Adv-fabrika.ru

Ремонт и Дизайн
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Сборно монолитный железобетонный каркас

Железобетонный каркас зданий: сборный, металлический и деревянный (основные элементы)

Железобетонный каркас применяют в процессе возведения многоэтажных зданий и частных домов. Соблюдение техники строительства и использование надежных материалов придаст прочности сооружению.

Преимущества и недостатки

Железобетонные каркасы незаменимы при сооружении высотных зданий, т.к. обладают отличной прочностью. При частном строительстве допустимо выбирать материалы с менее хорошими характеристиками. В связи с этим использование стального каркаса железобетонного при частном строительстве является экономически необоснованным.

Основные преимущества применения материала:

  • высокая несущая способность;
  • огнестойкость;
  • длительная эксплуатация;
  • малые эксплуатационные расходы;
  • надежность конструкции;
  • затраты на производство таких изделий намного ниже, чем на конструкции из камня или металла;
  • длина пролетов позволяет создавать большие помещения без дополнительных опор (перегородок, колонн).

Недостатки материала:

  • большая плотность;
  • необходимость выдержки до приобретения прочности;
  • высокая звуко- и теплопроводность;
  • трудоемкость ремонтных работ, усиления конструкции;
  • материал может покрыться трещинами из-за усадки и силовых воздействий.

Виды, где используется в строительстве

Технология строительства железобетонных каркасных конструкций

От типа металлической конструкции и количества этажей зависит способ возведения здания. Различают сборные, монолитные и комбинированные конструкции.

Первый вариант имеет ряд преимуществ:

  1. Отсутствие необходимости подогрева рабочего места зимой, что существенно экономит затраты на энергоресурсы.
  2. Возможность оставлять железобетонные материалы на стройке, что обеспечивает непрерывность процесса сборки конструкции.
  3. Уменьшение необходимости непрофессиональной рабочей силы.
  4. Наличие дополнительного пространства, которое отсутствует при монолитном строительстве.
  5. Элементы каркаса изготовляются на заводе, что позволяет обойтись без сварочных работ.
  6. Быстрота сооружения здания.
  7. Достижение прочности сразу после установки.

Сборные конструкции

Конструкция таких каркасов предполагает наличие железобетонного фундамента. На нем монтируют колонны с промежутками 6-12 м. Для фундаментных балок применяют бетон марок 200-400. Эти элементы будут служить опорой несущим стенам. Балки размещают так, чтобы уровень пола был на 3 см выше их верхней стороны. Пустое пространство заливается бетоном. Для этого подходит марка 100.

Для того чтобы пол был защищен от промерзания, а также, чтобы на нем не сказывалось влияние почвы на балки, производят гидроизоляцию. Большие конструкции возводятся при помощи колонн 1.020, приспособленных к нагрузке до 500 т, что равняется 10 этажам. Наружные стены возводят из ячеисто-бетонных блоков, уложенных в 1 ряд. Благодаря нулевой жесткости сохраняется пластичность фасада. Блоки укладывают на балки или плиту перекрытия.

При строительстве несущей конструкции из блоков маленького размера кладку можно производить в 1 или несколько слоев. На этапе конструирования подобного строения нужно убедиться, что кладка не служит опорой каркаса. Толщина стен подбирается с учетом теплоизоляционных требований. В жилых домах этот параметр должен быть равен 50 см.

Ячеисто-бетонные блоки подходят и для внутренних перегородок (между комнатами, квартирами). Эти стены являются для каждого этажа самостоящими. Во время планирования толщины перегородок и перекрытий в первую очередь учитываются требования звукоизоляции (больше 50 дБ).

Существуют нормативные документы для расчета параметра. Он зависит от используемых блоков, раствора, бетона и пр. Избавиться от посторонних звуков поможет минплита, которой заполняются пустоты. Плотность материала должна находиться в пределах 80-100 кг/м³.

Рекомендуемая толщина межкомнатных стен — 12 см, звукоизоляционный параметр — минимум 43 дБ.

Сборный каркас чаще всего применяется при возведении 2-5-этажных промышленных построек. Если строится более высокое здание, требующее больших крановых нагрузок, то целесообразно использовать стальное основание. Его составляющие (колонны, ригели и связующие элементы) бывают сплошные или решетчатые. Их изготавливают из швеллеров, уголков и прочих профилей, скрепленных при помощи сварочного аппарата.

Сборно-монолитные каркасы

При применении таких каркасов можно снизить трудоемкость работ и уменьшить их срок, сохранив основные достоинства монолитных конструкций.

В этом варианте колонны и балки бетонируются в опалубке с тонкими стенками и квадратным сечением. Стыки арматуры и опалубки замоноличиваются, когда колонны и балки заливаются бетоном.

Монолитный каркас

Монолитный каркас можно соорудить при помощи как съемной, так и несъемной опалубки. Второй тип чаще применяется для возведения невысоких частных домов. После того как опалубку заливают бетоном, она соединяется с другими элементами и выполняет роль несущей конструкции. В современном строительстве ее изготавливают из разных материалов, в т.ч. из пенопласта.

В зависимости от конструкции опалубки бывают 2 видов:

  1. Щитовой. Опалубку такого типа создают из отдельных деталей, которые соединяются специальными крепежными элементами. Таким образом формируют емкость для заливки бетона, который станет основанием будущей постройки.
  2. Туннельный. Опалубку приобретают в собранном виде, из-за чего такой тип конструкции подойдет не для всех монтажных работ. Купленные изделия не подлежат изменениям. Их заполняют раствором сразу после установки.

После завершения работ по укладке бетона необходимо перейти к его уплотнению: это убережет конструкцию от образования пустот. Для выполнения задачи подойдут специальные инструменты (глубинный, а также поверхностный вибратор и пр.).

При помощи уплотнения монолитный каркас станет максимально прочным. После завершения процесса переходят к армированию конструкции. Особенности технологии позволяют реализовывать различные дизайнерские идеи.

Повышение эффективности монолитного каркасного жилья

Несмотря на то что монолитный каркас приобрел доверие строителей, его свойства постоянно улучшают: повышают прочность, снижают расход материалов. Для достижения этих целей применяют бетоны более высоких марок. Благодаря этому удается снизить расход арматуры и стоимость постройки. Каркас здания считается эффективным, если армирование превышает 3%.

Монолитную конструкцию оптимизируют следующими способами:

  • по марке бетона;
  • по сечению железобетонных компонентов;
  • по проценту армирования в бетоне.

При возведении монолитного здания руководствуются способом, который предполагает заглубление коробки сооружения на 2 этажа. При помощи этого метода удается сделать конструкцию максимально надежной, т.к. нагрузки передаются высокопрочным пластовым почвам.

Несмотря на эффективность, эта технология редко применяется при возведении домов высотой до 3 этажей включительно. Причина заключается в высокой стоимости такого строения (сооружение деревянной опалубки, применение дорогостоящей техники и пр.). При обустройстве невысоких зданий чаще применяют сборные каркасы, которые обладают достаточной прочностью, при этом стоят намного дешевле.

Железобетонные каркасы

от admin

Назначение: для многоэтажных каркасных зданий различного назначения. Сборно-монолитный каркас многоэтажного здания включает сборные железобетонные колонны с проёмами в уровне перекрытий, сборные предварительно-напряжённые ригели с выпусками арматуры на верхней грани и по торцам и пустотные плиты перекрытия с замоноличенными стыками.

Плиты перекрытия опираются на сборные ригели. Примыкающие к ригелям торцы плит выполнены со скосами в противоположные стороны, что позволяет увеличить расстояние между торцами плит для удобства укладки арматурных стержней в верхней зоне монолитной части ригеля. Соединение элементов каркаса между собой обеспечивается за счёт замоноличивания сборного ригеля по верхней грани с одновременным затеканием бетона в шпонки, образованные из пустот по торцам плит перекрытия, и в проёмы колонн.

Ригели перекрытия выполняются прдварительно-напржёнными, что позволяет увеличивать пролёты до 9,0 м, и могут иметь одновременно в одной блок-секции разную ориентацию – продольную или поперечную. Арматурные стержни, пропущенные сквозь колонну через проёмы, которые в последствии замоноличиваются заодно с монолитной частью сборно-монолитного ригеля, повышают жёсткость и сейсмостойкость здания.

Известны конструктивные схемы каркасных зданий:

• Связевый каркас межвидового применения серии 1.020-1/83, широко используемый на территории всей России при высоком уровне индустриальности и скорости монтажа ограничивает планировочные возможности Кроме того, каркас не обладает достаточной жёсткостью, т.к. соединение в узлах принято шарнирным и для обеспечения пространственной жёсткости здания необходима установка диафрагм жёсткости.

• Каркас «КУБ» с безбалочными бескапительными перекрытиями (Казанский ГипроНИИавиапром), выполненное из сплошных железобетонных квадратных плит с последующим замоноличиванием стыков между ними. Данная каркасная система предполагает фиксированную сетку колонн, её изменение приводит к появлению новых типоразмеров и оснастки. Кроме того, небольшая высоты несущих элементов перекрытия приводит к значительному расходу металла (17,8 кг/м2) и снижает жёсткость здания.

