Нежесткая" каркасная система дает возможность более рацио- нально и полно использовать механические свойства материалов в здании как пространственно-сочлененной конструкции. Рис. 18. Каркасный опытный дом № 2 (1931 г.) в Харь- кове. 3. „Нечистый" каркас, так называемая „полукаркасная" система, в основном имеет те же качества, что и „нежесткий" каркас; осложнен стык сопряжения блоков в месте образования как бы колонны каркаса. Расход рабочей силы на 1 м2 стены, считая и несущие конструкции, пропорционально отнесенные к площади наружных стен, по данным наблюдения приведен в табл. 8. 27
Таблица 8 Нормы расхода рабочей силы на1 м2 стены № домов Наименование конструкций Квалифи- цирован- ных ра- бочих Неквал и- фициро- ванных рабочих Всего № 2, 1929 г. Стены толщиной 40 см из шлако- бетонных блоков 0,291 0,786 1,077 № 2, 1931 г. Сборный железобетонный каркас 0,939 0,416 1,355 заполнение—силикаторганики . № 2, 1931 г. «Нежесткий* каркас, заполнитель— силикаторганики .... 0,763 0,374 1,137 Несмотря на колебания в затратах на рабочую силу, доходящую до 35%, которые могли явиться не следствием сложности одной конструк- ции перед другой, а просто отсутствием, быть может, достаточного на- выка у рабочих в силу известной новизны дела, все же во всех случаях затраты рабочей силы значительно ниже, нежели при кирпичной кладке (3,107 чел,-часа). Вопрос о размерах стеновых блоков и их тоннажности нами был ре- шен в том смысле, что на некоторое время самыми рентабельными будут блоки весом приблизительно 0,5—1,5 т. Выбор конструктивных схем с точки зрения преимуществ одной пе- ред другой определяется целым комплексом требований. Мы по- дробнее остановимся на этом вопросе при рассмотрении схем, имевших применение в крупноблочном строительстве в СССР. Года полтора спустя, в 1931 г., Ленгоржилстройтрест приступил к строительству крупноблочных домов (рис. 30). Одновременно на основании результатов экспериментально-исследовательских работ нами были запроектированы для Краммашстроя крупноблочные дома, чем было положено начало внедрения в производство новых методов стро- ительства. Вместе с тем с целью выяснения устойчивости конструкций из круп- ных блоков наравне с пропагандой внедрения этого вида строительства в производство при всесторонней поддержке и энергичной настойчиво- сти т. К. В. Сухомлина был запроектирован и осуществлен в Харькове первый1 в мире шестиэтажный дом с несущими конструкциями исклю- чительно из крупных блоков (рис. 20). 1 Нам иногда возоажают, что первым в СССР был выстроен 2-й Дом мили- ции н Москве, имеющий в отдельных частях семь этажей. Учитывая, что устой- чивость Дома милиции в оси вном достигалась за счет мощных железобетонных колонн и железобетонных перекрытий при большой толщине блоков (в нижних 28
Рис. 19. Опытный дом № 1 (1930 г.) в Харькове этажах — 70 — 60 см), мы считаем, что первым ломом, имеющим и несущие конструкции из крупных блоков при свобо.ном протяжении н-ружных стен, достигавшем 20 6 (где 8 —толщина стены) при к> эфициенте З'Паса А=2,5 — 3 (что никакими нормами не регламентировалось), является дом ВСНХ УССР в Харькове. 29
В последующие годы начали осуществлять крупноблочное строитель^ ство: Днепрокомбинат, Краммашстрой, Магнитка, Никополь, наконец Рис. 20. Первый в мире 6-этажный дом из крупных блоков в Харькове. только в 1933 г., т. е. через 6 лет после начала постройки 2-го Дома милиции, приступили к постройке (по одному дому) в Москва: ВСУ РККА и строительное управление Моссовета.
РАЗДЕЛ II 1. ОСНОВНЫЕ ПРИНЦИПЫ И УСТАНОВКИ ПО ИНДУСТРИАЛЬНОМУ СТРОИТЕЛЬСТВУ При решении вопросов сборно-индустриального строительства необ- ходимо иметь в виду следующие основные установки и принципы: 1. Типизируются и стандартизируются отдельные элементы дома, а не дом в целом, причем типизация и стандартизация элементов здания ни в какой мере не должны и не могут, противоречить ни качеству жилья, ни архитектурно-художе- ственному оформлению зданий. 2. Необходимо максимально использовать возможную допу- скаемую технологическим процессом вариабельность изготов- ления сборных элементов, учитывая при конструировании все вариации. Должны быть учтены все технически допустимые изменения на отдельных участках производственных процессов с целью получения максимального количества однозначных элементов, различно оформля- емых в соответствии с архитектурно-плановыми требованиями проекти- руемого здания. . Выполнение указанного требования, давая возможность художествен- но-архитектурного оформления здания, разрешает проблему заводского изготовления изделий и элементов в пределах рентабельной калькуляции заводского производства. 3. Должна существовать определенная зависимость между геометрическими размерами планово-архитектурного решения здания и отдельными его конструктивными элементами. Эта размерность, вносящая определенную закономерность в компановку ар- хитектурно-конструктивного решения здания, ни в какой мере не под- чиняет одно другому и не стесняет и не сужает архитектурного замысла. Только диалектическое единство всех компонентов строительного дела — социальных задач, техники, экономики, искусства — на каждом данном историческом этапе является решающим фактором в образовании архи- тектурный форм. Использование высших форм строительной техники наравне с соци- ально-экономическими моментами предопределяет получение высокоху- дожественного технически совершенного здания. 31:.
„пигтпмкиии здания должны быть спроекти-Ь . 4. Отдельные кон^^руцг£обы в них максимально были исполь-\ розаны таким ор ИдуЩИе На их осуществление, при правильном; зованы ма^Риосно^ функций, которые должна нести та или дру- вылолнениИдания дто положение важно потому, что оно дает опти- ГаЯ ^е^конструктивное решение со всех точек зрения: физико-техни- ческой статической и механической, позволяя тем самым получить экономически выгодное решение как е точки зрения стоимости строи- тельства, так и с эксплоатационной стороны. Для примера можно привести кирпичную стену, которая, с одной стороны, должна работать на восприятие всех внешних нагрузок (меха- ническая работа), а с другой, — служить теплозащитным ограждением. Техники старались уменьшить противоречие между этими двумя функ- циями конструированием разных типов кирпичей (эффективный, много- пустотный, многодырчатый, фасонный и т. д.) (рис. 21, 22 и 23). Такое решение конечно дает эффект, что видно из табл. 9. Основные показатели по стенам Таблица 9 Однако при функциональном расчленении основных частей здания в соответствии с их главным назначением можно получить значительно больший результат и, наоборот, технически абсурдно при функционально расчлененных конструкциях (например каркас и заполнение) вместо эффективного заполнителя употреблять обыкновенный сплошной кирпич с достаточно плохими теплотехническими и достаточно хорошими меха- ническими свойствами. 5. Функциональное расчленение конструкции с физико-тех- нической точки зрения не должно отразиться на комплексной работе здания со статич ской точки зрения. Наряду с функцио- нальным расчленением конструкций в соответствии с их основным на- значением необходимо стремиться получить такое решение конструктив- ной схемы, при котором отдельные элементы здания в целом должны работать со статической точки зрения как единая пространственная система. Такое решение дает возможность максимального использования элементов здания как со статической, так и физико-технической точки зрения. 52
При такой трактовке вопроса будет технически несовершенным на- пример решение чисто каркасного здания, в котором, во-первых, каркас рассчитывается как плоскостная система, во-вторых, заполнение не вво- дится в общую совместную работу последнего. В этом направлении нами была проделана предварительная работа по выявлению характера работы каркаса без учёта работы заполнения и с участием последнего. На рис. 24 приведена сравнительная диаграмма напряжений для трех- этажного дома с учетом работы каркаса, воспринимающего вертикальные и горизонтальные нагрузки, в сравнении с названным нами .нежестким" каркасом, в котором горизонтальные нагрузки воспринимаются заполни- телем. Оказалось, что максимальное напряжение в элементах заполнения от горизонтальных нагрузок составляет всего 1,07 кг)см2. Следовательно работа отдельных элементов здания в целом по характеру своей меха- нической работы должна быть подобна работе так называемой „жесткой" коробки. 6. Учитывая необходимость монтажности основных элемен- тов здания, последние необходимо конструировать из элемен- тов заводского изготовления (блоков, плит, стержней соответствую- щего профиля), сопрягаемых между собой в комплексную систему помощью стыков, гибких или жестких диафрагм (на металлической сет- чатой основе), соединяемых жестким или эластичным раствором, или же при помощи анкерных или шарнирных сопряжений. 7. При проектировании необходимо иметь в виду, чтобы элементы, рациональные с конструктивной точки зрения, были возможны и удобны в изготовлении подлинно заводскими методами. Напри- мер можно спроектировать очень рациональный пустотелый керамический укрупненный блок, но так как на настоящий момент не разрешен техно- 3 Инж. Ваценко 33
логический процесс изготовления таких блоков, то конечно и все, быть может, бесспорные конструктивные преимущества такого блока теряют свой смысл. Другой, пример: можно спроектировать очень замысловатое перек- рытие, у которого профиль несущих элементов будет отвечать эпюре изгибающих моментов, заполнение — всем требованиям теплотехники и звукотехники. Если выполнение такого перекрытия будет невозможно! заводскими методами, то и рациональность такого «сборного* элемента? потеряет весь смысл щ преимущество сборности,; 8. Изготовляемые в заводских условиях от- дельные детали, из- делия и элементы зда- ния должны быть вы- пускаемы в наиболь- шей степени готовно- сти, требуя после сво- его монтажа мини- мальных доделочных работ, 9. Особое внимание необходимо уделить изготовлению отде- лочных и декоратив- ных изделий и элемен- тов с целью уменьшения производства отделочных работ на самой стройке кустарными методами вви- ду их большой трудоем- кости и достаточно дли- тельного процесса экс- Рис. 23. Фасонный кирпич. плоатационной готовно- сти. 10. Необходимо учитывать, что правильно сконструированные эле- менты, возможные к изготовлению заводскими методами, должны быть просты и удобны в монтаже, не требуя дополнительных временных скреплений до получения ими окончательной устойчивости, не вызывая перерывов в производстве монтажных работ, т. е. все сборные элементы здания должны быть спроектированы так, чтобы при монтаже их могла быть обеспечена возможность организации равнопоточного производства работ. 11. Конструкции должны позволять круглогодичный мон- таж здания с минимальными приспособлениями в холодный период года. 12. Учитывая, что здание из крупноблочных элементов относится к капитальному виду строительства, необходимо наряду с повышенными 34
условиями Строительно-эксплоатационного порядка требовать, чтобы основные несущие конструкции были огнестойкими. : 13. Теплозащитные конструкции и остальные конструкции здания должны обеспечивать минимум расхода топлива на Отопление, во всяком случае как максимум не превышать расхода Топлива кирпичного здания со стенами в два кирпича для II кли- матического пояса, а для остальных климатических поясов—соответственно принятому эталону. '* На требованиях максимального облегчения веса конструкций, их минимальной трудоемкости в изготовлении и монтаже останавливаться юдробно не будем, так как 1 конечном итоге все это — зледствие заводского иэгото- зления, применения высших |)орм строительной техники, )ТО — одни из итогов инду- зтриалиэации строительства. Следовательно все элементы дания, правильно сконструи- рованные, должны быть сборно- шдустриальными, т. е. должны аопускать изготовление завод- скими методами и организацию монтажа и отделки их по прин- ципу равномерно-поточного производства работ. О требованиях в отноше- нии к отдельным элементам частей здания мы будем гово- рить в соответствующих разде- лах настоящего труда. 2. АНАЛИЗ ОСНОВНЫХ КОНСТРУКТИВНЫХ СХЕМ Систематизируя конструктивные схемы, применяемые в наших и гругих решениях, с тем, чтобы дать им оценку в соответствии с выше- изложенными основными принципами и установками сборно-ин/^устри- мь ного строительства, мы примем для анализа деление конструктивных схем на следующие группы (табл. 10): А. Каркасная группа а) Чисто каркасная система. б) Столбовая система. в) Плитно-каркасная система с несущими (частично) наружными сте- нами. г) Плитно-каркасная система с ненесущими (самонесущими) наруж- ными стенами. з« 35
