Для жилых зданий высотой в 16—25 этажей в каталоге индустриальных изделий предусмотрена каркасная конструктивная схема. Каркасы крупнопанельных жилых зданий высотой в 16—25 этажей делают сборными из Железобетонных элементов заводского изготовления.
По характеру статической работы различает три вида каркасов: рамный, связевой и рамно-связевой. В рамных каркасах все вертикальные и горизонтальные нагрузки воспринимают рамы с жесткими узлами.
В связевых каркасах колонны и ригели каркаса рассчитаны только на вертикальные нагрузки при шарнирных соединениях в узлах, а ветровые и другие горизонтальные нагрузки через перекрытия передаются на жесткие поперечные вертикальные связи (диафрагмы жесткости).
В некоторых случаях каркас проектируют по комбинированной рамно-связевой схеме с передачей вертикальных нагрузок на поперечные рамы с жесткими узлами, а горизонтальных — на вертикальные связи диафрагмы жесткости (как в связевой системе).
В современных каркасных крупнопанельных жилых зданиях повышенной этажности применяют главным образом связевую конструктивную схему. При этой схеме по сравнению с рамной снижается расход стали примерно на 20%, достигается большая жесткость и упрощается конструкция узлов. Кроме того, связевая схема обеспечивает независимость усилий в ригелях от их положения в плане и по высоте здания, благодаря чему создается возможность полной унификации ригелей и их опорных узлов.
Этапы строительства каркасного дома. Начало
Унифицированный каркас, принятый каталогом унифицированных изделий по связевой системе, был рассмотрен в §52 (см. рис. 99). Этот каркас состоит из двухэтажных колонн сечением 400×400 мм, имеющих консоли вылетом 150 мм, рядовых ригелей сечением 400Х Х450 мм и пустотных настилов-распорок толщиной 220 мм, шириной (номинальной) внутренних 1200, 1800 и 2400 мм и наружных — 1080 мм.
Пространственная жесткость каркаса обеспечивается диафрагмами жесткости, которые рекомендуется проектировать в виде пространственных стенок на всю ширину здания из железобетонных панелей толщиной 180 мм, соединенных с колоннами сваркой выпусков арматуры или закладных деталей и замоноличиванием.
На рис. 253 показаны элементы унифицированного сборного железобетонного каркаса; колонны двухэтажные, рядовой ригель, наружный ригель, диафрагма жесткости и ее соединение с колонной, а также расположение в плане диафрагм жесткости.
Наиболее ответственной в сборном железобетонном каркасе является конструкция стыков колонн. Применяют два основных типа стыков, в которых усилия передаются через стальные оголовки и с бетона на бетон.
Для устройства стыков первого типа требуется много металла и они трудоемки в изготовлении. Более рациональны стыки второю типа, в которых усилия с бетона на бетон передаются через сферические торцовые поверхности колонн (рис. 254, в). Стыки арматуры выполняют с помощью ванной сварки.
Такая конструкция стыка была принята для унифицированного каркаса. Однако позже было установлено, что более простые стыки с плоскими торцами колонн, армированные сетками, при центральном сжатии могут выдерживать на смятие огромные напряжения, превышающие призменную прочность бетона в 5—10 раз. Изготовлять эти стыки гораздо проще, чем сферические.
Поэтому для каталога индустриальных изделий были приняты плоские стыки. При этом концы колонн усилены армированием поперечными сварными сетками, плоские торцы имеют центрирующую бетонную площадку, выступающую на 20—25 мм и снабженную сеткой (рис. 254, б). Выпуски арматуры соединяют ванной сваркой и стык замоноличивают.
Для перекрытий каркасных зданий каталогом предусмотрены круглопустотные панели толщиной 220 мм и шириной 800, 1200, 1800, 2400 и 3000 мм.
Конструкция узла опирания ригеля на колонну и настила-распорки па ригель показана на рис. 255. Сопряжение ригеля с колонкой выполнено со «скрытой консолью». Навесные панели наружных стен в каркасных зданиях предусмотрены каталогом те же, что и в панельных, за исключением панелей наружных и внутренних углов зданий, пилястр и угловых панелей уступов наружных стен (рис. 256).
Эти панели выполняют из керамзитобетона: толщина их принята 340 и 300 мм.
Панели наружных стен устанавливают относительно модульных разбивочных осей со следующими привязками (рис. 257): внутренняя грань стены вынесена наружу за модульную ось на 400 мм или внутренняя грань стены заходит внутрь здания на 200 мм за модульную ось. Внутреннюю плоскость угловых панелей уступов наружных стен в 1200 и 1800 мм выносят наружу на 220 мм за модульную ось.