• Сборно-монолитный каркас многоэтажного здания «РАДИУС», включающий сборные железобетонные колонны с отверстиями и плиты перекрытия с замоноличенными стыками. Монолитный ригель выполнен без предварительного напряжения, что ограничивает размеры пролётов, а, следовательно, и планировочные возможности. Кроме того, фиксированное количество отверстий в колоннах и наличие в зависимости от действующих нагрузок трёх видов сечений монолитного ригеля приводит к увеличению опалубочных типоразмеров колонн и ограничивает возможность изменения количества стержней рабочей арматуры.

• Сборно-монолитный железобетонный каркас французской фирмы «САРЭТ», состоящий из сборных колонн с проёмами в уровне перекрытий, сборных предварительно-напряжённых ригелей с вырезами-углублениями в опорной зоне и сборных предварительно-напряжённых сплошных плит. Ригели и плиты имеют выпуски арматуры. Кроме того плиты играют роль несъёмной опалубки. После монтажа сборных конструкций производится обетонирование стыков ригеля с колонной и плиты с ригелем укладкой монолитного бетона по верху конструкций .
Недостатком каркасной системы «САРЭТ» является большая приведённая толщина перекрытия – 17,4 см, ограничения в размерах пролётов из-за использования в качестве несъёмной опалубки тонкостенной плиты, что ограничивает возможность использования гибкой свободной планировки помещений в полном объёме.
Новая несущая конструктивная каркасная система обеспечивает возможность гибкой свободной планировки с одновременным снижением материалоёмкости и трудозатрат при монтаже и изготовлении и повышением сборности конструкций и жёсткости здания.

Результат достигается следующими моментами:

• ригели перекрытия и колонны имеют простую прямоугольную форму сечением 30х30см и могут изготавливаться любой длины;

• ригели перекрытия могут иметь торцы, расположенные под любым углом к продольной оси элемента, что даёт возможность поворачивать здания в плане так, как этого требует ситуационная обстановка на участке застройки (это особенно важно при реконструкции);

• сборка каркаса производится практически без соединительных металлических изделий и закладных деталей и осуществляется использованием в местах сопряжения монолитного бетона;
• использование преимуществ сборно-монолитного железобетона снижает материалоёмкость конструкции каркаса;

• доля монолитного бетона в перекрытии составляет 7,2%, а по каркасу – 11,9% от общего объёма железобетона;

• использование в качестве элементов перекрытия круглопустотных плит, имеющих очень хорошие показатели по материалоёмкости, что позволяет снизить приведённую толщину перекрытия до 14,2см;

• ригели перекрытия выполняются прдварительно-напржёнными, что позволяет увеличивать пролёты до 9,0 м;

• ригели и плиты перекрытия могут иметь одновременно в одной блок-секции разную ориентацию –продольную или поперечную.
Результат достигается также тем, что:

• повышается пространственная жесткость и сейсмостойкость за счёт омоноличивания узлов сопряжения элементов с пропуском рабочей арматуры через отверстия в сопрягаемых элементах;

• широкая нефиксированная сетка колонн (до 9,0 м) позволяет выполнять гибкую свободную планировку помещений;

• простота геометрических форм элементов каркаса позволяют освоить с минимальными затратами выпуск изделий;

• использование круглопустотных плит перекрытий (до 50% общего объёма железобетона) позволяет задействовать производственные мощности существующих предприятий;

• имеется возможность устройства на нижних этажах торговых залов и подземных гаражей;
• можно выполнить поэтажную ра

зрезку стен с их опиранием на ригели и использованием для их заполнения любых материалов, отвечающих современным требованиям по теплозащите.

Сопоставительный анализ предложенной каркасной системы с каркасом «САРЭТ» показывает, что она отличается использованием в качестве элементов перекрытия многопустотных плит, а не сплошных. Кроме того, отличие состоит в узлах сопряжения плит друг с другом и ригелей с колоннами.

Использование многопустотных плит позволяет выполнить более жёсткое соединение за счёт затекания монолитного бетона в шпонки, выполненные в пустотах торцовой части плит. Сопряжение ригеля с колонной осуществляется за счёт заполнения монолитным бетоном отверстия в колонне и образования шпоночного соединения. Шпонки выполняются в вертикально-расположенном плоском торце ригеля, а не за счёт вырезов-углублений в опорной части ригелей.

Кроме того, в этом узле соединяются выпуски арматуры в нижней зоне по торцам ригелей, и укладывается рабочая опорная арматура в верхней зоне, т.е. имеем двойное армирование в узле. Такое армирование способно выдерживать знакопеременные нагрузки, характерные сейсмическим воздействиям. Для размещения опорной рабочей арматуры в монолитной части ригеля в верхней зоне плит перекрытия выполняется скос величиной 60мм.

Это позволяет увеличить зазор между торцами плит с 220мм до 310мм и разместить арматурные стержни в верхней зоне в один ряд.
Техническое решение каркаса поясняется на чертежах.

  • На фиг.1 представлен фрагмент монтажного плана с расположением элементов каркаса: колонн 1, ригелей 2 и плит перекрытий 3.
  • На фиг.2 и фиг.3 приводятся сечения по узлам сопряжения элементов каркаса на фиг.1.
  • На фиг.4 — 9 показаны опалубочные формы и сечения элементов каркаса.

Колонны 1 имеют отверстия 4, разделяющие тело колонны 1 на отдельные секции с шагом на этаж. Ригели 2 имеют выпуски поперечной арматуры 5 на верхней грани петлевидного очертания и выпуски продольной рабочей арматуры 6 по торцам , а также шпонки 7 треугольного сечения. Круглопустотные плиты перекрытия 3 в торцевой части имеют выпуск рабочей арматуры 8, наклон торцевой поверхности 9 под углом 25-30º и шпонки 10, образованные за счёт вдавливания бетонных вкладышей 11 в пустоты на глубину до 150мм.

Сопряжение ригеля 2 с колонной 1 осуществляется за счёт заполнения монолитным бетоном отверстия 4 в колонне 1 и образования шпоночного соединения 12. Размеры и количество шпонок 7 определяется расчётом. Кроме того, в этом узле соединяются выпуски арматуры 6 из нижней зоны торцов ригелей 2, и укладывается рабочая опорная арматура 13 в верхней зоне, т.е. имеем двойное армирование в узле. Такое армирование способно выдерживать знакопеременные нагрузки, характерные сейсмическим воздействиям.

Для размещения опорной рабочей арматуры 13 в монолитной части ригеля 2 торцевые поверхности плит выполнены наклонными к плоскости плиты с углом наклона 25-30º. Это позволяет увеличить зазор по верху между торцами плит (фиг. 3) и разместить арматурные стержни 13 в верхней зоне в один ряд.
Ригель 2 и плиты перекрытия 3 могут иметь одновременно в одном здании разную ориентацию – продольную и поперечную, позволяющую увеличить пролёты и, благодаря этому, устраивать на нижних этажах торговые залы и подземные гаражи.
Также ригели 2 имеют торцы, расположенные под любым углом в горизонтальной плоскости к продольной оси ригеля, что даёт возможность проектировать здания любой конфигурации в плане.
Колонны 1 и ригели 2 имеют простую прямоугольную форму сечения без консолей и могут изготавливаться любой длины, а простота геометрических форм элементов каркаса позволяют освоить выпуск изделий с минимальными затратами.
Можно выполнить поэтажную разрезку стен с их опиранием на ригели и использованием для их заполнения любых материалов, отвечающих современным требованиям по теплозащите.
Предлагаемый сборно-монолитный железобетонный каркас под названием «Казань-1000» («Казан-мен») позволил получить хорошие показатели по расходу бетона и стали, приведённая толщина перекрытия – 14,2 см, расход стали на 1 кв.м перекрытия – 8,8 кг/м2, доля монолитного бетона в перекрытии – 7,2 %.

При разработке данной сборно-монолитной несущей каркасной системы рассматривался вопрос её применения не только для зданий средней этажности (до 9-ти этажей), но и для зданий повышенной этажности (до 24 этажей). Для подобных зданий остро встаёт вопрос обеспечения пространственной жёсткости с одновременным сохранением малой материалоёмкости железобетонного каркаса. Решение этой проблемы видится в использовании рамно-связевой несущей каркасной системы, где горизонтальные усилия будут восприниматься вертикальными диафрагмами жёсткости, работающие совместно с линейными элементами каркаса.

Выполненные расчёты каркасного здания высотой 24 этажа показали возможность применения разработанной каркасной системы для строительства высотных зданий. Расчёты выполнялись на действие вертикальных и горизонтальных (ветровых) нагрузок. При этом воздействие ветровых нагрузок приводило лишь к незначительному увеличению (до 3 %) изгибающих моментов в сечениях колонн, т.к. горизонтальные усилия полностью воспринимаются диафрагмами жёсткости. Сечения сжатых элементов (колонн) нижних этажей принимаются 50×50см при сетке колонн 6,0×6,0м.