СВОДНАЯ ВЕДОМОСТЬ Таблица 10 8? главнейших конструктивных схем, применявшихся в крупноблочном строительстве Кто проектировал и осуществлял Год Краткая характеристика основных конструкций Наименование об'екта Тип схемы Конструктивн. схемы А. Каркасная группа а) Чистый каркас Украинский инсти- тут сооружений 1931 Сборный железобетонный каркас. Заполнение из крупных блоков: 1) из легкого бетона 2) » силикаторгаников Жилой четырехэтаж- ный дом с индивид. квартирами I (См. рис. 25) б) Столбовая система Украинский инсти- тут сооружений НИИЖС, тип ИМ 1931 1932—1933 Сборные железобетонные столбы, прогоны. Заполнение из крупных блоков: а) из легкого бетона б) из силикаторгаников Так называемый нежесткий каркас Шлакобетонные сборные столбы, деревянные прогоны Заполнение — фибролитовые щиты То же » и II (См. рис. 26) 4 (См. рис. 27) Украинский инсти- тут сооружений Ленгоржилстройтрест Экспериментальная секция при Мос- совете 1929 1931 1928 в) П л итно-каркасная с несущими наружными стенами Сборные железобетонные столбы с железобетонным риге лем, опи- рающимся на наружные стены Сборные бетонные столбы, дере- вянные ригели, опирание на на- ружные стены Сборные железобетонные столбы, железные ригели, опирание на- наружные стены * » 2-й Дом милиция ... . .3^: — IV IV IV' (См. рис. 29) (См. рис. 30) (См. рис. 31)
Украинский инсти- тут сооружений Востоксоюзстрой Моссовет Академ, комм. хоз. НИИЖС Украинский инсти- тут сооружения на Краммашстрое Горстрой проект тип В (Ваценко) Украинский инсти- тут сооружений 1930 Сборные железобетонные столбы и ригели, опирание на наруж- ные стены Здание Института сооружений IV' (См. рис. 32) 1932 То же Жилой дом IV' (См. рис. 33) 1934 \ » г) П л и т н о-к аркасная с пе- не с у щ и м наружным ограж- дением То же IV' (См. рис. 34) 1933 Сборный железобетонный каркас. Наружные стены из шлакобетон- ных блоков (толщиной 40 см) » III (См. рис. 35) 1934 То же Б. Плитная группа а) Поперечные несущие, наружные ненесущие (самонесущие) III (См. рис. 36) 1931 Внутренние поперечные несущие, наружные теплоограждающие. > V (См. рнс. 37) 1933 «Упругий каркас», наружные тепло- ограждающие. V (См. рис. 38) 1931 б) С продольной несущей стеной. Продольная несущая стена из блоков Жилой дом ВСНХ УССР VI (См. рис. 39)
Б. Плитная группа а) Поперечно несущие стены. > б) Продольная несущая стена. А. Каркасная группа а) Чисто каркасная система (рис. 25). Железобетонный карка$ из сборных элементов — двухпролетная, многоярусная рама—заполнен^ между колоннами из крупных блоков. Каркас рассчитывается как плоск©| стная система; заполнение в работе рам не учитывается. Основные недостатки такого решения заключаются в следующем: i 1. Изготочление сборных элементов железобетонных рам при сплоит ных прямоугольных сечениях, принятых в проекте, достаточно трудоемко 2. При монтаже зачастую необходимо устройство специальных времен^ ных креплений для удержания элементов в равновесии до отвердения стыков. 3. Сложность установки крупных блоков (заполнения] главным образом вследствие наличия ригелей каркаса. 4. Трудность осуществления качественного соединения КО' лонн рамы с заполнением. 5. Необходимость утепления железобетонных колонн. 6. Необходимость обязан тельного оштукатуривания или облицовки фасада. При устройстве ригелей рам с выступающими полками из плоскости колонн значительно упрощается установка крупных блоков (заполнения); отпадает необходимость устройства плотного соединения от продувания между колонной и заполнением, можно обойтись без дополнительного утепления железобетонных колонн, а также значительна легче и дешевле оформление фасада, так как можно обойтись без шту- катурки или дополнительной облицовки. Положительными сторонами являются: 1. Легкая возможность осуществления многоэтажных зданий (при этом необходимо конечно учитывать эффективную этажность зда- ний в зависимости от их назначения (жилые, общественные и т. д.), при которой вообще становится выгодным применение железобетон- ных конструкций). 2. Возможность при правильно спроектированных профилях сборных железобетонных элементов заводского их изготовления, что значительно снижает стоимость здания. 3. Возможность при правильно выбранном материале для заполнения значительного уменьшения веса здания, в особенности при оптималь-; ной для железобетонных конструкций этажности. 88 I 3&30 □ □ □ q . 30/30. Th------ Рис. 25.
б) Столбовая система (рис. 26). Основные недостатки столбовой системы: 1. При неудачном выборе материалов для столбов (например как вто сделано в проекте НИИЖС, тип ИМ) с невысокими механическими прочностями столбы получаются с громадными поперечными сече- ниями (рис. 27). 2. Невозможно получить удов- летворительно сопряжение фибро- литовых щитов (тип ИМ) со стол- бами, неизбежны трещины, ко- торые придают крайне неудовле- творительный вид фасаду. 3. При неудачно выбранном материале для теплоограждающих поверхностей (фибролитовые щи- ты в типе ИМ) невозможно создать достаточно удовлетворительный тепловой режим помещения даже аП амзв зо-зо □ □ □ о 35-35 30-30 Рис. 26. i I за счет значительного перерасхода топлива. 4. Деревянные прогоны (тип ИМ), соединяющие железобетонные столбы по этажам, не обеспечивают устойчивости здания как при действии ветра, так и при пожаре. 5. Мощные столбы создают в помещении выступающие углы, кото- рые портят внутренний вид комнат и вынуждают прибегать к искус- ственной маскировке (рис. 28). 6. При сочетании шлакобетон- ных столбов с деревянными про- гонами (тип ИМ) получается не- равнопрочная конструкция с точки зрения долговечности. 7. Изрезанная столбами плос- кость наружной стены осложняет архитектурное ее оформление, предопределяя необходимость про- изводства штукатурных работ. К положительной стороне про- екта УкрГИС, так называемому „нежесткому0 каркасу, нужно от- нести принятое в нем решение ввести в работу заполнение (для восприятия горизонтальных нагру- зок), что, обеспечивая устойчивость здания, одновременно дает воз- можность рационально сконструировать вертикальные элементы (столбы). в) Плитно-каркасная система с несущими (частично) на- ружными стенами (рис. 29). Приводимые схемы представляют решение в виде внутренних сборных колонн: в проекте УкрГИС — 39
железобетонные колонны и ригели, в проекте Ленгоржилстройтреста-1 бетонные колонны с деревянными ригелями (рис. 30). I Ригели одним концом опираются на наружные стены, которые таким образом являются частично нагруженными, т. е. совмещают в себе две функции — несущую к Рис. 28. Встроенная мебель НИИЖС. теплоограждающую^ что является их основ-, ным недостатком. В частности недостатков проекта Ленгоржил-З стройтреста является^ устройство деревянных ригелей (дощатых про-' гонов), значительно снижающих устойчи- вость здания при по-, жаре и при возможном: загнивании концов про- гонов, опирающихся на наружные стены. Разновидностью плит- но-каркасной системы с несущими стенами являются схемы типа 4* (см. сводную ведомость № 9 и рис. 31, 32,33 и 34), которые от преды- дущих схем отличаются тем, что у них вместо одной колонны де- лаются две. Применение двух рядов* колонн расширяет плановые решения, не ограничивая ширины здания (например в проекте УкрГИС — здание института — ширина равна 15,48 м по внутренним раз- мерам, рис. 32), что при од- ном ряде колонн было бы затруднительно как с кон- структивной, так и весовой стороны: ригель получился бы технически неэкономным и значительно выходящим за пределы тоннажности осталь- ных элементов здания. Основные недостатки те же, что и в плитно-карка- сной системе с одним рядом колонн. Как и вообще во всякой другой конструктивной схеме, необходимо несущие конструкции делать, во-первых, огнестойкими, а во-вторых, равнопрочными с точки зрения долговечности (эксплоатационной сохран- ности). 40
г) Плитно-каркасная система с ненесущими (самонесущими} наружными стенами (рис. 35 и 36) представляет собой внутренний железобетонный сборный каркас с примыкающими с внешней стороны край- ними колоннами к наруж- ным стенам, которые дол- жны являться теплоза- щитным ограждением; на- ружные стены являются, самонесущими. Эта система преследо- вала решение задачи функ- ционального расчленения конструкции по их глав- ным назначениям: кар- кас — несущая конструк- ция, наружные стены — теплоограждающая. К сожалению, расчленяя конструкции в соответствии с их главными физико-техническими и механическими функциями, проектантам не уда- лось достаточно хорошо разре- , шить задачу комплексной работы здания в целом со статической точки зрения, ибо сопряжения стен с рамами железными связями, как это например сделано в про- екте НИИЖС 1934 г., с недо- статочно для того, чтобы обеспе- чить работу здания в целом как пространственной системы. Если же принять во внимание, что в плитно-каркасной системе с ненесущими стенами не разре- шен к тому же вопрос конструк- ции теплозащитных блоков, то говорить о преимуществах этой конструктивной схемы перед плит- но-каркасйой с несущими наруж- ными стенами едва ли возможно. Кроме того эти решения имеют следующие недостатки: 1) изготовление сборно-желе- зобетонных элементов при приня- тых в проекте сплошных сечениях и сложных стыках достаточно тру- доемко; Рис. 31. Рис. 32. 41
94 ппи монтаже требуется или устройство специальных креплений устойчивости каркасу до отвердения стыков или же вы- для прид _______________ведение наружных стен на этаж Рис. 33. вперед, чтобы можно было вое* пользоваться железными связями для закрепления внешних стоек каркаса. В том и другом случае монтаж значительно усложняется. Б. Плитная группа а) Поперечно-несущие сте- ны (рис. 37 и 38). Приводимые схемы с поперечными несущими и самонесущими теплоограждающи- ми наружными стенами нашли от- носительно большое распростране- ние в крупноблочном строитель- ; стве, с одной стороны, потому, 1 что они очень просты в проек- 1 тировании и в осуществлении и, ! с другой стороны, они дают воз- -I можность максимально использо- ' вать основные местные ресур- сы, т. е. они аналогичны в этом ; случае например кирпичным домам, где на. несущие и теплоогражда- “• ющие конструкции идет как ос- новной строительный материал кирпич. Это решение имеет целый ряд положительных сторон. 1) возможность получения прямоугольных решений помещений без выступающих углов, чего нет например при столбовой системе; 2) удовлетворительное решение вопроса звукоизоляции как между смежными, так и между квар- тирными помещениями; 3) в частности система „упругий каркас' дает воз- можность легкого осущест- вления несущих конструкций из одного или двух типов камней, о чем подробнее будет сказано дальше; 4) схема с поперечными стенами является идеальной в отношении пожарной без- опасности; -42
данной схемы необходимо отнести ее 5) в монтажном отношении схема с поперечными стенами из круп- ных блоков дает возможность осуществления полной „поточности" и однородности циклов монтажа; таким образом весь производственно- монтажный процесс максимально упрощается; 6) согласно новым повышенным требованиям к жилым зданиям схема является одной из оптимальных, что подтверждается все воз- растающим применением ее и в кирпичном строительстве, где столбовое решение начинает находить все меньшее приме- нение; 7) поперечные несущие сте- ны являются хорошим тер- моа ккумулятором; 8) излишний на первый взгляд расход стенового мате- риала (вес 308 кг на 1 л2 строения) значительно меньше, нежели например при столбо- вой системе (369 кг) при шла- кобетонных колоннах. К отрицательным сторонам недостаточную приспособляемость к изменению плановых решений. При известной компановке, например частичном применении колонн, можно давать огромное количество плановых решений, т. е. точно так же как при кирпичных конструкциях, путем частичного применения бетон- ных или железобетонных колонн возможны разно- образные плановые реше- ния. б) Продольная не- сущая стена (рис. 39). Приводимая схема дает решение несущих кон- струкций, состоящих из сплошной или разрывной продольной стены и на- груженных наружных стен. Опирание перекрытия может быть двоякое: на продольные Рис. 37. стены или параллельно фасаду на поперечные прогоны, опирающиеся на продоль- ные внешние стены и внутреннюю стену. При опирании прогонов на про- дольную стену, состоящую из столбов и проемов, перекрытых прогонами, мы получаем по существу решение, приближающееся к схемам плитно- каркасным с несущими наружными стенами (рис. 29 и 30). Все те основные недостатки, которые были отмечены в плитно-каркас- ной системе с несущими наружными стенами, в такой же степени отно- 43