Принятая система привязок дает возможность пропускать стояки отопления между стеной и колонной, устанавливать в необходимых случаях панели наружных стен так, чтобы внутренняя плоскость стены совпадала с внутренней гранью колонны, благодаря чему колонны не выступают в помещение. Кроме того, привязка угловых панелей уступов наружных стен обеспечивает их максимальное приближение к колонне и ригелю, что облегчает их навеску на каркас.
Наружные стеновые панели в каркасных зданиях опирают либо на краевой элемент перекрытия настил-распорку, либо на наружный продольный ригель. Крепят стеновые панели к колонне с помощью стальных пластин, приваренных к закладным деталям.
На рис. 258 показаны узлы опирания наружных стеновых панелей на элементы унифицированного каркаса и конструкции креплений. На рис. 259 изображен другой вариант опирания панелей наружных стен на наружный ригель каркаса, соответствующий типу ригеля и привязке, предусмотренных каталогом унифицированных изделий для Москвы.
Для устройства лоджий в каркасных зданиях предусмотрены железобетонные навесные стенки 1 лоджий, вставляемые в вертикальный шов между панелями наружных стен и опираемые на консоли пристенных колонн (рис. 260).
Плиты лоджий укладывают поверх их навесных стен, а самую нижнюю плиту подвешивают к нижней стенке лоджии на сварке, так что эта стенка несет, таким образом, две плиты.
Толщина средних стен лоджий принята равной 200 мм, крайних — 100 мм. Плиты лоджий опирают на стенки лоджий на 90 мм.
Все плиты, за исключением плит для западающих лоджий и плит, устанавливаемых в местах уступов наружных стен, применяют одновременно и в каркасных и в панельных зданиях. Плиты лоджий шириной 1200 мм являются одновременно и плитами балконов каркасных домов, по их опирают не на стены лоджий, а на консоли, привариваемые в тех же местах к колоннам (рис. 261).
Кроме железобетонных плит балконов, укладываемых на консоли, в номенклатуре предусмотрены керамзитобетонные плиты балконов, являющиеся продолжением перекрытия, которое выпускается наружу сквозь горизонтальные швы между панелями.
В качестве примера каркасно-панельного здания повышенной этажности рассмотрим 20-этажный пятисекционный каркасный жилой дом на 807 квартир, проект которого выполнен на основе каталога индустриальных изделий для Москвы. В доме имеются квартиры в 1, 2, 3, 4 и 5 комнат.
Квартиры запроектированы по принципу зонирования. Группа помещений, общих для всей семьи — общая комната и первая прихожая, выделена в первую зону, расположенную ближе к входу. Спальные комнаты, санитарный узел с ванной и второй коридор составляют вторую зону.
Между зонами размещена кухня, вход в которую находится вблизи от главного входа и в то же время незаметен для входящих (рис. 262, а). В 4—5-комнатных квартирах запроектировано по два санитарных узла: совмещенный — в зоне спальных комнат и малый санузел (унитаз и умывальник) — в зоне кухни и первой передней.
При разработке проекта дома была сделана попытка по возможности устранить характерные для каркасного здания выступы колонн в углах комнат (см. рис. 262, а).
В каждой секции дома имеется три лифта: один пассажирский и два грузопассажирские. В целях лучшей противопожарной безопасности эвакуационная лестница вынесена за пределы объема здания с устройством открытых переходов к ней. При таком решении полностью исключается возможность задымления лестницы при пожаре, тогда как в обычных незадымляемых лестницах (с переходом через лоджии) все же не исключается задымление через шахты лифтов, вентиляционные системы и другие коммуникационные шахты.
На рис. 262, б показав план рядовой секции каркасного 20-этажного дома с выносной лестничной клеткой.
При проектировании каркасно-панельных домов высотой 25 м и более используют конструктивную схему с монолитным ядром жесткости, которое воспринимает все действующие горизонтальные нагрузки и обеспечивает пространственную жесткость здания. Ядро жесткости располагают в сред-пей части (в домах башенного типа) или симметрично относительно центральных осей (в зданиях большой протяженности, рис. 263), в нем обычно размещают все вертикальные коммуникации (лифтовые шахты, лестницы).
Ядро жесткости целесообразно возводить в подвижной опалубке с помощью специального агрегата, в котором совмещены скользящая опалубка и подъемные домкраты.