Сечения колонн 50×50см могут быть применены в гражданских зданиях, где допускается, чтобы контур колонны выступал из плоскости стены внутрь помещения. В жилых зданиях такое решение узла сопряжения колонн и наружных стен нарушает эстетику помещения и создаёт неудобства при размещении квартирной мебели.

Также использование колонн разного сечения (сечение колонн по высоте здания изменяется в сторону уменьшения по мере уменьшения нагрузки с целью экономии материалов) создаёт неудобства при сопряжении колонн по высоте. Поэтому для высотных гражданских и жилых зданий целесообразнее применять колонны прямоугольного сечения с единым базовым размером 30см. Колонны с размером одной грани 30см удобно “запрятать” в наружную стену.

Читать еще:  Плита стеновая железобетонная размеры

Колонны прямоугольного сечения используются в монолитном каркасном строительстве, но с целью обеспечения жёсткости каркаса. В предлагаемом варианте колонны прямоугольного сечения с базовым размером одной грани 30см продиктованы необходимостью выполнения трёх условий: созданием жилых помещений без выступающих элементов из плоскости стены; удобством сопряжения колонн по высоте здания; обеспечением несущей способности сечения колонн.
Сечения колонн высотного 24-х этажного здания с сеткой колонн 6,0×6,0м принимаются равными от 30×30см до 30×75см с градацией 15см. При использовании сеток косвенного армирования для увеличения несущей способности колонн можно отказаться от колонн сечением 30×75см. Таким образом, используются три типоразмера сечения колонн, которые размещаются на трёх уровнях по высоте здания: на нижних 8-ми этажах — 30×60см, на средних 8-ми этажах — 30×45см, на верхних 8-ми этажах — 30×30см.
Полученные результаты по применению разработанного каркаса для высотных зданий являются предварительными, которые должны быть уточнены при разработке рабочего проекта конкретного объекта с точными исходными данными для расчёта.

Авторы:
канд. техн. наук, доцент И. И. Мустафин; Гаранин В.Н.

Сборно монолитный железобетонный каркас

Одним из путей повышения качественного уровня строительства, его эффективности, повышения архитектурного разнообразия и выразительности застройки является расширение применения монолитного железобетона.

Монолитные и сборные железобетонные конструкции не следует противопоставлять друг другу. Так, область рационального применения сборных железобетонных конструкций — массовое строительство жилых общественных и промышленных зданий, где основной тенденцией является повышение индустриальности строительства, заводское производство изделий и их поточный монтаж на строительной площадке.

Сборно-монолитный каркас (рис. 2.18), состоит из сборных или монолитных колонн прямоугольного сечения и сборных многопустотных плит, объединенных в систему монолитными железобетонными несущими и связевыми ригелями. Ригели пропущены во взаимно перпендикулярных направлениях через колонны и жестко связаны с последними в этих узлах. Балконы, эркеры и другие подобные помещения могут быть размещены на консолях перекрытий, выведенных за крайние колонны каркаса. Опирание многопустотных плит на несущие ригели предусмотрено посредством монолитных бетонных шпонок, образуемых в открытых по торцам плит полостях при укладке монолитного бетона ригелей. Кроме того, по торцам многопустотных плит предусмотрены выпуски их рабочей арматуры, размещаемые в монолитных несущих ригелях. При относительно малой строительной высоте ригелей (22-26 см) они могут перекрывать пролеты длиной до 7,2 м без двойного армирования и предварительного напряжения в построечных условиях. Более того, учет распорных усилий, возникающих в случае приложения вертикальной нагрузки, при расчете плит перекрытий позволяет существенно (до 50 %) сократить расход стали на армирование многопустотных плит. Учет включения в работу на воспринятие распора выпусков рабочей арматуры по торцам плит позволяет дополнительно сократить расход стали на армирование связевых ригелей.

Рис. 2.18. Конструкция каркаса открытых универсальных архитектурно-строительных систем зданий:
1 — несущие ригели; 2 — колонны; 3 — консоли для устройства балконов, эркеров, 4 — многопустотные плиты; 5 — связевые ригели

Широкая область гражданского и промышленного строительства где рационально применение монолитного железобетона.

Это — цельномонолитные гражданские и производственные здания, которые по своему назначению, градостроительному акцентному положению не могут быть выполнены из стандартных сборных железобетонных конструкций; устройство столов над первыми этажами панельных зданий, располагаемых на магистралях города, которые позволят получить современные решения магазинов и других крупных предприятий обслуживания населения; сборно-монолитные конструкции многоэтажных зданий — каркасных или панельных с монолитными ядрами жесткости; монолитные плоские безбалочные перекрытия под тяжелые нагрузки, необходимые, например, для объектов продовольственной программы — холодильников, овоще-, фрукто-хранилиш, мясокомбинатов и т. д.; отдельные нестандартные элементы общественных и производственных зданий — опорные конструкции порталы, перекрытия, амфитеатры и балконы и др.; большепролетные конструкции; элементы реконструкции существующих зданий—жилых, общественных и производственных.

Цельномонолитные здания— жилые, общественные, производственные — будут возводиться как с несущими стенами, так и с каркасными конструкциями в зависимости от технологических и функциональных требований.

Отличительной особенностью таких решений гражданских зданий является четкость и простота конструктивных форм определяющая простоту и индустриальность возведения зданий: колонны — круглого или прямоугольного сечения; перекрытия — в основном безбалочные, обеспечивающие свободу в расстановке перегородок, т. е. свободу планировочных решений; вертикальные диафрагмы жесткости в таких зданиях упрощают конструкцию узлов сопряжения перекрытий с колоннами, работающими в этом случае только на вертикальные нагрузки; в перекрытиях укладываются все разводки труб для электро- и слаботочных устройств, что исключает необходимость в устройстве подвесных потолков или подсыпок под полы, в которых обычно размещают трубы.

Классификация методов возведения зданий

В основу классификации методов возведения зданий из монолитного железобетона положен способ выполнения несущих конструкций, так как другие части здания при различных методах возведения изготавливают обычным способом. Наиболее распространены следующие индустриальные методы возведения зданий из монолитного железобетона путем бетонирования:

I — горизонтальных и вертикальных конструкций с помощью неподвижной опалубки (крупнощитовой, объемной переставной);

II — вертикальных конструкций с применением подвижной (скользящей) опалубки, а горизонтальных — с применением неподвижной (крупнощитовой или объемной переставной) опалубки либо сборных железобетонных изделий;

III — горизонтальных конструкций в виде пакета плит перекрытий на уровне земли и последующего их подъема домкратами по сборным стальным или железобетонным колоннам на проектные отметки (метод подъема перекрытий, когда обустройство этажей осуществляется на проектных отметках).

IV — горизонтальных конструкций в виде пакета плит перекрытий и обустройство этажей на уровне земли с последующим подъемом готовых этажей на проектные отметки по сборным стальным или железобетонным колоннам (метод подъема этажей);

V — в скользящей опалубке ядер жесткости и выполнение остальных конструкций здания из сборных элементов;

VI — в скользящей опалубке ядер жесткости и подвеска к ним перекрытий (этажей) с помощью вант (здания висячей конструкции).

Мелкощитовой опалубкой называется опалубка, состоящая из наборов щитов площадью около 1 м2 и других элементов небольшого размера массой не более 50 кг. Допускается сборка щитов в укрупненные элементы, панели или пространственные блоки с минимальным числом доборных элементов.

Крупнощитовой опалубкой называется опалубка, состоящая из крупноразмерных щитов, элементов соединения и крепления. Щиты опалубки воспринимают все технологические нагрузки без установки доборных несущих и поддерживающих элементов и комплектуются подмостями, подкосами, регулировочными и установочными системами.

Объемно-передвижной опалубкой называется опалубка, представляющая собой систему вертикальных и горизонтальных щитов, шарнирно-объединенных в П-образную секцию, которая в свою очередь образуется путем соединения двух Г-образных полусекций и, в случае необходимости, вставкой щита перекрытия.

Объемно-передвижной опалубкой называется опалубка, представляющая собой систему из наружных щитов и складывающегося сердечника, перемещающегося поярусно по вертикали по четырем стойкам.

Блочной опалубкой называется опалубка, состоящая из системы вертикальных щитов и угловых элементов, шарнирно объединенных специальными элементами в пространственные блок-формы.

Строительство в объемной переставной опалубке может осуществляться путем извлечения ее после бетонирования вдоль поперечных осей здания, перемещения объемной опалубки вдоль здания (рис. 3.1, а) или применения вертикально извлекаемой опалубки, используемой для бетонирования только вертикальных конструкций здания (рис. 3.1,6).