(рис. 39), расположением несущих эле- Рис. 39. этой схеме. При расположении балок перекрытия перпендику- СЯТС о *асаду осложняется вопрос заделки их в наружные стены как с ^очки зрения сохранности (возможно загнивание концов балок), так и с точки зрения разбивки наружных стен на отдельные элементы (блоки). Таким образом сделанный нами общий анализ приводит к выводу, что на ближайшее время основными конструктив- ным^ схемами для сборно-ин- дустриального строительства могут быть следующие: 1. Каркасная система (рис. 25) при условии устранения всех конструктивных недостат- ков, отмеченных в анализе. Вы- бор каркасной системы должен быть технически и эко- номически обоснован в сравнении с другими схемами и должен производиться с учетом местных ресурсов строительства. При расчете каркасной конструкции необходимо максимально вовле- кать в комплексную статическую работу остальные элементы здания, в конечном результате приближая ее к так называемому „нежесткому каркасу". 2. Рациональное сочетание плитной системы с продольной стеной (сплошной или разрывной) ментов перекрытия парал- лельно фасаду. Более ра- циональное решение та- кой же схемы возможно в случае изоляции наруж- ной стены от нагрузки междуэтажных перекры- тий. Разновидностью мо- жет являться решение (рис. 32) с двумя рядами колонн. Эти конструктив- ные схемы, как видно из анализа, значительно рен- табельнее схемы плитно- каркасной с самонесущи- ми наружными стенами (рис. 35 и 36). 3. Во многих случаях решение дает конструктивная схема «упругий каркас» (рис. 38) в чистом виде ных и т. (соображения см. стр. 51—58) эффективное или при частичном применении бетонных или железобетон- столбов (например при устройстве магазинов в нижнем этаже д.). 44
Выбор материалов для сбори о-индустр и а льных конструкций Кроме правильно выбранной конструктивной схемы очень важно, чтобы материалы, из которых будут изготовляться сборные элементы, соответствовали требованиям, пред'являемым той или иной конструкцией, как с физико-технической точки зрения, так и с точки зрения возмож- ности изготовления их заводскими методами и удобства монтажа. Правильно выбранные и обработанные материалы дают возможность получить рентабельные конструкции при одновременном снижении их конструктивного веса. В соответствии с высказанными соображениями необходимо пред'я- вить следующие’ основные требования к материалам и конструкциям из них: 1. Для фундаментов должны употребляться материалы, стойкие влия- нию грунтовых вод. Устройство гидроизоляционного слоя обязательно. Материалы должны итти в дело в таком виде, чтобы отдельный сбор- ный элемент фундамента можно было получить изготовленным заводским методом, или же фундамент можно, было сделать на месте механизиро- ванным способом. Следовательно фундаменты могут быть сборные, со- стоящие из блоков, или же бутобетонные или бетонные. То или иное решение вопроса устройства фундаментов зависит от целого ряда тех- нико-экономических причин: профиля местности, характера грунта, глу- бины заложения фундаментов, видов механизмов, принятых для мон- тажа остальных сборных элементов, наличия совершенных строительных машин для рытья котлованов, стационарных подвижных и передвижных опалубок, об'ема работ и т. д. Бут как крайне трудоемкий материал и в транспорте и в укладке, не позволяющий рационально сконструировать фундамент в силу низких допускаемых напряжений на бутовую кладку и производственных тре- бований (тоньше 60 см фундамент из бута сделать очень трудно), должен быть, как правило, запрещен. В большинстве случаев рационально делать бетонные или бутобе- тонные фундаменты на месте с применением механизмов для их изготов- ления и укладки с применением передвижных опалубок. 2. Для несущих конструкций применяются все виды холодных бетонов (армированных и неармированных), обладающих такими меха- ническими прочностями, при которых можно получить рациональное решение отдельных элементов и конструкций в целом. Необходима иметь в виду, что чем рентабельнее технически методы применяются при изготовлении, тем качественнее элементы могут быть получены. Например применение метода вибрирования или центрофугирования значительно повышает механические качества элементов. Более совершен- ные методы дают возможность получить конструктивные решения, изго- товление которых кустарными методами будет или слишком трудоемко или невозможно. Для несущих сборных конструкций служат те же материалы, что и для обыкновенных несборных конструкций, изготовляемых из холодных 45
есте- диатозит, позво- ячеистых бетонов, получить бетонов: наполнители-тяжелые шлаки, удовлетворяющие техническим требованиям различные виды естественного щебня, кирпичная щебенка, искусственный щебень типов керамзит, синтопорит, термозит, попопучелит и т. д.; вяжущие — все виды цементов и цементообра- зующих веществ необходимого качества. 1 3. Для теплоограждающих конструкций вяжущие те же, что и для несущих конструкций, при условии, что наружная поверхность элементов будет специально обработана для придания ей стойкости воз- действию атмосферных факторов (ветра, дождя, снега, мороза и т. д.). По этому вопросу мы будем говорить подробнее в описании блоков нашей системы. Наполнителями могут служить легкие металлургические шлаки (гранулированные и негранулированные), котельные шлаки, ственная и искусственная пемза типов керамзит, висмит, синтопорит, термозит, поропучелит. Такие наполнители ляют получить легкие бетоны типа пемзовых, При проектировании легких бетонов нужно сремиться максимальное количество воздушных пустот за счет применения пори- стых наполнителей и за счет неплотного заполнения цементирующим веществом пространств между щебенкой наполнителя. Поверхности теплоограждающих элементов (блоков наружных стен или их составляющих) должны быть обработаны заводскими методами в соответствии с архитектурно-художественным оформлением фасада. Вопросы гладкой штукатурки отдельных участков фасада, если это будет требоваться по проекту, должны решаться каждый раз особо. Применение мокрых штукатурок, которые, несмотря на боль- шую трудоемкость, будучи выполнены ручным способом на месте стройки, никогда не могут удовлетворить требованиям высокого качества с архитектурной и конструктивной точек зрения, не должно иметь места. Употребление органических наполнителей в блоки наружных стен нужно считать нерациональным. 4. Говоря о перекрытиях, перегородках и т. д., мы в данном труде будем касаться только конструкций, изготовляемых в основных своих частях из дерева. Компонентами, входящими в эти конструкции, должны быть в пер- вую очередь отходы древесины. Как правило, компоненты перекрытия— фиброматериалы — должны быть изготовляемы на магнезиальной или цементной основе с целью повышения пожаростойкости и пр fl- ти вогнилостности перекрытия; для перегородок могут быть упот- ребляемы фиброматериалы на так называемых дешевых вяжущих или обработанные другими методами. Перекрытия специального назначения—санитарный узел, элементы лестниц, чердачные перекрытия в домах выше пяти этажей, межд\этаж- ные перекрытия над четвертым этажом в 7 —8-этажном доме, над третьим —шестым этажам при 9-этажном доме и т. д. (см. § 44, ОСТ 7038 ВСЕХ — 8 — Общесоюзный стандарт, Основные строительные нормы) — осуществляются сборными железобетонными в соответствии с техническими условиями и нормами на проектирование сборного железо- бетона. 46
Все поверхности сборных элементов перекрытия должны быть обра- батываемы в заводских условиях с таким расчетом, чтобы были преду- смотрены строительные допуски, позволяющие устанавливать элементы в соответствии с проектными отметками. После монтажа должна оста- ваться только работа по сопряжению отдельных частей в один кон- структивный элемент (часть здания). Отделка верхней и нижней поверхностей перекрытия производится отдельными элементами, заранее заготовленными заводскими методами. Для этого могут быть употреблены: для полов — линолеум, искусствен- ный или настоящий паркетный щит; быстро сохнущие мастики, кси- колит и т. д.; для потолков — гипсокартон, худшие сорта линолеума, лартоновидные материалы. Применение „мокрых" штукатурок следует считать недопустимым. Карнизы, если они требуются внутренним оформлением помеще- ния, делаются из сборных элементов типа „папье-маше". Перегородки должны на стройку поступать, как правило, в закон- ченном виде; на стройке производятся только соединение отдельных эле- ментов и покраска. Также могут быть применяемы перегородки, состоящие из основного остова (элемента), изготовленного заводскими методами, отделка же по- верхностей производится аналогично отделке поверхности потолков. Стропила деревянные—сборно индустриальные из отдельных эле- ментов. Щиты для крыш—по принципу перегородок, но только с нане- сением атмосферно-стойкого водозащитного слоя; допускается устройство обыкновенной обрешетки и покрытия (этернит, рубероид и т. д.). Лестницы — сборные железобетонные или же сборный железобе- тонный несущий остов и деревянные марши — ступени, горизонтальная поверхность которых покрывается малоистираемыми, огнезищитными материалами (ксилолитовые плитки, метализированное дерева и т. д.). Все столярные изделия (окна, двери и т. д.)—обычного типа, но только повышенного качества и из сухой древесины. Общие требования ко всем сборно-индустриальным элементам — точность геометрических размеров, предусмотренных проектом, без- упречное изготовление, транспортабельность, что гарантирует быстроту и четкость сборки и дает возможность получения высококачественного- жилья. 3. РАСЧЕТНО-НОРМАТИВНЫЕ ДАННЫЕ Ввиду того что стены из крупных блоков ведут себя отлично от стен, сложенных из кирпича, а также из мелких бетонных камней, считаем необходимым привести некоторые расчетные данные, необходи- мые при проектировании: 1. Для теплоограждающих конструкций. Основным требова- ниям, пред'являемым к сборным- элементам теплоограждаюших конструк- ций, должны соответствовать и их физико-механические показатели. 06‘емный вес V (одна из характеристик теплотехнических свойств материалов) должен быть от 800 до 1200 кг/л»3 для блоков на мине- ральной основе. 47
Ввиду того что стеновые блоки, как правило, должны изготовляться я заводских условиях из соответствующего качественного сырья, при контроле заводской лаборатории нужно полагать вполне надежным ко- эфициент запаса К= 3. На основании экспериментально-исследовательских данных ЦНШ1С установлено, что прочность блоков в стене составляет 0,72 М (от Куби- ковой прочности). Следовательно допускаемое напряжение на осевое сжатие а (в кладке в зависимости от марок бетона) будет: 0,72 М 3 Считаем, что теплоограждающая часть блока при заданном об'ем- ном весе (V = 800 —1200 кг]мг) может быть получена из марок бе- тона: от М-20 до М-45. Тогда будем иметь следующее <т: Таблица 11 Марки бетона М Допускаемое напряже- ние на осевое сжатие <т М-45 10,8 М-30 7,2 М-20 4,8 Примечание. Марка бетона для ятмосферномщитного слоя должна быть взята зна- чительно выше (приблизительно М-110, М-130), чт <бы обеспечить сохранность кромок и по- лучить водонепроницаемые бетоны, конечно при соответствующей обработке. II, Для несущих конструкций. Материалы для несущих конструк- ций должны иметь значительные механические прочности, что даст воз- можность получить рациональное сечение элементов конструкций. 1. Принимая во внимание почти прямую зависимость между об'емным весом и механическими прочностями, нужно считать, что об'емный вес материалов должен быть в пределах V=1600—2400 кг)м3. 2. Коэфициент запаса для несущих конструкций k принимается от 2,2 до 3,0 в зависимости от вида конструкций и материала для них (железобетон — 2,2, бетон—3 и т. д.). 3. Допускаемые напряжения берем: а) для сборно-железобетонных конструкций согласно техническим условиям и нормам для их проектирования и возведения, б) для сборных бетонных конструкций по формуле: 0,72 М ° 3 ’ где М — марка бетона. Следовательно допускаемые напряжения а будут: 48
Таблица 12 Марки бе- бетона Бетон Допускаемое напряжение по 0,72 М Кетены Допускаемое напряжение по нормам Поправка на наличие швов 3 130 93,6 45 29,25 31,20 ПО 79,2 38 24,70 26'40 90 64,8 31 20,15 21^60 65 46,8 23 14,95 15,'60 45 32,4 16 10,40 10,80 4. Модуль упругости при <з < 0,3 R можно принять (по данным ЦНИПС): £=0,75 Ео, где Ео—условный начальный модуль упругости. 5. Продольный изгиб учитывается по формуле проф. Л. И. Онищика: ю 1+?о’ где <р0 — коэфициент снижения допускаемого напряжения при продольном изгибе; , 1x2 9°-«о у2 ' , Ео где k0 = , т. е, отношение условного начального модуля упругости к временному сопротивлению материалов, I—полная высота этажа, 6. Свободная длина стен. Для обеспечения общей устойчивости здания, гарантируемой устой- чивостью отдельных стен, рассматриваемых как отдельно стоящие, необ- ходимо, чтобы пролеты между перпендикулярно расположенными сте- нами не превосходили определенных пределов, а именно: Таблица 13 Назначение стен и мате- риалов Типы перекрытий Свободная длина стен от их толщи- ны 6 Несущие стены из холод- ного бетона Стены из теплого бетона Деревянное Сборное железобетонное Монолитное железобетонное Деревянное Сборное железобетонное Монолитное железобетонное 40 60 80 30 45 60 4 Инж. Ваценко 49
Свободная высота этажа h равна: для холодных бетонов 18 8, длят теплых бетонов (на цементе) 16 8, для бесцементных бетонов 10 8 (име- ются в виду неармированные стены). III. Все остальные конструкции частей зданий проектируются в соот-, ветствии с общими техническими условиями и нормами впредь до вне- сения коррективов, связанных с работой частей здания как простран- ственной системы, с учетом изготовления элементов в заводских условиях при технически совершенных орудиях производства и т. д.