Конструктивная схема здания с монолитным ядром жесткости по сравнению со схемами о плоскими стенками жесткости выгоднее по трудоемкости на 6%, по себестоимости изготовления и монтажа конструкции — на 14%, по капитальным вложениям на возведение конструкций — на 15%, по расходу стали — на 10%.
В зданиях высотой выше 16 этажей, в которых на одну опору нагрузки достигают 800 Т и выше, целесообразно применять сплошные железобетонные монолитные фундаментные ребристые плиты, распределяющие давление по всей площади основания дома. Так, под 25-втажными домами на проспекте Калинина в Москве уложены монолитные ребристые фундаментные плиты толщиной 600 мм с ребрами общей высотой 2000 мм.
При больших сосредоточенных нагрузках и расположении прочных материковых грунтов на глубине более 10—12 м перспективными типами фундаментов являются буронабивные сваи системы «Беното», которые выполняют следующим образом. При помощи двух вертикальных гидравлических домкратов, закрепленных па буровой установке ЕДФ-55 (французской фирмы «Беното»), погружают в грунт металлические обсадные трубы, имеющие на нижних концах режущие приставки. Для облегчения бурения обсадной трубе сообщают попеременное вращательное движение с помощью двух других горизонтальных гидравлических домкратов. Грунт из трубы удаляют ударным грейфером. После опускания трубы на требуемую глубину в нее устанавливают арматуру и укладывают бетонную смесь.
Во время бетонирования обсадную трубу при помощи вертикальных домкратов то поднимают, то опускают, в результате чего бетон уплотняется. Затем обсадную трубу извлекают из скважины и на ее месте остается железобетонная свая.
Буровая установка «Беното» дает возможность бурить и бетонировать опоры диаметром 88, 108 и 120 см на глубину до 70 м. Такие сваи были впервые применены в Москве па строительстве 16-этажного каркасно-панельного жилого дома на Воробьевском шоссе. Под 32 колоннами каркаса здания были сооружены набивные сваи глубиной до 20 м с нагрузкой на каждую сваю до 600 Т. Большая глубина свай была принята из-за наличия под зданием насыпного грунта.
Источник: www.arhplan.ru
Железобетонный каркас: разновидности, повышение эффективности монолитного каркасного жилья
Технология строительства железобетонных каркасных домов редко применяется для малоэтажных объектов. Наибольшую эффективность она доказала при проектировании и строительстве высотных зданий. В тоже время железобетонный каркас частного дома небольшой этажности станет причиной резкого удорожания конструкции.
На фото – ж/б каркас многоэтажного здания
Каркас из железобетона обладает рядом весомых преимуществ:
- Длительность эксплуатации и отличные несущие характеристики, что можно считать одним из главных плюсов.
- Увеличенная длина пролетов по сравнению со сборными конструкциями – до 6 м. Это еще один аргумент в непрактичности применения ж/б в строительстве зданий малой этажности.
Совет: если вам необходимо в материале сделать различные проходы для коммуникаций, используйте алмазное бурение отверстий в бетоне.
Бурение отверстий в бетонных конструкциях
Состав железобетона
Он заслужил звание главного конструктивного материала современности благодаря оптимальному сочетанию компонентов – арматуры и бетона усиленной прочности:
- Согласно ГОСТ 7473-94, бетоном называют искусственный материал каменистой формы. Его производство заключается в правильном подборе комбинации вяжущих компонентов, воды и различных добавок, повышающих его прочность и свойства бетона. Далее происходит отвердевание бетонной смеси и рождение самого материала.
- Основой для производства стальной арматуры в соответствии с ГОСТ 10884-81 является низколегированная сталь. Ее получают горячекатаным методом, придавая ей рифленость, чтобы улучшить соприкосновение с бетоном.
Сочетание этих двух компонентов неслучайно, они хорошо дополняют друг друга. Сцепляясь с бетоном, арматура препятствует его крошению и ломке при изгибе или растяжении конструкций.
Вышеназванные качества, а также стойкость железобетона к нагрузкам, которым подвергается здание, позволяют применять материал на всех этапах строительства – от фундаментов до крыши.
Совет: для демонтажа ЖБИ лучше всего зарекомендовала себя резка железобетона алмазными кругами.
Демонтаж ж/б перекрытий
Разновидности железобетонных каркасов
В строительной индустрии выделяют два вида:
- Сборные, которые производятся из отдельных элементов на заводе. Они состоят из:
- ригелей;
- колонн;
- основ лестничных проемов.