Рис. 3.1. Возведение монолитного здания в объемной переставной опалубке путем ее перемещения

Строительство в крупнощитовой переставной опалубке осуществляют с помощью элементов, размеры которых соответствуют высоте помещений и расстоянию между несущими стенами. Опалубку стен и перекрытий монтируют раздельно. Щиты опалубки стен устанавливают в проектное положение и скрепляют между собой.

В крупнощитовой опалубке возводят, как правило, внутренние поперечные и продольные стены и перекрытия. Наружные продольные стены не бетонируют, чтобы не препятствовать извлечению щитов опалубки перекрытии, после бетонирования монолитных конструкций навешивают наружные стеновые панели. Возможно сочетание монолитных наружных и внутренних стен со сборными перекрытиями.

Одно из основных положительных свойств крупнощитовой и объемной опалубок — их неподвижность во время укладки и твердения бетона, что позволяет получать гладкие поверхности стен и потолков, а также создает условия для использования рельефной опалубки. При крупнощитовой и объемной опалубках образуются монолитные рамные узлы сопряжения несущих стен с перекрытиями, а также пространственные системы, обеспечивающие высокую жесткость и устойчивость сооружения. Крупнощитовая переставная опалубка позволяет строить многоэтажные здания как с компактным, так и с развитым планом, как малоэтажные, так и многоэтажные, целиком монолитные и с широким использованием сборных элементов.

Основной недостаток крупнощитовой опалубки — необходимость тщательной установки и выверки каждого щита. Объемная переставная опалубка исключает этот недостаток, но она более сложная и тяжелая, ограничивает архитектурно-планировочные решения.

Строительство в скользящей опалубке заключается в непрерывном совместном подъеме домкратами опалубки и подвесных подмостей. Для опалубки применяют щиты высотой 1,0 — 1,2 м.

Основное преимущество скользящей опалубки — непрерывность технологического процесса укладки бетона, что обеспечивает короткие сроки возведения сооружений. Чем выше здание, тем больше экономический эффект от применения такой опалубки. Скользящая опалубка позволяет бетонировать стены криволинейного или уступчатого очертания, а также сужающиеся или расширяющиеся.

Недостатки этого метода — сложность получения высококачественных фасадных поверхностей, высокая трещиноватость, трудность фиксации закладных элементов, невозможность бетонирования тонких конструкций и неизбежность применения других материалов и конструкций для устройства перегородок, что значительно снижает уровень механизации строительства и увеличивает его трудоемкость.

Специалисты прогнозируют использование в будущем скользящей опалубки для возведения точечных зданий большой этажности и бетонирования ядер жесткости в зданиях смешанной конструкции, а также для возведения специальных зданий и сооружений (элеваторов, водонапорных и телевизионных башен, дымовых труб и т.п.).

Каркас из железобетона

Строительство – сложный и долгий процесс. Есть много методик, материалов и техник, которые используются в таком виде работ. Они отличаются в зависимости от того, будет ли сооружение жилым помещением, или строением для промышленных целей. Среди них – использование железобетонных каркасов. Это не новый и распространенный вид строительства, особенно часто применяемый для сооружения многоэтажных конструкций. Правильная техника строительства и качественные материалы обеспечат максимально возможную стойкость. Прочность и надежность таких строений доказана годами.

Преимущества и недостатки

Железобетонные каркасы применяется в строительстве как многоэтажных, в том числе высотных, конструкций, так и в сооружении небольших частных домов. В первом случае это техническая необходимость в силу прочности такого вида материала, во втором – экономично не обосновано, так как можно использовать более дешевые составляющие. К плюсам использования железобетонного каркаса в строительстве можно отнести:

  • хорошие несущие данные;
  • большой эксплуатационный период;
  • большую длину пролетов (6 м);
  • качественное изготовление составляющих каркаса полностью проводится на производствах, что обосновывает их надежность.

Из-за того, что железобетонными каркасами можно создавать большие площадки, расширяется возможность в планировании внутреннего пространства. Среди недостатков можно назвать только большой вес конструкций.

Виды. Где используется в строительстве?

Каркасные железобетонные конструкции можно разделить на:

  • монолитные;
  • сборно-монолитные;
  • сборные.

Каждый из этих видов лучше всего подходит для своего типа строительства и схема их установки полностью разные. Использование сборного железобетонного каркаса (серия 1.020) раньше ограничивалось только сооружениями для промышленных или административных целей, сейчас этот материал широко применяется для жилых помещений, так как удалось ввести в такую конструкцию гибкую внутреннюю планировку. Использование этого вида имеет свои плюсы:

  • применение небольшого количества материалов (как, например, в монолитном);
  • возможность работать при низких температурах.

Особенностью этого вида является то, что таким железобетонным каркасом обеспечивается невысокая несущая способность и в нем используются жесткие узлы. К минусам этого вида относиться:

  • рама каркаса не сопротивляется горизонтальному движению, отчего неизменяемость пространства зависит только от вертикальных элементов;
  • ограниченность в выборе формы конструкции из-за заводских стандартов.

Сборный железобетонный каркас составляют три элемента:

  • колоны;
  • ригели;
  • основы лестничных проемов.

Схема сборного железобетонного каркаса.

Эти элементы изготавливаются на производстве, после чего привозятся на строительство и собираются в единую конструкцию. Монолитные каркасы делают на строительной площадке путем заполнения опалубки конструкции бетонной смесью нужной марки. Преимущества использования:

  • нет ограничения по форме, местонахождению элементов в конструкции, сечению колонн;
  • прочность – способны выдержать любую нагрузку и количество этажей;
  • нагрузки между элементами в железобетонном каркасе рассредоточиваются, что дает возможность экономить используемые материалы (жесткие составляющие часть нагрузки с колон переносят на балки и перекрытия);
  • при возведении стен и перегородок используются материалы с высокими теплоизоляционными свойствами.

Для сооружения монолитной конструкции используют съемную опалубку, которая заливается бетоном. Это ускоряет строительные работы.

Технология строительства железобетонных каркасных конструкций

Есть разные типы сооружения помещений в зависимости от вида каркаса и этажности.

Сборные конструкции

При расчете каркаса многоэтажного сооружения используется расчетная схема с жесткими связями сдвига. Типы каркасов для высоких сооружений: рамные, связевые, комбинированные. Для перемещения составляющих каркаса при изготовлении в них закладывают монтажные петли или оставляют небольшие отверстия. Железобетонные каркасы сооружают, сваривая стальные детали.

Для сборных каркасов делают железобетонные фундаменты, в которые устанавливают колонны, расстояние между которыми 6 и 12 м. Балки для фундамента делают из бетонов марок 200-400. На укладываемые балки (длинна равняется шагу колонн) опираются несущие стены. Балки укладывают на ступенчатый фундамент таким образом, чтоб верхний уровень на 3 см был ниже уровня пола. Проемы между балками и колонами заливают бетоном. Заполнение проводят бетоном марки 100.

Колонны серии 1.020-1/87.

После фундамента делают гидроизоляцию (защита пола от промерзания и влияния грунтов на балки фундамента). При сооружении больших конструкций необходимо использовать колонны 1.020. Они способны выдержать нагрузку до 500 т (примерно 10 этажей при усилении в стыке). Чтоб изготовить жесткий диск перекрытия, необходимо установить приваренные ригели в одну, которые направлены в одну сторону, и связанные плиты по колонных рядах.

Ячеисто-бетонные блоки лучше всего подходят для наружного стенового ограждения железобетонных каркасных сооружений. Их выкладывают одним рядом, с нулевой жесткостью, что помогает сохранить пластичность фасадов. Наружные стены устанавливают на плиту перекрытия или ригели. Таким образом, нет ограничения по количеству этажей здания.

Если внешние стены сооружаются из мелких блоков, то они могут выкладываться как в один слой, так и многослойно. При конструировании таких строений необходимо следить, чтоб кладка не была опорой для каркаса. Толщину стен выбирают, учитывая теплоизоляционные требования: для жилых домов толщина наружной стены должна быть 50 см (прочность В 2.5, морозостойкость F 25).

Для кладки внутренних стен и перегородок между квартирами и других внутренних элементов также используют ячеисто-бетонные блоки. Эти перегородки проектируются для каждого этажа самонесущими. При планировании толщины стен и перекрытий основным требованием является звукоизоляция (больше 50 дБ), которая определяется согласно нормативным документам. Этот параметр зависит от блоков, раствора, бетона и т. д. Для улучшения звукоизоляции могут использовать заполнение промежутков минплитой (плотность 80-100 кг /м3).

Перегородки между комнатами выполняют толщиной 12 см из ячеистых блоков (звукоизоляция не меньше 43 дБ).

При кладке стен в комнатах, где предполагаемая влажность повышена (например, ванная комната), необходимо использовать защиту для ячеистых блоков от влаги и пара. Отделочные наружные работы необходимо проводить после полного естественного высыхания здания, иначе влажность с блоков будет выходить внутрь помещения.