РАЗДЕЛ Ш СБОРНО-ИНДУСТРИАЛЬНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ 1. Несущая конструкция В соответствии с выдвинутыми основными принципами и требова- ниями к сборно-индустриальному строительству в настоящем разделе мы даем комплексное решение набора сборно-индустриальных элемен- тов здания, будучи глубоко убеждены в том, что этим будет углублен и широко внедрен в практику предложенный нами метод строительства, дающий возможность разрешить проблему высококачественного, архитек- турнохудожественного, оптимально-рентабельного строительства с эконо- мическими эксплоатационными показателями. В данном труде мы даем решение основных частей здания из сбор- но-индустриальных элементов, изготовляемых заводскими методами. Нами в настоящее время заканчивается проработка сборных элементов из же- лезобетона под углом зрения получения рациональных конструкций как с точки зрения использования материала в элементе, так и с точки зрения их заводского изготовления и монтажа, дорабатывается вопрос получения эффективных отделочных изделий и элементов — все это по- полнит ассортимент набора сборных элементов зданий. Недоработанность указанных вопросов конечно ни в коем случае не может явиться тормозом к переходу строительства на индустриальные методы, так как по линии сборного железобетона в настоящее время имеется целый ряд удовлетворительных решений: сборные железобетон- ные элементы санитарного узла, сборные железобетонные лестницы, бал- коны и т. д. Правда, недостаточно удовлетворительно решен вопрос заводского изготовления отделочных изделий („сухие" штукатурки, рулонные мате- риалы для полов, перегородок, потолков и т. д.), но нужно полагать, что в ближайшее время и эти вопросы найдут свое положительное раз- решение. Переходим к описанию предлагаемых нами сборно-индустриальных элементов. а) Несущая конструкция, названная нами „упругий, каркаса (свидетельство № 145772, рис. 40 — 46). При выборе конструктивной схемы (рис. 38,40,41,42) мы стремились получить оптимальное решение, 4* 51
здания, функционально расчлененного с физико-технической точки зрений и комплексно сопряженного со статической точки зрения. .1 Основными особенностями устройства „упругого каркаса” являются;; 1) однородность материалов и конструктивных элементов, из которых-' монтируется несущая конструкция; 2) возможность получения в несущей конструкции большого коли-' чества проемов без усложнения конструктивного решения; 3) возможность путем прокладки арматуры или армированной плиты/ между горизонтальными и вертикальными элементами и соединения ар- матуры (при помощи сеток и штырей) с наружными стенами отказаться Рис. 40. Примерное решение жилой ячейки при несущей конструкции <упру- гий каркас». от перевязки (аналогичной кирпичным стенам) несущей конструкции (блоков) с последними. Фактически же в нашей конструкции соединение несущей конструкции—„упругого каркаса”—с наружными стенами осуще- ствляется, но только при помощи специального устройства—гибких или шарнирных соединений (рис. 45, с). Такое соединение, давая вполне надеж- ное сопряжение несущей конструкции с наружными стенами, сохраняет свободу вертикального перемещения, т. е. мы получаем как бы тип пространственной „коробки”, статически работающей совместно и функ- ционально расчлененной с физико-технической точки зрения: наружная стена — теплозащитное ограждение—„шуба” (см. описание конструкции блока—„шубы”), внутренняя несущая конструкция — „упругий каркас". Таким образом конструкция „упругого каркаса" состоит из (рис. 43): 1) горизонтальных элементов а, имеющих высоту h.', определяемую отметками пола и верха оконных или дверных проемов; 52 ' 'Ji
2) вертикальных элементов б, имеюших высоту Л, равную расстоянию от нижнего этажа до пола следующего этажа Н минус высота горизон- тального элемента вместе со швом h' т. е.: h = H—h\ При определении фактической высоты блока вертикального элемента h необходимо вычесть величину толщины шва между горизонтальным и вертикальным элементом, т. е.: h блока ~ Н — (А’ 4* с), где с — толщина указанного шва или армированной плиты и шва. I Рис. 41. Примерное решение жилой ячейки при несущей конструкции «упру- гий каркас». Для укладки целого числа горизонтальных элементов а нужно, чтобы между шириной здания L и длиной I отдельного горизонтального эле- мента а существовало равенство: L = nl+nc\ Где п — число горизонтальных элементов в поясе, с' — толщина вертикального шва, причем толщина швов, примыкаю- d щих к наружным стенам, равна — Zj Если L^=nl-\-nd, горизонтальный пояс может быть составлен из х элементов по а и од- ного дополнительного элемента а\ 53
Рис. 42. Примерное решение жилой ячейки при несущей конструкции «упру- гий каркас». Рис. 43. Разрез «упругого каркаса». 54
Таким образом при существующей зависимости: L = nl-\-nc' число типов элементов а для горизонтального пояса будет равно единице, при несоблюдении указанной зависимости их будет не более двух. Рис. 44. Детали «упругого каркаса». Ширина в вертикальных элементов может быть равна высоте А’ го- ризонтальных элементов а, т. е. в = А', но может быть и не равна, т. е. в =/= А’. 55
При принятых выше размерах вертикальных элементов в, т, е. h • h' или h • A", h' =f=h", Рис. 45. Детали «упругого каркаса». мы будем иметь возможность составить весь вертикальный пояс „упру- гого каркаса", учитывая, что за счет отверстий для дверей, шкафов ил» 56
вставки „пыжа" мы всегда можем вертикальную часть „упругого кар- каса* составить из одного элемента. В случае необходимости больших вертикальных перемещений отдель- ных конструкций предлагается вместо гибкого сетчатого сопряжения (рис. 45, литера /И) шарнирное сопряжение (рис 45 литера Н) состоящее из двух полуцилиндров, не соприкасающихся ’своими верти- кальными плоскостями. Таким образом мы получаем два прореза в ко- торые входят концы арматуры, имеющей расширенные концы с. ’ Полу- цилиндры соединяются между собой кольцами ц. Каждый узел может иметь три или один шарнир. Устройство одного шарнира (на рисунке: изображено три) надежнее устраняет возможность „заедания*. Рис. 46. Схема обработки междублочного пространства. Для уменьшения в несущей конструкции—„упругий каркас*—изгиб® в горизонтальной плоскости предлагается устройство специальной рас- порки П, которая заделывается между элементами горизонтального пояса. Распорки /7 желательно ставить при длине „упругого каркаса*, превос- ходящей 45 3, т. е. при L > 45 8, где 6 — толщина элементов „упругого- каркаса". Конечно можно ставить распорки и при меньших пролетах L. Таким образом предлагаемая конструкция—„упругий каркас"—имеет основные особенности и преимущества, изложенные выше (стр. 42—43) при разборе конструктивной схемы с поперечными несущими и наруж- ными самонесущими стенками; можно к этому еще добавить: 1) конструкция при любых ширинах зданий может быть осущест- влена из минимального количества типов сборных элементов—одного,. максимум—двух; 57
• 2) будучи функционально расчлененной с физико-технической точки зрения, со статической работает как элемент пространственной, си- -I* Зу’наличие ша'рнирных сопряжений, устраняя тип „перевязки" в по- нятии кирпичной кладки, дает возможность архитектурного оформле- ния фасадов зданий, не связанных с месторасположением несущих кон- струкций „упругого каркаса"; 4) сходный технологический процесс Изготовления элементов „упру- гого каркаса" с технологическим процессом изготовления элементов на- ружных стен упрощает и удешевляет создание производственной заводской, базы для их изготовления; 6) при „упругом каркасе" .возможно применение простого типа монтажных механизмов дерриков, которые по технико-экономиче- ским соображениям должны занять в сборно-индустриальном строитель- стве ведущее место. Основной особенностью крупноблочных стен являются большие гео- метрические размеры отдельных элементов, в силу чего статическая ра- бота последних почти аналогична работе монолитных конструкций (см. расчетно-нормативные данные на стр. 47—50). Из этих соображений толщина б несущих стен принята в 25 см, что Н 1 при свободной высоте стены, равной этажу (З лг), составляет — =—»т. е. 4 1Z ниже допустимого для монолитнобетонных конструкций 2. Теплоограждающие конструкций Вопрос получения правильно работающего теплозащитного огражде- ния занимает многих ученых в СССР и за границей ввиду большой его технической и экономической важности: правильное решение конструк- ции теплозащитного ограждения дает возможность обеспечить комфорт жилья, который должен заключаться в минимальных предельных колеба- ниях суточных температур и нормальной влажности помещения, требуя одновременно минимального расхода топлива. Основная цель решения этой задачи заключается в нахождении опти- мального решения, которое позволит наружной стене работать как хоро- шему теплозащитному ограждению. Повышение теплотехнических свойств стены гомогенной структуры идет приблизительно обратно пропорциональ- но механическим прочностям последней. По мере улучшения теплотехниче- ских свойств конструкций за счет применения менее плотных с большой пористостью материалов начинается отрицательное воздействие атмосфер- ных факторов (ветра, дождя, влаги, воздуха, мороза и т. д.), которые значительно снижают теплотехнические свойства ограждения. Трудность решения задачи заключается в получении оптимального их сочетания. Трудность еще углубляется необходимостью такой обработки поверхности, которая соответствовала бы архитектурно-художественному 58