Готовые элементы доставляют на стройплощадку для последующего монтажа.Недостаток очевиден –ограничение выбора форм из-за установленных предприятием стандартов деталей.
- Монолитные, они возводятся на месте строительства с применением готовой бетонной смеси определенной марки. Их изготавливают и отливают по индивидуальному проекту, с упором на выбранные формы. Этот вид каркаса чрезвычайно популярен среди застройщиков по ряду своих достоинств:
- нет ограничений по конфигурации и расположению элементов здания;
- способны принимать любые, даже самые невероятные архитектурные формы;
- выдерживать любую этажность и нагрузку.
Для производства монолитного железобетонного каркаса вместе с перекрытиями применяется съемная опалубка. Инструкция предполагает ее установку перед началом работ, поле чего происходит ее заливка бетоном. В результате скорость процесса значительно увеличивается, что позволяет закончить строительство в кратчайшие сроки.
Железобетонный монолитный каркас здания на стройплощадке
Материал наружных стен не имеет для каркаса никакого значения, они могут быть:
- кирпичными;
- навесными;
- пенобетонные.
Здания на основе монолита прекрасно вписываются в архитектуру и ландшафтные особенности местности.
Совет: благодаря гибкости конструкций владельцы квартир могут себе позволить необычные решения планировки.
Температура окружающей среды оказывает влияние на усилия, возникающие в конструкциях. Чтобы ограничить это воздействие, здание разрезают на отсеки, при этом длина температурного блока железобетонного каркаса и другие его размеры зависят от материала каркаса, климатических условий региона строительства и теплового режима сооружения. Обычно параметры определяются расчетом.
Положительные стороны монолитного каркаса
- Данный вариант предполагает распределение нагрузок между составляющими каркаса с целью экономии расходных материалов при возведении объектов. За это отвечают жесткие детали, которые перераспределяют нагрузки от колонн в пользу балок и перекрытий.
- Любое нетрадиционное сечение колонн – основных несущих элементов здания, естественно смотрится в планировке здания.
- При создании ограждающих барьеров и стен своими руками предпочтение отдается материалам с высокими показателями теплоизоляции. На сегодня таким являются однослойные блоки из ячеистого бетона. (См. также статью Уплотнение бетона: особенности.)
Как возводятся железобетонные каркасные дома
Незначительная деформация ж/б каркаса происходит ввиду провала под несущей колонной. Он возникает из-за взаимодействия монолитного каркаса с плитой фундамента. Провал предусматривается проектом с целью сократить расходы материалов при возведении здания.
Но, больше всего цельный ж/б каркас ценят за стойкость к технологическим катастрофам. Жесткая основа выдержит мощный взрыв, повлекший разрушение наружных стен.
Многоэтажное жилье на его основе предлагается во всех ценовых категориях – от бюджетной до люксовой. Практика доказала, что потребительские свойства многоэтажного здания подобного типа намного выше по сравнению с панельным и кирпичным вариантом.
DOM.RIA – Сборно-монолитное строительство многоэтажных домов
С целью оптимизации строительства из железобетона застройщики применяют современную технологию, объединяющую преимущества монолитного и панельного строительства. Она получила название сборно-монолитная. Это прогрессивное направление в жилом домостроении, которое позволяет возводить здания с монолитным железобетонным каркасом при минимальных затратах времени и труда. Квартиры в новостройках со сборно-монолитным каркасом имеют выгодную стоимость при оптимальных эксплуатационных качествах. Такая особенность технологии сделала ее популярной.
Что такое сборно-монолитное строительство
Технология сборно-монолитного каркаса Технология сборно-монолитного каркаса — в настоящее время одна из самых перспективных строительных технологий. Она обеспечивает высокое качество строительства, скорость возведения зданий, а также значительное снижение строительных работ.
Сборно-монолитная технология – сооружение железобетонного каркаса из сборных или монолитных колонн и сборных перекрытий, объединенных в единую систему при помощи монолитных ригелей – опорных, связующих балок, стоек и прочих конструкций.
В сборно-монолитном строительстве встречаются две основные технологии возведения дома из железобетона. Перекрытия и часть конструкций в таком доме изготовлены в заводских условиях и используются на строительной площадке в готовом виде. Часть конструкций возводится методом литья монолита в опалубке.
Монолитный железобетон: что это, технологии строительства, преимущества и недостатки
За счет жесткой связи сборных и монолитных конструкций получается устойчивый, прочный каркас, практически не уступающий обычному монолиту по эксплуатационным характеристикам.