Расчетной схемой одноэтажного железобетонного каркасного промышленного здания является рама, в которой ригели и колонны скрепляются при помощи шарнирного соединения. При строительстве монолитного каркасного здания в первую очередь делают опалубку, потом делают необходимый раствор и делают заполнения опалубки бетононасосом.

Сборно-монолитные каркасы

Колонны ставятся в отверстие в железобетонной плите. На плиту ставятся многопустотные панели, на них – пролетные панели. Арматурная сетка межколонных панелей сваривается с армопрутьями пролетных панелей, после чего происходит заполнение бетонной смесью.

Читать еще:  Покраска бетона на улице

Повышение эффективности монолитного каркасного жилья

Не смотря на то, что монолитный каркас уже широко используется в строительстве, его функциональные свойства стараются постоянно повысить. Строители пытаются сделать его более прочным, уменьшить расход материалов. Одним из способов достижения такой цели является использование бетона более высокой марки. Это уменьшает расход арматуры в каркасах, отчего расход на материалы уменьшается. Эффективность каркаса достигается, если армирование составляет больше 3%. Оптимизация монолитного железобетонного каркаса происходит по:

  • марке бетона;
  • сечению ж/б составляющих;
  • количеству арматуры в бетоне.

В сооружении монолитных каркасных зданий используют метод, при котором коробку конструкции заглубляют в землю на глубину до 2 этажей. При этом все здание замоноличено. Такая техника позволяет упрочнить конструкцию, так как нагрузки передаются пластовым грунтам (они высокопрочные).

Стоимость такого здания очень большая (опалубка, техника и т. д.), отчего при строительстве одноэтажных (2-3) сооружений используется редко. Для таких конструкций чаще используют сборные железобетонные каркасы, что дешевле и они достаточно прочны для такой высоты.

Заключение

Железобетонные каркасы – наиболее подходящий материал для возведения многоэтажных зданий. Такая конструкция является прочной и выдерживает большой вес и этажность. Каркасы бывают сборными, сборно-монолитными и монолитными, каждый из них подходит для конкретного вида строительства. Не так давно сборные каркасы использовались только для промышленных или административных целей.

Использование такого материала для небольших, например, одноэтажных, сооружений нецелесообразно из-за большой стоимости материалов и работ. Техника конструирования железобетонных каркасных зданий проектируется до каждой мелочи, что обеспечивает надежность и стойкость таким сооружениям. При возведении таких зданий необходимо учитывать нормативы, которые законом установлены для разных помещений.

ГК «МКС». Блог проектировщиков и строителей

ГК «МКС» проектирует и строит здания в сборно-монолитном каркасе. Как показывает практика, он выгоднее монолитного. Экономия доходит до 4 000 руб./кв.м — всё зависит от условий строительства и возможностей застройщика. Можно тратить ещё меньше, если сотрудничать с заводами ЖБИ и брать изделия по себестоимости.

Например, в 2015 году специалисты ГК «МКС» запроектировали в сборно-монолитном каркасе два дома ЖК «Острова» в Казани, которые изначально планировали строить в монолите. Железобетон поставляли с пяти заводов, три из которых находились в Чебоксарах. Несмотря на расстояние 160 км между городами, застройщик сэкономил на строительстве в совокупности 2 000 руб./кв.м. Полная прибыль по итогам строительства первого дома составила 96 миллионов рублей.

Как застройщик экономит на себестоимости, получая больше прибыли без повышения цен на продаваемые квадратные метры? Узнайте в этой статье, где мы в цифрах, но уже на другом примере раскрываем и сравниваем экономику сборного и монолитного каркасов.

Себестоимость строительства

Из чего складывается конечная себестоимость строительства дома? Выделим в статье расходов 4 основных пункта:

Чаще всего застройщик не может повлиять на стоимость земельного участка. Стоимость аренды или покупки земельного участка зависит от его собственника.

Условия подключения к сетям, как и необходимое благоустройство территории, тоже зависит от третьих лиц: возможность снизить затраты на них минимальны.

Легче всего повлиять на себестоимость самого здания. Рассмотрим составляющие себестоимости и основные способы снизить затраты.

Себестоимость здания

4 главных пункта себестоимости здания — это:

  • • Фундаменты
  • • Несущая система
  • • Стеновые материалы
  • • Отделочные материалы и инженерные сети

На стоимость фундаментов больше всего влияет геология. Не всегда можно выбрать участок с «хорошими» грунтами или провести геологическую разведку до заключения договора. Даже когда это возможно, огромную роль играет территориальное расположение (участок в центре города под многоэтажную застройку всегда интересен независимо от грунтов), наличие коммуникаций и их мощности. Существенно снизить затраты на фундаменты здесь мы не в состоянии.

Но ещё на стоимость фундаментов влияет вес здания. Чем легче конструкция, тем меньше свай потребуется забить. Поэтому выбирая технологию строительства, можно прийти к минимальным затратам на материал фундаментов.

Чем легче конструкция, тем меньше затрат на фундаменты

Несущая система

Несущая система — основа зданий. Она бывает 2 видов: бескаркасная и каркасная. В бескаркасных зданиях нагрузку воспринимают стены (из кирпича, газобетонных блоков, пустотелых керамических камней и др.) или панели. Каркасные здания выполняются по сборной и монолитной технологии.

Если сравнивать системы между собой, то вторая предоставляет застройщику более широкий выбор стеновых материалов: к ним нет требования «нести» вес здания. В каркасных системах легче всего применить экономичные материалы и снизить себестоимость здания.

В статье мы не рассматриваем бескаркасные системы, потому что в кирпичных домах при строительстве от 10 этажей толщина несущих стен увеличивается — с 510 до 640 или 770 мм. По нашим подсчетам, продаваемые площади уменьшаются почти до 20%. Это то же самое, что строить 10-этажный дом, продавая только 8 этажей. А крупнопанельные дома уже не соответствуют современным требованиям покупателей: они больше подходят для социального жилья.

В каркасных системах толщина стен не важна

Стеновые материалы

Первый пункт при выборе стеновых материалов — их теплотехнические характеристики. Суровые климатические условия требуют применение материалов с более низкой теплопроводностью.

Дальше — доступность тех или иных материалов в регионе и их стоимость. Привозной материал, который выигрывает по многим показателям, будет чаще всего проигрывать по стоимости на строительной площадке.

Наконец, требования покупателя. Пример — Йошкар-Ола. Обычно покупатель хочет, чтобы стены его дома были из кирпича. При этом его совершенно не интересует, что дома из других стеновых материалов могут быть теплее, экономичнее в эксплуатации и экологичнее. «Кирпич мы знаем, а другое нет». В данном случае застройщик знает лучше, что хотят покупатели.

Тип стен зависит от климата, доступности и покупателя

Отделочные материалы и инженерные сети

Стоимость отделочных материалов и инженерных сетей зависит от класса жилья и возможностей поставщиков. Согласитесь, не получится использовать одинаковые материалы для жилья эконом- и бизнес-класса.

Тип отделки и сетей зависит от класса жилья и поставщиков

Резюмируем: единственная статья расходов, на которую застройщик легко повлияет независимо от внешних факторов — геологии, климатических условий, прихотей покупателя и др. — это несущая система. Дальше мы сравним сборный и монолитный каркас.

Отличия сборного и монолитного каркаса

Первое и главное отличие сборного каркаса от монолитного — широкое применение преднапряжённых конструкций. Самое заметное различие наблюдается в плитах перекрытий. Сторонники монолитного каркаса говорят о его высокой экономической эффективности, но здесь нет ни предварительного напряжения, ни пустотности, которые свойственны сборному перекрытию. Первое экономит арматуру, а второе повышает шумоизоляцию перекрытия.

Второе — все элементы сборного каркаса производятся на заводе. Специалисты контролируют качество на каждом технологическом этапе: изготовление арматурных каркасов, подготовка бетонной смеси, армирование и формование изделия и т. д. За счёт заводского контроля монтажники снижают количество операций на строительной площадке. Риск «заморозить» бетон и переделывать этаж заново исключается.

Третье — высокая скорость монтажа сборного каркаса. По опыту работы монтажных бригад ГК «МКС», одна бригада собирает под одним башенным краном 4 000 кв.м./мес. Это помогает сэкономить на аренде земельного участка и повысить привлекательность квартир. Покупатели любят, когда дом быстро строится. В монолитном каркасе необходимо ждать набора прочности бетона до 28 суток.

Сборный каркас экономнее, надёжнее и скоростнее монолитного

Сравнение в цифрах

На примере проекта 22-этажного дома ЖК «Мельница» в Калуге покажем, насколько экономнее сборный каркас. К нам обратился застройщик с просьбой заменить монолитный каркас на сборный, не затрагивая объемно-планировочные решения.

Расходы на арматуру

В сборном каркасе перекрытие собирается из ригелей и пустотных плит. В монолитном исполнении оно сплошное, армированное без предварительного напряжения.