решению фасада. Оптимальное решение конструкции необходимо соче- тать с возможностью, удобного ее изготовления, хорошей транспортабель- ностью и несложностью укладки ее в дело. Очень интересные данные получены д-ром Каммерером в резуль- тате исследования целого ряда новых зданий. Оказалось, что так назы- ваемые легкие (теплые) бетоны обладают способностью удерживать в себе большое количество влаги. * Так, по данным Каммерера влажность в процентах к об'ему была в стелах после выдержки одинаковой продолжительности: I в кирпичных..................................2%, „ бетонных (из легких бетонов). . . от 4 до 10%, „ пемзовом бетоне (наиболее легком) 24%. Эти проценты влажности для различных видов бетонов разного об‘- емного веса сведены в табл. 14. Таблица 14 1 Вес сухого бетона в кг/м* Содержание влаги в % (по об'ему) Расчетный вес бетона во влажном состоянии в кг/м3 800 24 1000 — 1050 900 20 1100 — 1150 1000 16 115о - 1200 1100 14 1250 — 1300 1203 12 1300 — 1350 1300 10 1350 — 1450 1400 8 • 1450 — 1500 1600 6 1600 — 1650 Столь различные степени влажности повышают коэфициент общей теплопередачи стены сравнительно с данными для абсолютно сухих ма- териалов на следующие величины (табл. 15). Таблица 151 Об'емный % влажности бетона в стене Соответствующее увеличение теплопроводности по сравнению с сухим состоянием 1 1,30 2,5 1,55 5 1,75 10 2,08 15 2,32 20 2,55 25 2,75 * Пе данным Каммерера в переделке ЦНААС. 5»
Наши исследования влажности конструкций в опытных домах УкрГИС также привели к аналогичным выводам *. Теоретические предпосылки по данному вопросу нам были известны раньше; при постановке указанного опыта был осуществлен целый ряд конструкций стен, позволяющих проверить предпосылки. Мы не будем останавливаться на результатах по кирпичной группе домов, но приведем только результаты бетонной группы и группы силикаторгаников. Бетонная группа состояла из трех домов № 4, 5 и 6 (рис. 47). Рис. 47. Схема конструкций стен опытной группы домов № 4, 5 и 6. Основные конструктивные характеристики даны в табл. 16. Таблица 16 № домов Конструкция на- ружных стен На каком раство- ре сложена Наружная штука- турка стен Внутренняя шту- катурка стен 4 Шлакобетонные сплошные мелко- блочные камни; состав 1 : 10 на шлаковом цемен- те; толщина 38 см Цементно-извест- ковый раствор состава 1 : 1 : 10 l-й этаж извест- козый раствор со- става 1 : 3 2-й этаж: смешан- ный раствор со- става 1:1:8 Известковый рас- твор состава 1:3 5 Шлакоопилочные цементные камни состава 1:2:4 (цемент, опилки, шлак), толщина 32 см Цементно-извест- ковый раствор состава 1 : 1 : 10 Покрашены: 1-й этаж—извест- ковым молоком; 2-й этаж—цемент- ным молоком То же 6 Шлакобетонные плиты толщиной 6 см, с засыпкой прослойки между ними шлаком Цементный рас- твор состава 1:6 Известковый ра- створ состава 1:3 » 1 Исследование влажностного режима проведено д-ром В. 3. Мартынюком под нашим общим руководством (см. <Бюллютень» № 10 УкрГИС за 1932 г.). 60
Результаты послойного и общего просыхания стен (рис. 48 — 51а) оказались следующие. Дом № 4 обнаруживает тенденцию к стойкому удержанию влаги в шла- кобетоне в количестве, значительно превышающем пределы (рис. 48 и 49). Дом № 5 к началу наблюдений находился в границах высоких цифр; в течение первых трех месяцев влажность ограждающих конструк- ций обнаружила резкое снижение; затем график влажности принял го- ризонтальное направление, оставаясь без изменений, в пределах 6—8% (рис. 50). Дом иЧз 6. Просыхание стен идет в строгой последовательности, давая незначительный под'ем в осенние месяцы, что скорее следует отнести к тому, что дом в сентябре был снаружи покрашен, В дальней- шем уклон графика принимает нисходящее направление и к концу на- блюдений доходит до гигиенических норм (рис. 51 и 51а). Необходимо подробно остановиться на поведении отдельных слоев конструкции стены дома № 6. Согласно теоретическим предпосылкам, положенным в основу ее конструирования, наружный элемент в основном воспримет на себя воздействие всех атмосферных факторов, средний слой в сухом состоянии будет хорошим теплозащитным элементом, имея два 61
слоя (наружный и внутренний) плит (толщиною по 6 см), защищающих унос тепла ветром (выдуваемость и смыв частиц) из среднего слоя, т. е., иными словами, элемент стены построен по принципу термоса. Результаты наблюдений подтвердили в основном наши предпосылки: внутренняя плита последовательно просыхает, снижая влажность до ми- нимальных пределов; наружная отражает воздействие атмосферных фак- торов, то повышая, то снижая влажность в зависимости от состояния погоды и времени года. Рис. 50. Не совсем спокойную кривую влажности дала за- сыпка (средний слой). Прав- да, влажность засыпки была все время в пределах гигие- нических норм. Это явление об'ясняется тем, что наруж- ная плита была шлакобетон- ная (легко намокающая); на- ружная штукатурка—извест- ковая—толщиной в 1,5 см (то же пористая), поверх- ность штукатурного слоя имела огромное количество трещин, что значительно облегчало проникание вла- ги в наружную шлако- бетонную плиту. Состо- яние влажностного режима стен бетонной группы видно из рис. 52. Под номером 1 имеется опытный дом со стенами в 2 кирпича, который во всех опытах был принят как эта- лон. Данные приводимого графика с полной очевид- ностью подтверждают наши предпосылки. Несмотря на то, что на- ружная плита была сделана из шлакобетона, штукатурный слой — из неплотного раствора и с большим количеством трещин, все же мы не имели явления сильного намокания среднего слоя, что обгоняется нали- чием большого количества пустот в среднем слое, которое препятство- вало передвижению влаги от наружной плиты в силу закона капилляр- ности. Результаты опытов по группе дома со стенами из силикаторганико- вых камней (послойное высыхание наружной стены дома № 7, рис. 53) дали картину невероятно высокой влажности силикатсрганиковых кам- ней с чрезвычайно резкими изломами. Колебания влажности по месяцам «2
доходили до 13%, что нужно об'яснить высокой гигроскопичность» материала камня в сочетании со значительной пористостью. Приведенные данные лишний раз подтверждают пред'явленное нами условие о не- обходимости выбирать для кон- струкции такие материалы, кото- рые могут правильно нести функ- ции, выполняемые той или иной конструкцией в здании. Мы уже отмечали (стр. 59), что влажность значительно по- вышает коэфициент общей тепло- передачи (табл. 11). Наши теоретические соображе- ния и учет результатов этого опыта и были в основном поло- жены при разработке предлагае- мого нами нового стенового эле- мента (блока), называемого „блок- шуба* (свидетельство №145770). При решении „блока-шубы® предусматривалось конструктивное оформление отдельных частей блока, исключающее отрицатель- ные моменты конструкции стены дома '№ 6, учитывалась возмож- ность заводского изготовления Рис. 51. элементов блока, а также архи- тектурной его обработки. Для иллюстрации теплотех- нических качеств предлагаемой конструкции „блока-шубы® приведем краткий расчет: для наружных слоев, имеющих об'емный вес У =1600 кг/м3, принимаем X = 0,40 кал)м • час °C; для средней части, имею- щей об'емный вес У=850 /сг/ле3, принимаем Х=0,20 кал-час °C. Величины X приняты на ос- новании экспериментальных дан- ных УралГИС, полученных (по данным старшего научного ра- ботника инж. Лерих) при ис- пытании термозитбетона и це- ментных штукатурок. 68
n 1 1 । । । ] _J_ а + 2а + Хх V Xj 7 Г 14 0,05 0,25 0,05 б7Г6^о.2б+бло = ,-656~,-0в- Расчет на теплоустойчивость: Л = _А_ ? 1_ т_ а+ S Рис. 53. График послойного вы- сыхания наружной стены дома № 7. где S = 2,507 с . к • V Z При центральном отоплении Z = 0, откуда <р — 7 • 1,66 % 11,60, 5 = ос и = 0. О 64
При печном отоплении и печах средней теплоемкости: 2 507 0,3 ' 1бв° ’ °>26 При требованиях для первого пояса: ср = 6,5 и Ro= 1,4. Рис. 54. Слойный «блок-шуба» системы инж. А. С. Ваценко. Мы взяли расчет для первого пояса, чтобы подчеркнуть правильность наших предпосылок, положенных в конструирование „блок-шубы". В на- стоящее время мы для Москвы предлагаем брать толщину стены в 0,35 м, считая, что в период производственного освоения наших блоков может быть целый ряд неполадок. Теоретические же данные позволяют взять стены значительно тоньше. Предлагаемая конструкция отличается от предыдущей (рис. 47, дом № 6) следующим: 1) вместо ограждающих элементов двух наружных слоев из двух отдель- ных частей а, а (рис. 54 узел ЛУ“) делаются бездонная коробка в, м, в’ м (вариант II) или же две ограждающие плоскости в, в' (вариант I), связан- ные механически с внутренней (средней) частью блока и не имеющие со- единительной стенки лог; при устройстве коробки и наличии соедини- тельной стенки м вместо ранее предлагаемого узла у с разрывом отроет- 5 Инж. Ваценко 6®
ков о для устранения „моста' возможного промерзания делается воздуш- ный колодец «, уэел„ Н“, образующийся за счет выемок в соединительных стенках м\ наличие таких воздушных колодцев рядом с соединительными стенками м будет способствовать хорошему обогреву последних; • Рис 55. Примерные образцы обработки фасада. 2) приданием атмосфернозащитных свойств наружному слою в соот- ветствующей его обработкой и введением специальных добавок (типа например церазит) для большей стойкости атмосферным воздействиям: 66
соот гствующей окраской блоков, если это вызывается архитектурными требованиями; 3) профилированием или другой обработкой поверхности блоков (на рис. 55—56 даны мотивы обработки поверхностей). Внутренняя ограждающая часть может не делаться. Метод заводского изготовления предлагается следующий Наружный слой осуществляется из материалов, обладающих до- статочно высокими механическими свойствами, стойких атмосферному воздействию, водонепроницаемых. В части архитектурной обработки наружной поверхности могут быть введены; а) добавки красителей для получения окрашенного слоя, например по методу проф. П. П. Будникова (добавка в цемент мела); Рис. 55а. Примерные образцы обработки фасада. б) добавки наполнителей в виде крошки (мраморной, гранитной и т. д.); в) дотавки для придания водонепроницаемости. Кроме того могут иметь место: а) термическая и холодная обработка наружной поверхности; б) придание профилированной поверхности наружному слою в соот- ветствии с архитектурной обработкой фасада. Средний слой блока делается из крупнопористого бетона типа порозит-бетон. В качестве наполнителей могут быть взяты: а) шлаки ко1ельные, металлургические (типа термозит), б) керамзит, в) диатозит, г) пемза, д) поронучелит, е) легкие известняки, туфы и т. д. Внутренний слой делается из менее высокосортных вяжущих и напол- нителей с учетом особого характера службы этой части блока (отсутствие влияния атмосферных факторов, бытовые условия внутренних поверх- ностей помещений, достаточная гвоздимость и т. д.). Изготовление блоков — см. схему изготовления блоков (рис. 54). Уплотнение бетонной массы производится на вибрационной площадке. Дальнейший процесс твердения бетона может происходить или в есте- 5* 67