Технология сборно-монолитного строительства
Чтобы построить сборно-монолитный каркас, его собирают из готовых железобетонных опор, колонн и перекрытий. Сначала устанавливают вертикальные опоры, связывают их при помощи балок, на которые кладут многопустотные плиты – перекрытия. Все эти элементы связывают между собой при помощи выведенных кусков арматуры.
Между плитами и балками остается пространство для установки ригелей. Эти соединительные элементы выполняют по монолитной технологии – конструируют железобетонный каркас, который заливают бетонным раствором. Монолит жестко связывает сборные элементы между собой. Бетон частично заполняет пустоты плит перекрытия. За счет этого он обеспечивает повышенную прочность конструкции.
Таким образом сооружают этаж за этажом – получается цельный железобетонный каркас. Далее в нем сооружают стены, перегородки, ограждающие конструкции. Каркас здания выдерживает землетрясение до 8 баллов. Эти дома рассчитаны на срок службы до 100 лет.
Преимущества сборно-монолитных домов
Сборно-монолитное строительство считается перспективным и выгодным направлением в строительстве из-за следующих достоинств:
Высокая скорость строительства
Одно из главных преимуществ каркасно-монолитной технологии – оптимальные трудозатраты. Здесь не приходится возводить опалубки для колонн и перекрытий, так как их используют на стройплощадке в готовом виде. Кроме того, не приходится ждать, пока монолит застынет, ведь основные элементы здания изготовлены на заводе. За счет частичной сборки конструкции из этих железобетонных изделий удается сократить сроки строительства практически в два раза по сравнению с возведением аналогичного монолитного каркаса.
Возможность реализации уникальных проектов
В отличие от обычного сборного железобетонного строительства эта технология дает возможность возводить дома с квартирами со свободной планировкой. Здесь не ограничиваются типовыми проектными решениями.
Сборный железобетон в жилом строительстве: применение виды и технологии
В домах сооружают уникальные архитектурные формы, например, эркеры. Некоторые заводы ЖБИ предоставляют готовые конструкции из железобетона, изготовленные по индивидуальным требованиям застройщика.
Оптимальная стоимость
Минимизация трудозатрат и меньший расход материала сказываются на стоимости возведения объекта. Рабочей бригаде не приходится заниматься сборкой и демонтажем опалубки – трудоемкие процессы в монолитном строительстве. По качеству конструкция не уступает дорогому железобетонному монолиту – экономия полностью целесообразна.
Облегченная конструкция
В отличие от монолитного каркаса в этом случае для перекрытий используют не цельную, полнотелую, а многопустотную железобетонную плиту. За счет наличия во всех перекрытиях продольных отверстий общий вес здания значительно меньше. Под него можно возводить менее массивный и дорогой фундамент.
Конструкция не имеет точечных нагрузок – весь вес каркаса равномерно распределен по фундаменту. За счет этого строить по каркасно-монолитной технологии можно на пучинистых грунтах.
Каркас высокого качества
Сборно-монолитный каркас отличается высокой прочностью и правильной геометрией. Все его перекрытия и колонны идеально ровные, так как изготовлены на заводе, прошли контроль качества. Здесь исключены дефекты из-за некачественной сборки опалубки.
За счет небольшой толщины несущих конструкций не скрадывается полезное пространство. Жилая площадь может быть больше до 10%, чем в аналогичном доме, построенном по традиционной технологии из кирпича.
Отсутствие усадки
Несущую конструкцию монолитно-каркасного дома собирают из готовых железобетонных изделий, которые практически не усаживаются. Приступать к ремонту квартиры в такой новостройке можно практически сразу после ввода объекта в эксплуатацию.
Недостатки сборно-монолитных домов
Оптимальная сборно-монолитная технология строительства из железобетона все же имеет минусы, в том числе:
Сложность реализации проекта
Сборно-монолитная технология требует высокой квалификации строителей. При выборе квартиры в новостройке обращайте особое внимание на репутацию застройщика и то, насколько качественно он строит свои объекты, услугами каких строительных бригад пользуется.
Монолитно-каркасное строительство: причины популярности, особенности
Технологический процесс также усложняется тем, что заливку бетона по периметру этажа нужно проводить непрерывно. Это минимизирует количество швов и стыков – влияет на прочность каркаса.
Зависимость строительства от погодных условий
На стройплощадке используют бетонный раствор. Если температура воздуха опускается ниже +5°C, в него нужно добавлять специальные присадки или подогревать его – это увеличивает затраты на строительство в зимнее время года.
Необходимость в утеплении, звукоизоляции и дополнительной вентиляции
Бетон хорошо проводит тепло и звук. Поэтому конструкция из него должна быть дополнительно утеплена и звукоизолирована. Если стены дома выполнены из бетона, появляется необходимость в принудительной вентиляции.
Как сделать звукоизоляцию в квартире
Повышение эффективности монолитного каркасного жилья
Несмотря на высокие технологические показатели и качества безопасности, строители находятся в постоянном поиске улучшения свойств монолитных каркасов, эффективность их использования и сокращении расходов материалов.Одним из таких способов является повышение марки используемого бетона. За счет этого снижается расход дорогостоящей стальной арматуры и происходит сокращение сметы строительства.
Наибольшая эффективность достигается при армировании бетона на 3% и более.
Монолитный каркас оптимизируется по:
- сечению элементов из ж/б;
- марке;
- степени армирования используемого бетона.
Еще один способ, также применяемый в монолитно-каркасном строительстве, — углубление коробки здания в грунт на глубину до двух этажей. Подземная и цокольная части, включая наружные стены, выполняются в монолитном варианте. Таким образом, жесткость здания повышается за счет передачи нагрузок от здания более плотной структуре пластовых грунтов.
Строительство монолитно-каркасного частного дома
К сожалению, цена строительства малоэтажного дома для семьи по этой технологии пока что остается недоступной большинству граждан. Значительные статьи расходов – дорогостоящие системы опалубки и аренда техники для доставки бетонной смеси и производства бетона.
Для таких целей рекомендуется применение сборных конструкций, которые намного дешевле. Да и нагрузки на здание высотой в 2-3 этажа намного ниже и использование монолитного каркаса в таком случае становится нерациональным ввиду низкой эффективности его использования.
Сборно-монолитный каркасс: технология, особенности проектирования, эффективность
| 15 Февраля 2011
Основой сборно-монолитной технологии является несущий каркас, состоящий из обычных и преднапряженных железобетонных элементов заводского изготовления, таких как колонн, ригелей, пустотных плит перекрытий или плит несъемной опалубки. Сборно-монолитная технология позволяет собирать каркасы с большими пролетами между колоннами, что дает возможность реализовать любой творческий замысел по архитектурному решению. Пространственная устойчивость и жесткость каркаса обеспечивается жесткостью узлов сопряжения ригелей с колоннами и диафрагмами жесткости, которые включаются в схему каркаса исходя из результатов расчета. Бетонирование узлов сопряжения ригелей с плитами перекрытия и заполнение швов между плитами бетоном создает жесткий диск перекрытия. Жесткие узлы каркаса обеспечиваются с помощью пропуска горизонтальных арматурных стержней через тело колонны с последующим омоноличиванием.
Основные узлы
Далее будут рассмотрены некоторые типичные узлы крепления элементов сборно-монолитного каркаса. Наиболее распространенными вариантами узла сопряжения колонны с фундаментом являются:
1) соединение через выпуски арматуры;
2) соединение через стакан подколонника.
Из фундамента оставляют выпуски рабочей арматуры, а в нижнем торце колонны устраивают отверстие. Выпуски арматурных стержней заводятся в фундамент на длину анкеровки, а в отверстия в колонне на длину, определяемую согласно расчету. После этого отверстия заполняют обычным или полимерраствором.
Следует отметить, что в случае достаточной толщины плитной части фундамента (по расчету на продавливание), можно отказаться от устройства монолитного подколонника и устанавливать колонну непосредственно на фундаментную плиту, подошву ростверка или фундамента.
Второй вариант (соединение через стакан подколонника) является надежным типовым решением.
Оба узла являются жесткими. Однако наиболее предпочтительным является первый вариант, который имеет такие преимущества, как снижение трудоемкости выполнения подколонника, отсутствие выступающих частей подколонников в подвале здания.
Узел стыковки колонн является контактным стыком, и проектируется в соответствии с указаниями по проектированию данного вида стыков.
Выпуски арматурных стержней верхней колонны заводятся в предварительно устроенные отверстия в торце нижней колонны. Отверстия заполняются обычным раствором или полимерраствором. От типа заполнителя отверстия зависит длина выпусков арматуры.Для сопряжения колонн с ригелями, в теле колонны на уровне перекрытий предусматриваются участки с оголённой арматурой. Стыковка осуществляется за счёт пропуска дополнительных арматурных стержней через тело колонны.
Узел сопряжения является жестким и рассчитывается аналогично узлу монолитных конструкций.
В местах опирания плит перекрытия на ригель, пустоты плит заполняются бетоном на расстоянии 300 мм. Сопряжение ригеля с плитой перекрытия производится с помощью анкерных связей. Крепление анкерной связи к плите выполняется за счет установки анкера в вырезаемом по месту отверстии в плите, с последующим омоноличиванием. Необходимость установки анкерных связей определяется расчетом. И ставится в особых случаях.
При проектировании и строительстве зданий с применением технологии СМК в сейсмоопасных районах при использовании многопустотных плит безопалубочного формования дополнительно осуществляются мероприятия по доработке боковых поверхностей плит с целью создания «монолитных шпонок» во избежание смещения плит относительно друг друга в горизонтальной плоскости.
Узел сопряжения ригеля с несъемной плитой опалубкой аналогичен узлу сопряжения многопустотной плиты с ригелем каркаса, но в этом случае вместо анкерных связей устанавливается надопорная арматура, сечение которой зависит от пролета плиты. В результате диск перекрытия имеет повышенную жесткость и работает по неразрезной схеме. Количество и расположение надопорной арматуры монолитной части плиты определяется расчетом.
Узел сопряжения диафрагмы жесткости и колонны осуществляется через:
1) закладные детали;
2) через петлевые выпуски, предусмотренные в боковых гранях диафрагмы и в колоннах;
3) через комбинацию первого и второго узла (комбинированный узел).
Первый способ является общеизвестным.
Второй является наиболее простым в исполнении. В данном случае колонна и диафрагма имеют выпуски арматуры на сопрягаемых гранях. После установки элементов в проектное положение узел омоноличивается.
Комбинированный узел применяется, в случае если невозможно устройство выпусков на боковой грани колонны, например при создании ядра жесткости здания, когда к колонне подходят 2 и более диафрагм. В данном случае на боковой грани колонны устанавливают закладные детали, а после выемки колонны из опалубки к ним приваривают петлевые выпуски.
Особенности проектирования
Основным преимуществом технологии СМК является то, что она позволяет реализовать любые архитектурно-планировочные решения, а также обеспечит высокую скорость строительства зданий из железобетонных конструкций заводского изготовления. Однако при проектировании следует учитывать и некоторые специфические особенности.
Основными нормативными документами, регламентирующими проектные решения сборно-монолитного каркаса, являются:
СНиП 52-01-2003 «Бетонные и железобетонные конструкции. Основные положения»;
СБОРНО-МОНОЛИТНОЕ КАРКАСНОЕ ДОМОСТРОЕНИЕ (СМКД)
изготавливает полный набор конструктивных элементов для СМКД: колонны, преднапряжённые ригели и балки, преднапряжённые плиты, несъёмная опалубка или пустотный настил, диафрагмы жесткости, панели шахты лифта, плиты балконные, а также конструктивные элементы для постройки фундаментов.
Объемы производства предприятия позволяют возводить здания и сооружения площадью до 200 000 кв. м в год.
Универсальность элементов позволяет использовать их при любых архитектурных решениях, это создает большие возможности перепланировки помещений на стадии проектирования, в ходе строительства и даже в период эксплуатации зданий, так как стены не являются несущими, главное — чтобы незыблемым оставался сам каркас.
Метод открывает возможности для строительства высотных зданий, при этом высота этажа ограничений не имеет и зависит только от прочностных характеристик колонн. Сборно-монолитный каркас может с успехом применяться не только для строительства жилых домов, но и общественных, производственных и административно-бытовых зданий, складских помещений, многоярусных авто-стоянок!
При эффективном управлении строительным процессом каркасная технология может снизить стоимость 1 кв.м на 25%.
По сравнению с монолитом
— численность основных рабочих на стройплощадке сокращается в 3-4 раза, что, в свою очередь, значительно снижает затраты на оплату труда, налогообложение, спецодежду, средства безопасности и т.п.;
-в несколько раз уменьшается комплект технологической оснастки и оборудования, необходимых для производства работ на площадке, соответственно, многократно снижаются накладные расходы, связанные с приобретением, ремонтом и амортизацией нормокомплекта;
— происходит сокращение потерь времени, связанных с технологическими простоями, обусловленными производством работ в зимнее время (например, прогрев арматуры непосредственно перед приемкой бетона в опалубку), тогда как на темпы монтажа неблагоприятные погодные условия не влияют;
— улучшение качества завершенных строительством несущих конструкций, так как при СМКД применяются готовые заводские изделия, изготовленные на высокотехнологичном импортном оборудовании с автоматическим контролем производственных процессов и прогрева заформованных железобетонных изделий, что позволят сократить риски, связанные с некачественным выполнением этих же операций на стройплощадке;
— в несколько раз снижается энергоемкость производства, в основном снижение энергопотребления обусловлено многократным сокращением объема монолитных конструкций и, как следствие, отказом от их дорогостоящего электропрогрева при отрицательных внешних температурах;
— снижаются безвозвратные потери основных материальных ресурсов (арматуры и бетона) на основном производстве — в заводских условиях нормы потерь при изготовлении арматурных изделий и формовке конструкций сокращаются в 3-4 раза, эти технологические процессы, в отличие от стройплощадки, на 85-90% автоматизированы.
Архитектурная мастерская
Одной из самых перспективных строительных технологий при проектировании и возведении любых типов зданий сегодня является технология сборно-монолитного каркасного домостроения (СМКД).
Наша компания занимается проектированием зданий и сооружений на основе данной технологии с 2007 г. На сегодняшний день нами запроектирован ряд объектов в Московской, Ивановской, Рязанской и других областях.
Данная технология обеспечивает оптимальное сочетание скорости и качества строительных работ, с одновременным снижением стоимости строительства, в том числе за счет:
- оптимизации конструкции здания;
- упрощения монтажа каркаса;
- возможности увеличения объемов строительства;
- сокращения сроков строительства.
Основной принцип строительства зданий, сооружений по технологии СМКД заключается в том, что монтаж несущего каркаса здания осуществляется из железобетонных элементов, предварительно изготовленных в заводских условиях, что обеспечивает высокое качество конструкции и высокую скорость производства работ.
О технологии
Сборно-монолитный каркас имеет смешанную конструктивную схему с продольными и поперечными ригелями. Он предназначен для применения в строительстве многоэтажных жилых, общественных и вспомогательных зданий, промышленных предприятий, многоэтажных гаражей и паркингов, с высотой этажа от 2 до 12 метров с неагрессивной средой, возводимых в 1-5 районах России по весу снегового покрова и 1-6 районах по скоростному напору ветра (согласно СНиП 2.01.07-85).
Каркас вписывается практически в любые архитектурно-планировочные решения. Универсальное оборудование для формования элементов каркаса позволяет изготавливать их различных длин и сечений. Конструкция элементов каркаса, их размеры, структура армирования рассчитываются индивидуально для каждого конкретного проекта исходя из этажности здания, планировки этажей, состава нагрузок и т.п., что позволяет в конечном итоге оптимизировать расход материалов и уменьшить стоимость квадратного метра здания.
Сборно-монолитный каркас конструктивно состоит из трех основных железобетонных элементов: колонн, ригелей и пустотных плит. Дополнительно, по результатам расчета в каждом конкретном случае, в него могут включаться диафрагмы и связи жесткости.
Колонны
Колонны выполняются секционными. В зависимости от места (этажа) установки секции колонны подразделяются на нижние, средние и верхние, с уменьшением площади сечения по мере роста этажа.
Длина секции колонны ограничивается технологическими возможностями транспортировки и монтажа, а именно 12 метрами. Секции колонн стыкуются между собой специальным разъемом «штепсельного» типа без применения сварки. В каркасе малоэтажных (до 12 метров) зданий устанавливаются безстыковые колонны.
Сопряжения колонн с ригелями и сборно-монолитными перекрытием производится с помощью соединительных элементов без применения сварочных работ. Для этого в местах примыкания плиты перекрытия и ригеля тело колонны лишено бетона, что позволяет в процессе сборки каркаса пропускать арматуру ригелей сквозь колонну.
При омоноличивании сопряжения образуется жесткий узел, обеспечивающий устойчивость каркаса.
Ригели
Ригели изготавливаются из железобетона с предварительно напряженной арматурой. Сечения ригелей выбираются в диапазоне от 20 до 60 см, в зависимости от места их установки. При этом ширина ригеля принимается равной ширине колонны примыкания, его высота рассчитывается в зависимости от воздействующих на ригель нагрузок.
В верхних зонах ригелей конструктивно выполнены выступающие замкнутые хомуты, обеспечивающие с помощью соединительных элементов связь ригеля со сборно-монолитной плитой перекрытия.
Источник: nordtool.ru