Общая площадь перекрытия — 16 705 кв.м. Чтобы заармировать перекрытие в монолитном исполнении, необходимо 27,65 кг стали на 1 кв.м.

В сборном каркасе армирование пустотной плиты составляет 2,5 кг на 1 кв.м. Это в 10 раз меньше, чем в монолитном. С учётом армирования ригелей, узлов стыков и монолитных участков расход стали составил 15,23 кг 1 кв.м. Это почти в 2 раза меньше, чем в монолитном перекрытии.

сборно-монолитный железобетонный каркас многоэтажного здания «казань-1000»

Изобретение относится к области строительства, в частности к строительству жилых и общественных зданий. Технический результат изобретения заключается в создании новой гибкой несущей конструктивной каркасной системы, обеспечивающей возможность свободной планировки с одновременным снижением материалоемкости и трудозатрат при монтаже и повышением сборности конструкции и жесткости здания. Сборно-монолитный железобетонный каркас многоэтажного здания, включающий сборные железобетонные колонны с отверстиями, сборные предварительно-напряженные ригели и плиты перекрытия с зазором между их торцами, причем плиты перекрытия выполнены многопустотными, опирающиеся на ригели торцевые поверхности плит выполнены наклонными к плоскости плиты с углом наклона 25-30 o , а ригели на торцевых гранях имеют горизонтальные углубления треугольного сечения, при этом зазоры между торцами плит и отверстия в колоннах замоноличены заодно с выпущенными в них арматурными выпусками из сборных элементов каркаса. 3 з.п. ф-лы, 9 ил.

Формула изобретения

1. Сборно-монолитный железобетонный каркас многоэтажного здания, включающий сборные железобетонные колонны с отверстиями, сборные предварительно-напряженные ригели и плиты перекрытия с зазором между их торцами, отличающийся тем, что плиты перекрытия выполнены многопустотными, опирающиеся на ригели торцевые поверхности плит выполнены наклонными к плоскости плиты с углом наклона 25-30 o , а ригели на торцевых гранях имеют горизонтальные углубления треугольного сечения, при этом зазоры между торцами плит и отверстия в колоннах замоноличены заодно с выпущенными в них арматурными выпусками из сборных элементов каркаса.

2. Каркас по п. 1, отличающийся тем, что ригели и колонны имеют прямоугольную форму поперечного сечения без консолей.

3. Каркас по п. 1 или 2, отличающийся тем, что торцы ригелей перекрытия могут быть расположены под любым углом в горизонтальной плоскости к продольной оси ригеля, что позволяет проектировать здания любой конфигурации в плане.

4. Каркас по п. 1, или 2, или 3, отличающийся тем, что ригели и плиты перекрытия могут иметь в одном здании разную ориентацию — продольную и поперечную.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области строительства и может быть использовано при строительстве жилых и общественных зданий.

Известен связевый каркас межвидового применения серии 1.020-1/87, выполненный с шарнирными соединениями в узлах с установкой внутренних стеновых панелей-диафрагм для обеспечения пространственной жесткости (см. рабочие чертежи к серии 1.020-1/87 «Конструкции каркаса межвидового применения для многоэтажных общественных зданий», выпуск 0-3). Каркас широко используется, т. к. характеризуется высоким уровнем индустриальности и скорости монтажа. Однако данный каркас ограничивает возможности свободной планировки помещений и компановки здания в целом. Кроме того, каркас не обладает достаточной жесткостью, т.к. соединение в узлах принято шарнирным.

Известен каркас «КУБ» с безбалочными бескапительными перекрытиями (Дорфман А. Э., Левонтин Л.Н. Проектирование безбалочных бескапительных перекрытий. М.: Стройиздат, 1975 г.; Казанский ГипроНИИавиапром), выполненный из сплошных железобетонных квадратных плит с последующим замоноличиванием стыков между ними. Данная каркасная система предполагает фиксированную сетку колонн, ее изменение приводит к появлению новых типоразмеров и оснастки, т. е. к удорожанию объекта. Кроме того, небольшая высота несущих элементов перекрытия в зоне сопряжения с колонной приводит к снижению жесткости здания и значительному расходу материалов (приведенная толщина перекрытия — 16,0 см, расход стали — 17,8 кг/м 2 ).

Известен сборно-монолитный каркас многоэтажного здания «РАДИУС», включающий сборные железобетонные колонны с отверстиями и плиты перекрытия с замоноличенными стыками (авторское свидетельство 2087633, кл. Е 04 В 1/18). Монолитный ригель выполнен без предварительного напряжения, что ограничивает размеры пролетов, а следовательно, и планировочные возможности. Фиксированное количество отверстий в колоннах и наличие в зависимости от действующих нагрузок трех видов сечений монолитного ригеля приводит к увеличению опалубочных типоразмеров колонн и ограничивает возможность изменения количества стержней рабочей арматуры. Кроме того, небольшая высота несущего ригеля приводит не только к снижению приведенной толщины перекрытия до 13,2 см, но и к перерасходу стали (11,4 кг/м 2 ).

Наиболее близким по назначению и достигаемому эффекту является сборный предварительно-напряженный железобетонный каркас (авторское свидетельство, SU 1386711 А1, 07.04.1988, кл. Е 04 В 1/16), включающий колонны со сквозными каналами в двух направлениях для пропуска предварительно-напряженной арматуры сборно-монолитных ригелей, плиты перекрытий и бортовые элементы, установленные по периметру перекрытий каркаса.

Недостатками предварительно-напряженного железобетонного каркаса (авторское свидетельство, SU 1386711 А1, 07.04.1988, кл. Е 04 В 1/16) являются следующие моменты. Во-первых, натяжение арматуры, упорами которой являются колонны, производится после набора прочности бетоном замоноличивания стыков между бортовыми элементами и колоннами, для чего требуется определенное время, и только после этого замоноличивают зазоры между плитами перекрытий и бортовыми элементами. Таким образом, бетонирование узлов каркаса производится в два этапа с выдержкой по времени, необходимой для набора прочности бетона, что, наряду с созданием предварительного напряжения на строительной площадке, увеличивает трудоемкость монтажных работ. Во-вторых, рассматриваемый каркас из-за использования ребристых плит перекрытий, форма которых строго прямоугольна, а длина кратна размеру 6,0 м, не дает возможности проектировать здания любой конфигурации в плане с использованием свободной планировки помещений.

Изобретение направлено на создание новой гибкой несущей конструктивной каркасной системы, обеспечивающей возможность свободной планировки с одновременным снижением материалоемкости и трудозатрат при монтаже и изготовлении и повышением сборности конструкций и жесткости здания.

Результат достигается тем, что в сборно-монолитном каркасе многоэтажного здания, состоящем из сборных железобетонных колонн с отверстиями в уровне перекрытий, сборных предварительно-напряженных ригелей с выпусками арматуры на верхней грани и по торцам, плит перекрытий с выпусками арматуры по торцам и с зазором между ними, плиты перекрытия выполнены многопустотными, опирающиеся на ригели торцевые поверхности плит выполнены наклонными к плоскости плиты с углом наклона 25-30 o , а ригели на торцевых гранях имеют горизонтальные углубления треугольного сечения, при этом зазоры между торцами плит, отверстия в колоннах замоноличены заодно с выпущенными в них арматурными выпусками из сборных элементов каркаса.

Результат достигается также тем, что ригели перекрытия и колонны имеют простую прямоугольную форму сечения без консолей и могут изготавливаться любой длины, а простота геометрических форм элементов каркаса позволяет освоить выпуск изделий с минимальными затратами.

Результат достигается также тем, что ригели перекрытия могут иметь торцы, расположенные под любым углом в горизонтальной плоскости к продольной оси ригеля, что дает возможность проектировать здания любой конфигурации в плане.

Результат достигается также тем, что ригели и плиты перекрытия могут иметь одновременно в одном здании разную ориентацию — продольную и поперечную, позволяющую увеличить пролеты и благодаря этому устраивать на нижних этажах торговые залы и подземные гаражи.

Сопоставительный анализ изобретения с прототипом показывает, что оно отличается использованием в качестве элементов перекрытия многопустотных плит, а не ребристых. Кроме того, отличие состоит в узлах сопряжения плит друг с другом и ригелей с колоннами. Использование многопустотных плит позволяет выполнить более жесткое соединение за счет затекания монолитного бетона в пустоты торцовой части плит с образованием шпонок. Сопряжение ригеля с колонной осуществляется за счет замоноличивания ригеля в верхней зоне с одновременным заполнением монолитного бетона в отверстия колонн и образованием шпоночного соединения из-за наличия углублений треугольного сечения в торце ригеля.

Этот анализ позволяет сделать вывод о наличии новизны в предлагаемом изобретении.

Изобретение поясняется на чертежах. На фиг.1 представлен фрагмент монтажного плана с расположением элементов каркаса: колонн 1, ригелей 2 и плит перекрытий 3. На фиг.2 и фиг.3 приводятся сечения по узлам сопряжения элементов каркаса на фиг.1. На фиг.4-9 показаны опалубочные формы и сечения элементов каркаса.