ственных условиях или в искусственной среде (пропаривание, электро, нагрев и т. дЛ Для изготовления бетонной массы в форму вставляются два металли- ческих листа, разделяющие ее на наружный, средний и внутренний слои, с приростками (гребенчатыми) для получения более прочного сцепления последнего со средним слоем. Сначала засыпается бетон соответствую- щего качества в наружное и внутреннее отделения. Так как приходится вибрировать слои с разными плотностями (наружные и средние), необ- ходимо предварительно производить уплотнение внешних слоев бетона до определенного предела. Масса для средней части блока заготовляется в бетономешалках по методу изготовления крупнопористого бетона (типа порозит-бетон) и засыпается в форму между прокладками наружных слоев. Рис. 56. Мотивы обработки поверхности блоков. После засыпки массы среднего слоя производится вибрирование всего блока, после чего прокладные листы вынимаются и производится еще непродолжительное вибрирование для получения должного сцепления массы среднего слоя с наружными слоями. Если необходимо получить окрашенный слой, то или для наружного (внешнего) слоя изготовляется соответствующего цвета и качества бетон или окраска производится путем нанесения штукатурного слоя при по- мощи специальных машин. Изготовление профилированной поверхности блока достигается встав- кой в форму соответствующего шаблона (штампа). Таким образом можно получить стеновой элемент, правильно скон- струированный с теплотехнической и архитектурно-конструктивной точек зрения при помощи индустриальных методов (заводских). Предлагаемая конструкция стенового блока, давая возможность обра- ботки фасадов заводскими методами по требованию и рисунку архитек- ке
тора, разрешает проблему получения фасадов высокого качества, одно- временно избавляя строителя от производства трудоемких, дорого стоя- щих отделочных работ. Для иллюстрации дороговизны работы на месте приводим фотогра- фию дома, одетого в сплошные леса для штукатурки, после производства кладочных работ без лесов (рис. 57). Приводим несколько примерных решений фасадов из предлагаемых нами блоков, не требующих производства штукатурных работ на стройке; проекты разрабатывались в Госстройпроекте под нашим руководством (рис. 58, 59, 60 и 61). Гис. 57. Штукатурка фасада на стройке. На рис. 58 показано одно из первых решений стен в крупных блоках без штукатурки фасада: ясно выражена голая разрезка на блоки и незначительно обогащена плоскость стены устройством лоджий. На рис. 59 даются попытки отыскания архитектурных пропорций (размеров и профиля) блоков в соответствии с общим членением фасада, главным образом по вертикали. На рис. 60 можно заметить, как постепенно фа- сад обогащается путем введения отдельных орнаментированных и профи- лированных блоков. На рис. 61 более четко обрисовываются отдельные плоскости стен в соответствии с архитектурным замыслом, положенным в общую композицию комплекса зданий (квартала). На этих примерах, правда, в очень общих чертах, можно заметить динамику архитектурно- художественного формообразования плоскостей стен из крупных блоков и здания в целом. Эти примеры ясно указывают на те большие архитек- турные возможности, которые заложены в крупных блоках. 69

Рис. 59. Примерное ре- шение фасада в крупны/ блоках.
это только первые попытки искания архитектурных фор» „ сбКо°рНноХДустриальных элементах. Пальнейшие работы должны значительно углубить поставленный во- прос и дать многогранное архитектурно-художественное решение фасадов с высокими техническими показателями и относительно низкой стоимо- Рис. 60. Примерное решение фасада в крупных блоках. стью по сравнению с фасадами такого же типа, но осуществляемых кустарными методами. Вкратце приводим результат постройки дома № 6, конструкция ко- торого явилась логическим предшественником „блока-шубы". Как сооб- щалось выше (стр. 60—63), стены этого дома состояли из двух внеш- них плит с заполнением межплитного пространства пористыми материа- лами и соединением плит между собой горизонтальной и вертикальной 72
P*ic. 61. Примерное решение фасада в крупных блоках.
арматурой (рис. 62). Наблюдения показали достаточно большую тру- доемкость сборки этих конструкций вследствие трудности точной установки наружных и внутренних плит и удержания их в нужном гю- Рис 62. Конструкция стены системы инж. Ваценко. Рнс. 63. Конструкция стены системы инж. Ваценко. «4
ложении, для чего необходимо устройство временных крепежных при- способлений (рис. 63). Дальнейшее углубление этого решения не произ- водилось. 3. Междуэтажные перекрытия Практика междуэтажных перекрытий последних лет показала их не- высокие эксплоатационные качества: большая зыбкость, большая звуко- проводность, малая пожаростойкость и т. д. В целях борьбы с этими недостатками некоторая часть строителей предлагает чуть ли не возврат к старым конструкциям междуэтажных перекрытий с балками круглого леса, подшивкой, накатом, тяжелой смазкой и т. д. Конечно не приходится доказывать, что такой тип перекрытия при совре- менном техническом уровне экономически и технически нецелесообразен. Технически приемлемыми можно было бы считать безреберный дощатый настил, имеющий применение в Аме- рике, и специально разработанный тип такого настила в СССР проф. , Г. Г. Карлсеном. Будучи достаточно пожаростойким, этот тип перекрытия без специальных конструктивных ме- роприятий обладает зыбкостью и звукопроводностью. В своей статье “ „Безреберный настил" инж. М. Е. рИС- 54. Конструкция американского Каган (журнал „Проект и стандарт" деревянного перекрытия. № 4 — 5 за 1933 г.) отмечает, что „статический расчет безреберно.1 плиты является недостаточным, так как настил обладает низкой частотой собственных колебаний и кроме доста- точной прочности (курсив наш — А. В.) должен обладать при неболь- шом статическом прогибе сопротивляемостью динамическим колебаниям при передвижении людей». Чтобы придать настилу достаточную сопротивляемость, приходится брать сечение настила приблизительно на 25% больше, что еще силь- нее увеличивает перерасход строительной древесины против нормальных дощатых перекрытий. Кроме того необходимо устройство дополнитель- ного звукоизоляционного слоя (см. схему 4 и 5 в той же статье), чтобы получить междуэтажное перекрытие хорошего эксплоатационного качества. Известно, что в Америке достаточно широко распространены дощатые перекрытия, но характерной деталью их являются распорки специальной конструкции (рис. 64), которые придают достаточную боковую жесткость доскам; при прогибе вводится в работу целый ряд близлежащих досок, что в значительной степени понижает звукопроводность перекрытий. Все эти соображения как о безреберном настиле, так и об амери- канских дощатых перекрытиях привели нас к мысли дать новый тип междуэтажных перекрытий, названный нами „сплошным щитом" (свидетель- ство № 155771) (рис. 65 и 66). Конструкция сплошного щита состоит из досок и зажатых между ними соответствующими фибропрокладками. Доски и фибропрокладки соединяются между собой при помощи дере- 75
Рис. 6$. «Содощвой щит* ддя междуэтажных перекрытий системы инж. Ваценко. циальную форму и конструкцию: одна сторона нагеля имеет конусно- расширенную головку, с другой стороны в нагель загоняется клин (вме- сто устройства головки также можно ставить клин). 76
Отдельные „сплошные щиты® соединяются между собой при помощи специальных прокладок. Такое соединение гарантирует совместную ра- боту „сплошных щитов* перекрытия (рис. 67 и 65). гОпилкй'Яа* нагнезиальнРН Рис. 66. «Сплошной щит* для междуэтажных перекрытий системы инж. Ваценко. Изготовление щитов индустриальным методом (рис. 68) состоит из следующих операций: I—подводка досок и фибробрусьев, II— укладка Рис. 67. План укладки и метод соединений сплошных щитов между собой. их в „сплошной щит*, III—сжимание „сплошного щита*, IV—проделыва- ние аыр для нагелей, V — заготовка стягивающих вкладок (нагелей; и за- крепление. 77
-----..t п0 заготовке досок, фибробрусьев, наге- ле описываются, так как они изготовляются известными Все предыдущие операции д'-Л, прокладок I— --- методами. Указанные операции изготовления „сплошного щита* конечно могут менять свой порядок и методы выполнения отдельных технологических 78
этапов, но в основном сущность нашего предложения заключается в та- кой организации, при которой индустриализированы все основные про- цессы и выбранный способ изготовления гарантирует точность геомет- рических размеров элемента и высокое качество. Рис. 68а. Предложенное решение «сплошного щита", во-первых, имеет технико- экономические преимущества, во-вторых, обеспечивает простоту завод- ского изготовления и, в-третьих, дает элемент, правильно работающий в экспло- атационных условиях: устранена зыбкость перекрытия; в силу отсутствия пустот све- дена до минимума пожарная опасность; перекрытие обладает хорошими звукоизо- ляционными качествами в силу чередо- вания материалов щита, имеющих разные модули упругости. Устройство пола может быть осуще- ствлено: из паркетных щитов, линолеума, ксилолита и т. д. Желательно пол уклады- вать по слою толя, прикрепленного к верх- ней поверхности „сплошного щита", или же покрытием водоупорным лаком, поверх которого устраивается чистый пол. Ниж- няя поверхность щита может быть обра- Рис. 69. Попшивка потолка «сухой» штукатуркой. ботана „сухими штукатурками" типов тен-тест, инсулит, энзо, цело- текст" и т. д. (рис. 69).
Для уменьшения звукопроводности можно деревянные доски делать приблизительно на 1 см ниже (рис. 66) фибропрокладок, что со- здаст между доской и подшивкой воздушный прослоек, который будет служит дополнительной звукоизоляционной средой. Книзу досок можно прибавить войлок, толь и пр. Фибробрусья могут делаться из любых материалов-наполнителей и на любых вяжущих. Необходимо только помнить, что фибробрусья должны -быть достаточно пожаростойкими и незагнивающими. 4. Сборные перегородим Ряд существующих перегородочных плит — фибролитовые, шлако- алебастровые, диферент и т. д.—обладает одним основным недостатком: они все требуют производства после их установки штукатурных работ. Американский тип перегородок из деревянных стоек, обшитых больши- ми листами гипсолитовых плит, обладает тем недостатком, что деревян- ный каркас остается внутри пустым. Таким образом такой тип перегоро- док обладает достаточной звукопроводностью, в нем плохо держатся гвозди и т. д. Как тип перегородок, не требующих после их установки на место мокрых штукатурных работ, достаточно незвукопроводных, заводского изготовления, предлагается конструкция под названием „Сим- плекс" (свидетельство № 151196). Она состоит из деревянного каркаса, изготовляемого по одному из решений (варианты 1 или 2), изображен- ных на рис. 70, 71 и 72. Выбор того или другого вида каркаса решается главным образом технологическими соображениями, простотой изготов- ления отдельных частей, их сопряжений и т. л. Ячейки каркасов запол- няются легкими камнями и заливаются цементирующим веществом. Для большей прочности и хорошего сцепления камней с каркасом раствор должен быть достаточно прочным. Компоненты раствора подбирают так, чтобы после отвердения между камнями и каркасом не получалось тре- щин. Для большей связи камней с каркасом на последний набиваются полосы материи или рогожи, которые в то же время будут предупреж- дать появление трещин по линиям каркаса. Для получения красивой, архитектурно обработанной поверхности по обеим сторонам плиты наносится слой специально приготовленного вяжу- щего вещества, обладающего достаточной механической прочностью, способного принимать любую окраску, если нужно, тиснение и т. д. Материалом для первой заливки служат: алебастр, известь, цемент в оптимальном сочетании. Для отделочного слоя в зависимости от пред- полагаемой обработки применяются разные составы высококачественного гипса, нитромеловые мастики, специальные гипсовые растворы, аналогич- ные растворам для искусственных мраморов и т. д. Таким образам можно получить вполне законченный элемент пере- городки. Для большей механической сопротивляемости внешней поверх- ности перегородки в верхние слои могут вводиться прокладки из дырча- той бумаги (рис. 72), редкой пакли, веревочной сетки (рис. 73). Отдель- ные элементы перегородок могут соединяться или при помощи закрытого £0
Рис. 70. Щит-перегородка «Симплекс» системы А. С. Ваценко. специальной прочной мастикой шва (рис. 74, вариант 7 и рис. 75) или же при помощи деревянных реек (рис. 74, вариант 2). Сопряжение пере- городки с потолком может производиться или помощью вытягивания б Инж. Ваценко 81
вручную карнизов или же прибивкой изготовленных на заводе специаль- ных карнизов типа „папье-маше . Отделочного слоя можно вовсе не наносить: перегородки изготов- ляются с нанесением первого слоя для получения хорошо подготовленное поверхности для отделки ее на месте „сухой штукатурки". Схема заводского изготовления перегородок „Симплекс" (рис. 76) пред- ставляет идею технологического процесса. При разработке проекта завода по изготовлению перегородок конечно все отдельные производ- ственные этапы должны быть уточнены. Сущность же схемы заключается в следующем: заготовленные в специальных цехах деревянные рамки и 82
камни поступают в цех перегородок. С помощью транспортирующих приспособлений подаются рамки и в то же время подаются камни в ячейки рамок. Заполненная камнями рамка подается под бункер с раствором. Рас- твор из бункера заливает до нужной отметки рамку и камни. После этого перегородка подвигается к первым вальцам и проходит через них; происходят выравнивание и уплотнение раствора. После вальцов перегородке дается время для твердения раствора. Потом наносится от- делочный слой, пропускается через горячие вальцы, и перегородка в об- работанном виде поступает в сушилку. Нанесение раствора с другой стороны производится повторением операций аналогично предыдущему. 6* 83
Преимущества перегородок .Симплекс" заключаются: 1) в возможно- сти заводского их изготовления, 2) в простоте изготовления, 3) в воз- Рис. 73. Армирование сеткой поверхности перегородки. вариант / и ЮI Вариантвти Рис. 74. Деталь стыка щитов. Рис. 75. Деталь стыка щитов. 84
можности использования малоценных материалов для изготовления камней (например отходы древесины, солома, торф и т. д.), 4) в возможности получения законченного архитектурно обработанного элемента пере- городки. К5
5. Стропильные фермы Предлагаемое решение кровли состоит нз одного стандартного эле- мента___стропильной фермы (рис. 77). Ферма представляет простую ре- шетчатую систему из досок на гвоздях. Уклон крыши достигается соот- Рис. 77. Схема устройства конструкций кровли. ветствующей высотой стоек, соединяемых с фермой при помощи гвовдей. Таким образом, имея ассортимент стоек требуемой высоты и нужное ко- личество стандартных ферм, можно осуществить крышу под любой уклон. Ввиду простоты технологической схемы таковая здесь не приводится. S3
6. Сборная лестница Существует очень много вариантов сборных железобетонных лест- ниц. Здесь предлагается решение (рис. 78) лестницы, отличающееся от применяемых в настоящее время устройством марша-ступеней. Монтиро- вать лестницу из отдельных косоуров н ступеней, как показал опыт крайне трудоемко. 87
Устанавливать целый марш вместе со ступенями легче, но изготовле- ние такого громоздкого элемента заводскими методами пока еще не ре- шено, изготовлять же его кустарными методами трудоемко и дорого. Мы предлагаем вместо отдельных железобетонных косоуров делать ребристую железобетонную плиту, изготовление которой в заводских условиях просто; монтаж такой плиты также прост. Вместо железобетонных ступеней предлагаем делать деревянный це- лый марш—ступени. Такое предложение мы выдвигаем по следующим соображениям: 1. Деревянные ступени, хорошо сделанные, с обработанными поверх- ностями (линолеумом, ксилолитовыми плитками, гофрированной резиной Рис. 79. Сборная лестница с дере- вянными марш-ступенями. было без затруднения сойти по Деревянные ступени, снизу сверху например ксилолитовыми и т. д) дают возможность получить нарядную, красивую, бесшумную лест- ницу (рис. 79). 2. С точки зрения удобства и по- следовательности монтажа сначала укла- дываются железобетонные косоурные плиты; марш-ступени укладываются при отделке здания. Получается возмож- ность сохранности элементов конструк- ции и не требуется дополнительных работ по исправлению и т. д. Против применения такой конструк- ции лестниц иногда возражают, указы- вая на недостаточную огнестойкость ее. В этом отношении можно, с одной стороны, сослаться на опыт Германии, где в большом количестве применяются деревянные марши в домах капиталь- ного типа, е другой стороны, можно предложить в железобетонной плите делать слабоступенчатую верхнюю по- верхность (сильно неровную) для того, чтобы в случае большого пожара, когда сгорят деревянные ступени, можно железобетонной плите, защищенные железобетонной плитой, а плитками, с трудом подвергаются го- рению. 7. Щит кровли Проблема кровельного покрытия на настоящее время не получила своего вполне удовлетворительного разрешения. Наряду с такими кро- вельными материалами, как рубероид хорошего качества, волнистый боль- шеразмерный этернит, мы хотим предложить кровельный щит под на- званием „масфиброщит" (свидетельство № 151195), который одновре- менно является и обрешетиной и покрытием. 85
Щит состоит из (рис. 80): 1) деревянной рамки, 2) фиброщита, 3) водоизоляционного слоя. Рис. 80. Кровельный щит -Мосфиброщит» системы инж. А. С. Ваценко. 89
Рис. 81. Проект крупноблочного дома типа В (Ваценко).
устройстве по варианту 2 фиброщит прикрепляется к деревян- с частей деревянных вкладышей. Деревянные рамки делаются так, чтобы заложенный в них фиброщит мог быть плотно зажат. Кроме того для соединения с деревянной рам- кой фиброщита или делаются выемки (вариант /) или закладываются в щит деревянные бруски (вариант 2). При устройстве по варианту 1 масфиброщит к деревянной рамке прикрепляется сверху при помощи деревянных планочек, а снизу опи- рается на четверти, прибитые к внутренним поверхностям деревянной рамки. При ; ной рамке при помощи выступающих В обоих вариантах верхняя по- верхность масфиброщита покры- вается водоизоляционным слоем лака или мастики. Преимущества масфиброщита: 1) простота изготовления, 2) воз- можность использования отходов производства, 3) дешевизна, 4) не- нужность дополнительного кровель- ного покрытия (например этернита, черепицы, рубероида и т. д.), 5) лег- кая возможность получения затеп- ленной или теплой кровли. Схема заводского изготовления масфиброщита в основном напоми- нает схему изготовления междуэтаж- ных щитов; водоизоляционный слой наносится при помощи вальцов ана- логично изготовлению перегородоч- ных щитов. Ориентировочная калькуляция, со- ставленная Росстромпроектом по ма- териалам проектного задания на проектирование комбината по изго- товлению сборных междуэтажных щи- тов, перегородочных щитов и щитов для кровли, дает вполне удовлетворительные результаты (табл 17—19). Все же при овладении этим производством должно рассчи!ывать еще па более эффективные показатели. Главстройпромом НКТП СССР эти конструкции одобрены (протокол постоянного совещания по сборным конструкциям №39от27/Х1 1933 г.) Росстромироекту дано задание разработать проекты заводов по их изго- товлении. Первые заводские результаты нами будут освещены в печати. Проект дома из аналогичных конструкций представлен на рис. 81. Повторяем, что при сборном строительстве основное — точность из- готовления конструкции, высокое качество и тщательный монтаж. В противном случае вся экономия, получаемая от применения сборного ме- тода, может быть сведена на-нет. На рис. 82 показано, как осуществлялся Рис. 82. Образец неудовлетворитель- ной кладки круннобло'п.ой степы. 91
Таблица I? Калькуляция себестоимости междуэтажных щитов Статьи расхода Наименова- ние единицы Цена в руо. Годовой расход Сумма в руб- Сумма на 1 щит в руб. % к общей стоимости 1 щита ' 1. С ы р ь е Доски.. 44,51 9 100 405 000 4,65 Фибробрусья ....... > 52,86 30 000 1 585 000 18,17 Нагели ’ 60 - 262 15 700 0,18 > 60 — 26,3 1 575 0,018 Клинья . 60 - 13,1 786 0,009 Итого по разд. 1 . . . . 2 008 061 23,027 93,09 П. Электроэнергия Силовая нагрузка квт-ч 0,05 25 300 1 265 0,0145 Осветительная нагрузка > 0,05 11 850 592,5 0,0068 Амортизация электрооборудования—6% от суммы 10 000 руб. . . . — — — 600 0,0082 Текущий ремонт электрооборудован,—3,5% — — — 350 0,0041 Итого по разд. II ... 2 907,5 0,0336 0.13
III. Рабочая сила с начисле- нием 40% Производственные рабочие Административно-технический персонал . Итого по разд. III . . IV. Амортизация чел.-дни > 5,85 10,82 13,240 3 200 92,245 37,922 130,167 1,055 0,435 1,49 6,03 ^Оборудование—7% от 62 260 руб — 1 — — 4 360 0,05 Сооружения—5,2% от 49 300 руб Итого по разд. IV . . V. Текущий ремонт 2 560 6 920 0,0294 0,0794 0,32 Оборудование—3,5% от 62 250 руб.. . . — — — 2 180 0,025 0,16 Сооружения—2% от 49 300 руб Итого по разд. V VI Общезаводские расходы — — — 1 280 3 460 0,015 0,04 Отопление — — — 5 0С0 0,0573 Водопровод и канализация Итого по разд. VI . Заводская себестоимость Стоямо сть 1 м* — I ,2 руб. 830 5 830 2 157 413,50 0,0095 0,0668 ’’ 24,74 0,27 100,0
Калькуляция себестоимости кровельных щитов Таблица 18 Статьи расхода Наименова- ние единицы Цена в руб. Годовой расход Сумма в РУ6- Сумма на 1 щит в руб. % к общей стоимости 1 щита I. Сырье Доски л3 55 278 15 300 0,4080 Фиброплигы > 52,86 4 200 222 000 5,9210 Нагели • .... > 60 40 2 400 0,0640 Клинья > 60 2 120 0,0032 Итого по разд. 1. . . 239 820 6,3962 88,79 IL Электроэнергия Силовая нагрузка кып-ч 0,05 5 300 265 0,0071 0т05 2 500 125 0,0033 Амортизация электрооборудования — 7®/0 от 2 000 руб — — — 140 0,0037 Текущий ремонт электрооборудован.—3,5й/0 — — — 70 0,0019 Итого по разд. 1L. . — — — 607,5 0,0160 0,22
III. Рабочая сила с начисле- нием 40% Производственные рабочие чел.-дни 5,85 3 102 18 150 0,4845 Административно-технический персонал . > 10,82 640 7 590 0,2021 Итого по разд. Ill . . . IV. Амортизация — — — 25 740 0,6866 9,55 Оборудование—7% от 14 С90 руб — — — 986 0,0263 Сооружения—5,2 % от 14 270 руб — — — 742 0,0193 Итого по разд. IV. . . . V. Текущий ремонт — — — 1 728 0,0461 0,64 Оборудование—3,5 °10 от 14 090 руб. . . — — — 493 0,0131 Сооружения—2% от 14 270 руб — — — 285,5 0,0076 Итого по разд. V . . . VI Общезаводские расходы — — 778,5 0,0207 0,29 Отопление . — — — 1 000 0,0266 Водопровод и канализация — — — 370 0,0099 Итого по разд. VI . . . — — — 1 370 0,0365 0,51 Заводская себестоимость Стоимо сть 1 л2 — 4 — ,50 руб. 252 224 7,2021 100.0
Калькуляция себестоимости перегородочных щитов Таблица 19 Статьи расхода Наименова- ние единицы Цена в руб. Годовой расход Сумма в год в руб. Сумма на 1 щит ' в руб. % к общей стоимости 1 щита I. Сырье Рамки с брусочками ж» 60,00 1 070 64 200 0,8345 Фиброплитки — 28,85 6 970 201 000 2,6100 Алебастр т 61,73 5 280 326 000 4,2355 Известь гашеная • 53,90 585 31 500 0,4090 Цемент » 60,47 275 16 600 0,2155 Цветной слой (лак) 0,33 руб. на 1 ж’. . . — — — 76 000 0,9875 Итого по разд. I. . . . — — — 715 300 9,2920 65,43 И. Топливо Технологическое (дрова) . 12,28 6 900 84 700 1,1000 Ито го по разд. II . . . — — — 84 700 1,10.0 7,77 Ш. Электроэн ефс-г и я Силовая нагрузка • кып-ч 0,05 314 500 15 700 0,2040 Осветительная нагрузка > 0,05 25 650 1 280 0,0166 Амортизация электрооборудования—7% от 23 050 руб . . 1 640 0,0243 Текущий ремонт электрооборудования — — — — 820 0ЦИ07 Итого во разд. Ш . . . — — — 19 440 0,3526 1,78
. Ваценко IV. Вода технологическая М~ 1 5 000 5 000 0,0650 0,46 V. Рабочая сила с начисления- м и 40% Производственные рабочие Административно-технический персонал . чел.-дни з> 5,95 11,70 34 290 2 160 203 895 25 300 2,6550 0,3284 Итого по разд. V . . . — — — 229 195 2,9834 21,15 VI. Амортизация Оборудование—7% от 154 400 руб. . . . — — — 10 800 0,1105 Сооружения—5,2% от 145 980 — — — 7 590 0,0985 Итого по разд. VI. . . — — — 18 390 0,2390 1,68 VII. Текущий ремонт Оборудование—3,5% от 154 400 руб.. . . Сооружения—2% от 145 980 руб. • . . . — — — 5 400 2 920 0,0702 0,0378 Итого по разд. VII . . . — — — 8 320 0,1080 0,76 VIII. Общезаводские расходы. Отопление . ........... ... Водопровод и канализация Материалы по содержанию машин .... — — — 3 500 2 150 5 000 0,0454 0,0279 0,0650 Итого по разд. VIII . . — — — 10 650 0,1383 0,97 Заводская себестоимость — — — 1 098 995 14,1783 100,0 Стоимость 1 мг — 5,45 руб.
монтаж крупноблочных стен при постройке одного дома: неаккуратные швы, грани блоков в разных плоскостях, вся кладка на каких-то клинь- ях, кромки камней отбиты и т. д. В результате — огромный перерасход на штукатурных работах. Кроме того из-за неаккуратной работы приходилось подтесывать камни, а в других местах — делать гнезда «6'СЖ- 24000 20000 16000 12000- aooo- 4000 _ 32000 Q E vg 28000 E 4 E 08000 236600 354000 412000 FpedykuuQ в тонная Рис. 83. График сравнительной стоимости работы кранов. G 36000 для балок междуэтажных перекрытий ввиду того, что сделанные раньше не попадали на свое место, производить дополнительную .пригонку" окон- ных и дверных проемов и т. д. Ясно что такая р ,бота может дискре- дитировать идею сборного строительства и свести на-нет все его техни- ко-экономические преимущества.
РАЗДЕЛ VI НЕКОТОРЫЕ ЗАМЕЧАНИЯ ПО МОНТАЖНЫМ МЕХАНИЗМАМ В об‘ем данного труда не входят производственные вопросы изготов- ления изделий и элементов, вопросы транспорта и организации и меха- низации работ. Останавливаясь вкратце на вопросе выбора монтажных механиз- мов для возведения домов из сборно-индустриальных элементов, необхо- Рис. 84. Автокран-деррик. димо отметить неправильную установку некоторых инженеров, утверж- дающих, что „только наличие . . . мощных механизмов определяет возможность применения сборного метода вообще" Ч Подобную установку 'Чекалин, Копытов, Организация и механизация крупноблочного строительства, журн. „Строитель" Ns 7, 1934 г. 99
проводит инж. В. П. Горбушин, об'ясняя „малый масштаб осуществленного до сих пор крупноблочного строительства . . . главным образом отсут- ствием таких под'емных механизмов для монтажа крупных блоков, кото- Рис 85. Автокран-деррик. рые в достаточной степени отвечали бы интересам этого нового вида строительства" \И в подтверждение высказанного положения инж. В. П. Гор- Рис. 86. Деррик на погрузке. бушин приводит график сравнительной стоимости кранов (рис. 83). из ко- торого по его заявлению явствует, что кран НИИЖС является наилучшим. 1 В. П. Горбушин, Крупноблочное строительство, журн. «Строительная промышленность» iNi 4, 1934. г. 100
В графике же деррику отводится последнее место. Таким образом зату- шевывается вопрос выбора монтажных механизмов с точки зрения опти- Рис. 87 Деррик-кран. Рис. 88. Деррик-кран во время работы. мального решения. И в результате подобных трактовок вопроса такой видный работник, как проф. В. П. Некрасов, учитывая, пови- 101
ЕЯ Монтат звания ИЛ Разборка веррико [ \Лоостоидео птЛевеноско Сборка рано воореля дершно на Оеаоико его переноски с/!ед-Ргпам I ~ I - Сщсн деррика Рис. 91. Сравнительный график монтажа сборных элементов кранами дерриками Рис, 90. Сравнительный график монтажа сборных элементов краном типа «Кайзер».
димому, подобные заключения и выводы, заявляет, что этажность строи- тельства (крупноблочного) ограничена высотою кранов, что для крупно- блочного строительства нужно очень мощное механическое оборудование *. Вообще говоря, нельзя все конструирование отдельных сборных эле- ментов подчинить мощности крана: целый комплекс требований, пред‘- явлиемых технологическим • процессам изготовления элементов по усло- виям транспортабельности, удобства монтажа, последовательности опе- раций укладки и т. д., диктует выбор того или другого конструктив- ного решения отдельных элементов, а проект организации, составленный с учетом всех этих обстоятельств, а не одной только мощности выб- ранного крана, предопределяет типы монтажных механизмов (которых, кстати сказав, будет несколько видов). На рис. 84—88 приводится несколько примеров из области американ- ской практики по применению дерриков, а на рис. 89—91 (рис. 89 вклей- кой в конце киш и) дается общая характеристика работы монтажных кра- нов для сборно индустриального строительства с тем, чтобы заострить внимание вокруг поднятого нами вопроса ввиду его сугубой важности. * В. П. Некрасов, Сборно-литые конструкции, «За технику», 1931 г.
ОГЛАВЛЕНИЕ Раздел I Стр. 1. Основные предпосылки к переводу строительства на индустри- альные методы . ........................................ 3 2. Краткий очерк крупноблочного строительства............ 13 Раздел II 1. Основные принципы и установки по индустриальному строи- тельству ................................................. 31 2, Анализ основных конструктивных схем................... 36 А) Каокасная группа............................... 38 Б) Плитная группа ........................ • ... 42 3. Расчетно-нормативные данные........................... 47 Раздел III Сборно-индустриальные элементы: 1. Несущая конструкция................... . . ......... 61 2. Теплоограждающие конструкции.......................... 68 3. Междуэтажные перекрытия............................... 76 4. Сборные перегородки................................... 80 6. Стропильные фермы..................................... 88 6. Сборная лестница............................. • . . . 87 7. Щит кровли............................................ 88 Раздел IV 1. Некоторые замечания по монтажным механизмам........... 99
1 4 Г Основные отрицательные показатели Пригоден дли крупно- блочного строительства 1) Ограниченная этажность 2) Сложность изготовления 3) Высокая стоимость 4) Затруднительность сборки и разборки 5) Высокая стоимость подкра- новых Путей 6) Необходимость наличия го- ризонтальной площадки 7) Большая потеря площади для прохода крана Считать малопрнеилс- мым за исключением спе- цифических случаев гори- зонтально площадки» сроч- ность застройки, большой объем строительства при соответствующей этажно- сти 1) Сложность изгог- вяения 2) Повышенная стоимость 3) Необходимость наличии го- риз шальной плошадки 4 Срочность застройки 5) Пр моугольность или близ- кая к ней форма здания 6) Ограниченная этажность Го же 1) Потери времени на переста- новку (по этажам, кранов) до 18% от продолжи! ельч. цикла Пригоден во нсех слу- чаях ях элементов.
Охват площади зда- Типы кранов L гм г НИЯ С ОДНОЙ позиции Основные конструктивные показате- ли кранов Произвол, крама Основные положительные показатели Основные отрицательны* показатели Прмгмм шп крупно- блочного строительства V' 5 ? • 1 1 Грузеподъем, в т Максим, вы- 1 лет стрелы в м Высота крана в м Габар.здан. Вес крана Затрата вр. на- 1 элемент в м. Обслужив, персонал в чел. Производит, в 1 смену в шт. | высота в м 1 ширина в ж металла в т\ общий вес в т 1,2 20 25 22 17 12 20 8,75 4—5 55 1) Большой радиус обслуживания? 2) Отсутствие перегрузочной опе-С рации при заборе камней с; площади ; 3) Легкая маневренность в преде-; лах радиуса действия крана | 1 1) Ограниченная этажность 2) Сложность изготовления 3) Высокая стоимость 4) Затруднительность сборки и разборки б) Высокая стоимость подкра- новых путей 6) Необходимость наличия го- ризонтальной площадки 7) Большая потеря площади для прохода крана Считать малолриемле- мым за исключением спе- цифических случаев гори- зонтально площадки, сроч- ность застройки, большой объем строительства при соответствующей этажно- сти 1,5 4,8 1? 15,5 12 15 16,5 14,5 6—7 55 1) Легкая маневренность в преде-i лак рабочей плоскости крана 2) Удобство установки элементов- в связи с нахождением кранов-; щика над устанавливаемым элеч ментом 1) Сложность изгоп вления 2) Повышенная стоимость 3) Необходимость наличия го- ризонтальной плошадки 4' Срочность застройки 5) Пр^моугольность или близ- кая к ней форма здания 6) Ограниченная этажность То же 1,5 7 7 — 13 1,2 4,5 6,5 3—4 55-60 1) Простота конструкции 2) Дешевизна крана 3) Простота сборки и разборки 4) Полная независим, кгана от рельефа строительн. площадки 5. Независим, работы крана от ха- рактера застр. и коьфиг. здания 6) Неограничен ая этажн. здания 7) Удобство монтажа ввиду бли| зости управления механизма of рабочего места укладки 1) Потери времени на переста- новку (по этажам, кранов) до 10% от продолжительн. цикла Пригоден во всех слу- чаях Рис. S9. Основные показатели работы разных типов кранов по монтажу сборных элементов.