Читать еще:  Что сделать чтобы не пылил бетонный пол

Колонны 1 имеют отверстия 4, разделяющие тело колонны 1 на отдельные секции с шагом на этаж. Ригели 2 имеют выпуски поперечной арматуры 5 на верхней грани петлевидного очертания и выпуски продольной рабочей арматуры 6 по торцам, а также шпонки 7 треугольного сечения. Многопустотные плиты перекрытия 3 в торцевой части имеют выпуск рабочей арматуры 8, наклон торцевой поверхности 9 под углом 25-30 o и шпонки 10, образованные за счет вдавливания бетонных вкладышей 11 в пустоты на глубину до 150 мм.

Сопряжение ригеля 2 с колонной 1 осуществляется за счет заполнения монолитным бетоном отверстия 4 в колонне 1 и образования шпоночного соединения 12. Размеры и количество шпонок 7 определяются расчетом. Кроме того, в этом узле соединяются выпуски арматуры 6 из нижней зоны торцов ригелей 2 и укладывается рабочая опорная арматура 13 в верхней зоне, т.е. имеем двойное армирование в узле. Такое армирование способно выдерживать знакопеременные нагрузки, характерные сейсмическим воздействиям.

Для размещения опорной рабочей арматуры 13 в монолитной части ригеля 2 торцевые поверхности плит выполнены наклонными к плоскости плиты с углом наклона 25-30 o . Это позволяет увеличить зазор по верху между торцами плит (фиг.3) и разместить арматурные стержни 13 в верхней зоне в один ряд.

Ригель 2 и плиты перекрытия 3 могут иметь одновременно в одном здании разную ориентацию — продольную и поперечную, позволяющую увеличить пролеты и благодаря этому устраивать на нижних этажах торговые залы и подземные гаражи.

Также ригели 2 имеют торцы, расположенные под любым углом в горизонтальной плоскости к продольной оси ригеля, что дает возможность проектировать здания любой конфигурации в плане.

Колонны 1 и ригели 2 имеют простую прямоугольную форму сечения без консолей и могут изготавливаться любой длины, а простота геометрических форм элементов каркаса позволяют освоить выпуск изделий с минимальными затратами.

Можно выполнить поэтажную разрезку стен с их опиранием на ригели и использованием для их заполнения любых материалов, отвечающих современным требованиям по теплозащите.

Предлагаемый сборно-монолитный железобетонный каркас под названием «Казань-1000» («Казан-мен») позволил получить хорошие показатели по расходу бетона и стали, приведенная толщина перекрытия — 14,2 см, расход стали на 1 кв. м перекрытия — 8,8 кг/м 2 , доля монолитного бетона в перекрытии — 7,2%.

ГК «МКС». Блог проектировщиков и строителей

Мы проектируем и строим здания и сооружения преимущественно в сборно-монолитном железобетонном каркасе. Расскажем в этой статье про его особенности и преимущества, а также пройдемся по 8 основным элементам.

Почему сборно-монолитный?

Несущий остов в наших проектах представлен готовыми заводскими изделиями — это колонны, преднапряжённые ригели, плиты перекрытия и другие элементы. Все элементы объединяются с помощью омоноличивания стыков — колонны с ригелем и ригеля с плитой перекрытия. При этом объём монолитных работ не превышает 7% от общего объёма работ строительства.

Это дает нам экономический эффект за счёт быстрого возведения несущих конструкций: под одним краном строители монтируют до 4000 кв.м каркаса в месяц. Производство монолитных работ существенно зависит от погодных условий и времени года. Суровый климат в нашей стране вынуждает строителей использовать дополнительные средства: модификаторы для понижения температуры замерзания воды, электропрогрев бетона или другие способы поддержания тепла.

Это приводит к удорожанию строительных работ. Представьте, если вы строите, например, небольшое по современным меркам 9-этажное здание из монолитного каркаса: сколько энергии потребуется для его прогрева?

Наша технология строительства позволяет изготовить на заводе сборные элементы с высокой степенью точности и надежности, ускорить темпы строительства в 1,5-2 раза по сравнению с монолитным и кирпичным строительством, снизить расход основных материалов(цемент, щебень, арматура) в среднем в 2 раза, а также производить строительные работы до -25°С без потери качества и скорости монтажа конструкций.

Конструктивные особенности

Наша каркасная система дает большой простор для архитекторов: им будет несложно сформировать объёмно-планировочные решения за счёт сетки колонн до 12х12 м, которые соединяются ригелями под любым углом. Обычно ригели ухудшают эстетику интерьера помещений — их края выступают в местах пересечения потолков и стен. В нашем каркасе такого нет: мы закладываем ригели в межквартирных стенах или скрываем их в раскладке плит перекрытий.

Cборный каркас позволяет нам увеличить полезную площадь квартир на 5-9% в сравнении с кирпичным домостроением и в зависимости от планировочных решений. В преимущество железобетона верил архитектор Ле Корбюзье уже в начале 20 века: он декларировал знаменитые «5 отправных точек современной архитектуры». В них он отверг предназначение стен как несущей конструкции, провозгласил свободную планировку помещений и свободный от нагрузок фасад, который теперь может принимать любые формы. Эти положения актуальны и сейчас: железобетон был главным строительным материалом XX века и скорее всего останется им в XXI.

Элементы каркаса

А теперь — краткий обзор 8 главных элементов нашего каркаса.

1. Колонны выполняются неразрезными высотой до 5-ти этажей. Сечение колонн определяется расчетом и может быть от 250х250 до 400х600 с шагом 50 мм в любом направлении. Если потребуется большее сечение колонны по расчету, то производится стыковка двух колонн или параллельно, или под углом, или в виде «Т»-образное сечения. Стыковка колонн по высоте выполняется посредством штепсельного стыка.

2. Ригели могут быть длиной до 12 (иногда до 15) метров. Наиболее оптимальная с экономической точки зрения сетка для жилья 7-7,5 м. Сечения ригелей в основном 300х250(h) или 400х250(h). А в случае попадания ригеля в край жилой комнаты — высотой сечения 100 и 150 мм. Соответственно, связевые ригели вдоль плит перекрытия могут выполнятся скрытыми.

3. Плиты перекрытия применяются как безопалубочной формовки (ПБ), так и с агрегатно-поточных линий (ПК). Допускается устройство вырезов в плитах в ПБ — шириной не более 1-й пустоты, в ПК — до 1/3 пролета, но с внесением усиления в чертежи изделия.

4. Лестницы состоят из сборных маршей, индивидуальных балок под их опирание и пустотных плит для площадок.

5. Диафрагмы жёсткости устанавливаются в зданиях выше 5-ти этажей. Чаще всего диафрагмы размещают в районе лестничной клетки с частичным опиранием на нее лестничной площадки и балки, а также в межквартирных перегородках.

6. Шахты лифтов выполняются как полносборные (тюбинги), так и состоящие из отдельных панелей. Они объединяются в пространственный элемент на строительной площадке с помощью стыковки элементов на сварке или омоноличивания выпусков в торцах панелей.

7. Балконные плиты обычно применяются в сборном исполнении с опиранием на 2 или 3 стороны. Конфигурация балконных плит может быть различна в зависимости от архитектурных решений.

8. Консольные рамки устраиваются под кирпичную кладку, когда она используется в качестве облицовки фасада. В рамки мы помещаем термовкладыши, чтобы обеспечить утепление ригелей и колонн каркаса.

Посмотрите видеоролик c наглядной демонстрацией нашего каркаса: от изготовления изделий на заводе до сдачи объекта в эксплуатацию.

Каркас из железобетона — 3 типа конструкций

Для быстрого сооружения объектов в строительной технологии применяется железобетонный каркас. Этот способ позволяет сэкономить рабочее время и финансы при возведении промышленных и жилых многоэтажных зданий. Каркасный дом можно построить и на приусадебном участке. Метод прост и унифицирован, его надежность проверена десятилетиями практического использования.

  1. Типы конструкций
  2. Сборно-монолитные сооружения
  3. Монолитный каркас
  4. Сборный
  5. Сферы применения
  6. Плюсы и минусы
  7. Строительство по технологии

Типы конструкций

Сборно-монолитные сооружения

Технологическая схема предполагает использование жестких металлических колонн, забетонированных в фундаменты построек. Эти конструкции обеспечивают несущие способности дома. Покрывает здание крыша из железобетона. Строительство сборно-монолитных построек имеет преимущества:

  • Универсальность. Воплощается в реальность много архитектурных замыслов.
  • Высокая жесткость и устойчивость. Каркасные строения прочные из-за перекрытий из 2-х монолитных элементов, связанных между собой колоннами.
  • Много свободного пространства. Высота этажа составляет до 300 см, есть возможность выполнить перепланировку помещения.
  • Постепенное увеличение прочности. Железобетон по прошествии времени становится более прочным и долговечным.
  • Пожаробезопасность. Материал не подвержен воздействию огня.

Сборно-монолитные дома строятся на протяжении всего года. Заполнение опалубки в зимний период выполняют подогретым бетоном.

Технология имеет минусы. Колонны из железобетона создают «мостик холода», преодолеть влияние которого можно с помощью теплоизоляционных мероприятий, что увеличит расходы на приобретение отделочных материалов и оплату за их монтаж. Чтобы построить объект монолитного типа с армированным каркасом, нужно использовать большое количество металлических стоек и сложную опалубку. Самостоятельное сооружение частной усадьбы по такой технологии затруднительно.

Монолитный каркас

Эти конструкции изготовляются прямо на месте строительства заполнением собранной опалубки бетонным раствором необходимой марки. Здания, построенные по этой технологии, прочные, устойчивы к механическим нагрузкам и выдерживают любую этажность. Используя опалубки разных конфигураций, можно предать конструкциям разные формы, делать колонны с сечением разной мощности. Каркас из железобетона монолитного вида перераспределяет нагрузки элементам сооружения, что позволяет экономно использовать стройматериалы. Чтобы защитить помещения от холода, при строительстве используют теплоизоляционные материалы.

Сборный

Использование каркаса из сборных элементов позволяет применять для строительства небольшое количество стройматериалов, в отличие от монолитного способа. Здания собираются по принципу конструктора, при этом работы можно выполнять при минусовой температуре окружающей среды. Сборный железобетонный каркас обладает невысокой несущей способностью, поэтому в нем используются жесткие узловые соединения.

Конструкция имеет отрицательные особенности:

  • Рамный каркас не оказывает сопротивление перемещению конструкции по горизонтали. Поэтому вертикальные элементы должны стабилизировать устойчивость сооружения.
  • Унифицированность бетонных деталей. Это ограничивает выбор конфигурации строящегося объекта.

Технология этого вида строительства предусматривает 3 основных составляющих каркаса — ригель, колонна, основа лестничного проема. Бетонные детали изготовляются на специализированном предприятии, транспортируются на строительную площадку, где собираются. Конструкционные элементы изначально унифицируются, а формы соответствуют требования завода-изготовителя. Для монтажа в единое целое и закрепления стенных конструкций, кровли и прочих деталей используются металлические закладные приспособления.

Элементы конструкции соединяются по специальной методике.

Чтобы конструкции транспортировать и перемещать в процессе их изготовления монтируются петли для подъема из арматурных прутов марки А-1 или устраиваются вспомогательные отверстия.

Сферы применения

Метод строительства с использованием бетонных каркасных конструкций применяется в многих отраслях:

Нередко таким методом возводится МЖК.

  • Возведение много- и одноэтажных промышленных зданий.
  • Возведение административных объектов.
  • Строительство МЖК (многоквартирных жилых комплексов) и сооружений социально-бытовой сферы.
  • Монтаж индивидуальных усадьб.

Плюсы и минусы

Каркас из железобетона имеет позитивные и негативные свойства:

КачествоПараметрХарактеристика
ПлюсыДолговечностьСооружения эксплуатируются много десятков лет
Несущие характеристикиХорошие показатели
Качество исполненияВысокое — элементы изготовляются на промышленной основе
Длина пролетовДостигает 600 см
Живучесть построекПри повреждении некоторых элементов, остальная часть здания не разрушается
МинусыТщательное проектированиеПеред строительством следует провести качественные исследования состояния почвы, так как конструкция строений жесткая и неподвижная
Вес элементовБольшой

Строительство по технологии

Сооружения с сборным каркасом возводят на заранее подготовленный железобетонный фундамент, в котором монтируются колонны. Фундаментные балки готовят из бетонного раствора марки от М200 до М400, на них будут упираться стенные элементы. Стыки между конструкциями заливают смесью М100. Когда основа строения готова, выполняют гидроизоляцию. Далее приступают к выгонке стен из штучных материалов — кирпичей, блоков.

Сборно-монолитный способ предполагает монтаж колонн в отверстия, выполненные в железобетонной плите. Далее производится сборка элементов конструкции, которые соединяются между собой свариванием арматурных прутов. После этого выполняется заливка пустот бетоном. При монолитном методе изготовляется опалубка, которая заполняется бетонной смесью при помощи специального оборудования — бетононасоса.

Строительство монолитных каркасов зданий

Возведение монолитных железобетонных каркасов зданий и сооружений — одна из специализаций строительной компании «Триумф».

У нас собственные рабочие, опалубка и спецтехника — поэтому мы предлагаем самые выгодные цены на монолитные каркасы частных домов и других зданий.

Мы заливаем железобетонные монолитные каркасы зданий в Нижнем Новгороде и области, возможен выезд на объекты в Москве и других регионах России.

Сколько стоит монолитный каркас?

Предлагаем вашему вниманию наши предварительные цены за куб на заливку монолитных каркасов зданий.

Нужна точная стоимость каркаса здания?

Отправьте подробное задание или проект на электронную почту

info@triumphsk.ru! Наши специалисты сделают для вас расчет

Цены на монолитные каркасы (только работа)

Вид работыЦена, руб./м 3
до 20 м 320-50 м 350-100 м 3от 100 м 3
Бетонная подготовка1400120011001000
Монолитная ж/б фундаментная плита3500300027002500
Монолитный ж/б ленточный фундамент, ростверк, и т.д.3700350033003100
Монолитные ж/б стены4500420039003600
Монолитное ж/б перекрытие4800450042003900
Монолитные ж/б колонны5700520047004200

Цены на монолитные каркасы (работа+опалубка)

Вид работыЦена, руб./м 3
до 20 м 320 — 50 м 350 — 100 м 3от 100 м 3
Бетонная подготовка1500130012001100
Монолитная ж/б фундаментная плита3700320029002700
Монолитный ж/б ленточный фундамент, ростверк, и т.д.5900570055005300
Монолитные ж/б стены7100680065006200
Монолитное ж/б перекрытие6700640062005900
Монолитные ж/б колонны7500720070006500

Точную стоимость строительства каркаса здания для вас рассчитает наш специалист после ознакомления с проектом.

Преимущества монолитных каркасов

Суть технологии каркасно-монолитного строительства зданий заключается в возведении монолитного железобетонного каркаса, на который монтируется фасад и внутренние стены.

Высокая долговечность конструкций: срок эксплуатации более 100 лет.

Высокие прочностные характеристики: сейсмоопасность до 10 балов.

Несущая конструкция монолитного железобетонного каркаса дома не имеет стыков и сварных соединений, каждый этаж несет только собственную нагрузку.

Возможна постройка зданий до 100 этажей и выше.

Вес несущих конструкций снижается до 40% по сравнению с кирпичными, панельными или монолитными строениями.

По сравнению с монолитным строительством, расход бетона и арматуры снижается в несколько раз, что уменьшает затраты на возведение здания, а, следовательно, напрямую влияет на стоимость квадратного метра.

Отсутствие несущих стен. Для строительства стен используются облегченные стройматериалы, которые отвечают требованиям норм по теплотехнике, что позволит в дальнейшем снизить затраты на отопление и кондиционирование здания.

Гибкость технологии в создании различных криволинейных форм. Это позволяет значительно расширить спектр архитектурных решений при проектировании, а также органично вписывать их в ландшафт и существующую застройку.

Сжатые сроки строительства. Отделочные работы и монтаж коммуникаций на нижних этажах могут производиться в то время, когда верхние только возводятся.

Отсутствие большой производственной базы: каркас и монолитные плиты перекрытий возводятся непосредственно на строительной площадке с использованием съемной опалубки.

Сборные железобетонные каркасы

Наша компания также занимается возведением сборных железобетонных каркасов зданий и сооружений.

Отличительной чертой сборного метода строительства является то, что несущий каркас не отливается непосредственно на стройке, а производится на заводе и монтируется на стройплощадке из отдельных элементов трех типов: плит перекрытия, колонн и предварительно напряженных ригелей разного сечения.

Если вам требуется смонтировать железобетонный каркас промышленного здания, торгово-развлекательного центра, офисного здания или жилого дома, наши специалисты всегда будут рады вам помочь!

Примеры работ

Строительство монолитного железобетонного каркаса 4-этажного административного здания в Нижнем Новгороде. смотреть объект

Ваши выгоды

Выгодные цены — наша стоимость возведения монолитных железобетонных каркасов зданий — ниже среднерыночной.

Гарантия на монолитные работы — 3 года.

Ваш объект строят граждане РФ под контролем квалифицированных инженеров-строителей.

Вы не платите субподрядчикам — у нас своя бригада бетонщиков, опалубка и оборудование.

У нас есть допуски ко всем видам работ по возведению зданий. Система менеджмента качества «Триумф» соответствует ISO.

Хотите самое выгодное предложение?

Тогда позвоните нам по номеру 8-800-333-10-18 !

Мы предложим вам лучшую цену на строительство монолитного каркаса здания!

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector