ОБЪЕМНО-БЛОЧНОЕ ДОМОСТРОЕНИЕ / ИНДУСТРИАЛЬНОЕ ДОМОСТРОЕНИЕ / INDUSTRIAL HOUSING CONSTRUCTION / ПАНЕЛЬНО-БЛОЧНАЯ СХЕМА ЗДАНИЯ / КАРКАСНО-БЛОЧНАЯ СХЕМА ЗДАНИЯ / PANEL-BLOCK SCHEME OF BUILDING / FRAME-BLOCK SCHEME OF BUILDING / ИЗГОТОВЛЕНИЕ МОДУЛЕЙ ЗДАНИЯ В ЗАВОДСКИХ УСЛОВИЯХ / MANUFACTUREOF BUILDING MODULES UNDER FACTORY CONDITIONS / THREE-DIMENSIONAL HOUSING CONSTRUCTION
Аннотация научной статьи по строительству и архитектуре, автор научной работы — Тешев И.Д., Коростелева Г.К., Попова М.А.
Конструкции объемных блоков были разработаны в СССР в 1950-х гг. и после проверки в экспериментальном строитель-стве внедрены в массовое производство в конце 1960-х начале 1970-х гг. Показано, что опыт проектирования, произ-водства и строительства зданий из железобетонных объемных блоков доказал конкурентоспособность объемно-блочногодомостроения наряду с другими индустриальными системами.
Похожие темы научных работ по строительству и архитектуре , автор научной работы — Тешев И.Д., Коростелева Г.К., Попова М.А.
Space Block House Prefabrication
Designs of three-dimensional blocks were developed in the USSR in 1950s and after the check in experimental construction were introduced in the massproduction in the late1960s early1970s. It is shown that the experience in design, manufacture, and construction of buildings of reinforced concrete threedimensionalblock has proved the competiveness of three-dimensional block housing construction comparing with other industrial systems.
Все секреты ОБД. Просто о сложном
Текст научной работы на тему «Объемно-блочное домостроение»
Научно-технический и производственный журнал
ООО «ВКБ-Инжиниринг» (350000, Краснодар, ул. Красноармейская, 36)
Конструкции объемных, блоков были разработаны в СССР в 1950-х гг. и после проверки в экспериментальном строительстве внедрены в массовое производство в конце 1960-х — начале 1970-х гг. Показано, что опыт проектирования, производства и строительства зданий из железобетонных объемных, блоков доказал конкурентоспособность объемно-блочного домостроения наряду с другими индустриальными системами.
Ключевые слова: объемно-блочное домостроение, индустриальное домостроение, панельно-блочная схема здания, кар-касно-блочная схема здания, изготовление модулей здания в заводских условиях.
Space Block House Préfabrication
Designs of three-dimensional blocks were developed in the USSR in 1950s and after the check in experimental construction were introduced in the mass production in the late1960s — early1970s. It is shown that the experience in design, manufacture, and construction of buildings of reinforced concrete three-dimensional block has proved the competiveness of three-dimensional block housing construction comparing with other industrial systems.
Keywords: three-dimensional housing construction, industrial housing construction, panel-block scheme of building, frame-block scheme of building, manufacture of building modules under factory conditions.
Модернизированная технология рекордно быстрого строительства доступных многоэтажек
Если оценивать такое производство домов по трем основным критериям — качество, цена и скорость строительства, то это наиболее эффективная технология.
Основные преимущества объемно-блочного домостроения:
• короткие сроки строительства (возможность монтажа одного этажа двухсекционного дома в сутки);
• низкая стоимость строительства, обусловленная сокращением времени строительства;
• обеспечение высокого качества строительных, монтажных и отделочных работ за счет перенесения в заводские условия до 65% всех трудовых процессов. Различают типы объемных блоков в зависимости от
• объемный блок по типу «колпак»;
• объемный блок по типу «стакан»;
• объемный блок по типу «лежащий стакан». Различают типы объемных блоков в зависимости от
• линейное опирание по контуру;
• опирание на продольные стены;
• опирание на две торцевые стены;
• опирание на одну стену и по четырем углам. Конструктивные схемы зданий с применением объемных блоков делят на:
В блочной схеме предусматривают сплошную расстановку объемных элементов, каждый из которых воспринимает вес вышележащих блоков и передает вместе со своим весом на нижележащий блок.
Объемно-блочная технология строительства основывается на изготовлении отдельных частей (модулей) здания в заводских условиях, их последующей транспортировке на строительную площадку и установку на фундамент. Из объемных блоков строят жилые здания, общежития и гостиницы, спальные корпуса санаториев и др. [1-10].
Объемно-блочное домостроение (ОБД) позволяет максимально использовать возможности заводского производства благодаря перенесению на завод 65% трудовых процессов, в 5-6 раз сократить число типоразмеров сборных элементов, повысить производительность подъемно-транспортных механизмов и труда рабочих, в 2-3 раза сократить сроки возведения зданий, на 10-15% снизить их стоимость и повысить качество строительства (рис. 1).
Рис. 1. ЖК «Московский» (Краснодар) и проект 16-этажного объемно-блочного жилого дома
Научно-технический и производственный журнал
Рис. 2. Объемно-блочная кон- Рис. 3. Объемно-блочная схема структивная схема здания со сдвижкой по продольной оси
Объемно-блочные (рис. 2, 3) здания представляют систему связанных друг с другом столбов из объемных блоков. Здания из объемных блоков могут быть решены в различных вариантах.
Возможны решения зданий со сдвижкой по продольной оси. Наиболее распространена сдвижка по продольной оси для устройства лоджии. Сдвижки по фасаду могут решаться путем введения объемных блоков меньших размеров.
Панельно-блочные схемы (рис. 4, 5) являются облегченным вариантом блочной схемы за счет исключения внутренних спаренных стен в результате чередования объемных элементов с плоскими в самых разнообразных сочетаниях.
Объемные элементы можно устанавливать по высоте в шахматном порядке.
Рис. 6. Монтаж жилого дома
Рис. 7. Блок-комната с балконом объемно-блочного домостроения
Рис. 4. Панельно-блочная схема Рис. 5. Панельно-блочная с шахматным расположением схема с включением пане-блоков по вертикали лей на комнату
Конструктивная система в этом случае представляет собой столбы блоков, а жесткие диски здания образуются перекрытиями из плоских панелей.
Наружную стеновую панель устанавливают при монтаже. При таком решении массы объемных элементов и плоских панелей примерно равны. Укрупняются панели и увеличивается в 1,5-2 раза масса плоских изделий при па-нельно-блочном решении.
По функциональному назначению объемные блоки делят на:
• блок-комната / блок-лестница / блок санитарно-техниче-
• блок на всю ширину здания;
Блок-комнаты. Стандартная блок-комната на Краснодарском заводе «ОБД» имеет площадь 19,6 м2. Блок-комнаты просты в изготовлении и при транспортировке (их масса достигает до 20 т). В блок-комнатах размещают жилую комнату, кухню, лестничную клетку или санитарно-технический узел (рис. 7, 8).
Блок на всю ширину здания вмещает в себя два помещения: комната+комната; комната+кухня (с санузлом); лестница+кухня (с санузлом). Блоки опираются на четыре точки в плоскости наружных стен здания и работают как однопролетная балка коробчатого сечения. Такое опирание облегчает монтаж здания, т. е. исключает внутренние трудоемкие и неконтролируемые узлы и соединения.
Объемные элементы блок-квартиры включают в себя все помещения квартиры. Это укрупненный вариант блок-комнат. Объемные элементы устанавливают с зазорами от 2 до 6 см. Смежные элементы в опорных узлах соединяют сваркой закладных деталей.
Рис. 8. Вывоз готового объемного блока на строительную площадку
Научно-технический и производственный журнал
База крупнопанельного домостроения в РФ
Производственная база объемно-блочного домостроения существует в ряде городов России. Заводы объемно-блочного домостроения присутствуют также в практике зарубежных стран, таких как Голландия, Перу, Бразилия.
Блок типа «лежащий стакан» (рис. 10) условно именуют Краснодарским. Краснодарский завод объемно-блочного домостроения введен в эксплуатацию в 1974 г. как головное предприятие строительной отрасли Краснодарского края по выпуску объемно-блочных элементов для возведения жилых домов.
Краснодарский завод «ОБД» (рис. 9)
Конструктивный тип здания Блочный
Этажность домов 9-12; с 2005 г. — 16
Технология производства блоков «Лежащий стакан»
Конструкция наружной стены Трехслойная (присоединяется на посту комплектации)
Крепление пола к стенам Монолитное
Схема опирания блока на блок По контуру
Наибольшие размеры блока, мм 6000×3600, 7200 — с балконом
ОАО АПСКГ «Гулькевичский»
Конструктивный тип здания Блочно-панельный
Этажность домов 9-12; с 2005 г. — 16
Технология производства блоков «Лежащий стакан»
Конструкция наружной стены Трехслойная (присоединяется на посту комплектации)
Крепление пола к стенам Монолитное
Схема опирания блока на блок По контуру
Наибольшие размеры блока, мм 6000×3300, 7200 — с балконом
Рис. 9. ЗАО «ОБД» (Краснодар)
Рис. 10. Блок типа «лежащий стакан». Монолитно связанные три внутренние стены с полом и потолком, но без наружной стены
Завод «Выбор-ОБД» (Воронеж) (рис. 11)
Конструктивный тип здания Блочный
Этажность домов До 17
Технология производства блоков «Колпак»
Конструкция наружной стены Утепление минватой и вентфасады
Крепление пола к стенам
Схема опирания блока на блок По четырем углам
Наибольшие размеры блока, мм 6000×3600, 7200 — с балконом
Завод ОБД (Минск, Республика Беларусь)
Конструктивный тип здания Блочный
Этажность домов До 14
Технология производства блоков «Колпак»
Конструкция наружной стены Трехслойная(бетонируется при формовании колпака)
Крепление пола к стенам Плита подвешивается к колпаку
Схема опирания блока на блок По четырем углам
Наибольшие размеры блока, мм 6000×3000
Рис. 12. Блок типа «колпак». Монолитно Рис. 11.
Завод объемных блоков «Выбор-ОБД» (Воронеж). Формовочные машины на заводе связанные четыре стены с потолком, но «Выбор-ОБД» (Воронеж) без пола
Научно-технический и производственный журнал
Рис. 13. ЗАО «ОБД» (Краснодар): а — главный производственный корпус № 1; б — склад готовой продукции № 1; в — главный производственный корпус № 2; г — план завода; д — склад готовой продукции № 2; е — административное здание; ж — склад заполнителей
Наружную стеновую панель для блока «лежащий стакан» изготавливают отдельно и монтируют на заводе или на стройплощадке. Блок производят также с консольной балконной плитой, отформованной вместе с блоком.
Блок типа «колпак» (рис. 12) образуется путем установки на ребристую панель пола, являющуюся горизонтальным несущим элементом — плитой перекрытия. Стены блока имеют линейное или точечное опирание. При линейном опирании колпак устанавливают на растворный шов. При этом стенка работает на внецентренное сжатие.
В длинных стенках устраивают утолщения для увеличения жесткости, а также угловые утолщения (вуты) в виде радиусов или скосов применительно к серии ЗА-ОПБ. Потолок связывает блок в единое целое. Он может быть гладким или ребристым. Учитывая возросшие в последнее время повышенные требования к качеству и комфортности индустриального жилья, ОАО «МДК» модернизировало серию ЗА-ОПБ и разработало проекты жилых домов системы ОКПМ (объемный конструктивно-планировочный модуль).
Краснодарский завод объемно-блочного домостроения
Краснодарский завод объемно-блочного домостроения введен в эксплуатацию в 1974 г. как головное предприятие строительной отрасли Краснодарского края по выпуску объемно-блочных элементов для возведения жилых домов (рис. 13).
За период с 1974 по 2014 г. в Краснодаре и Краснодарском крае из изделий ЗАО «ОБД» построено 6,5 млн м2 жилья. ЗАО «ОБД» является самым крупным в Краснодарском крае предприятием, выпускающим железобетонные изделия для жилищного строительства.
Краснодарское направление завода «ОБД» базируется на бескаркасной объемно-блочной конструктивной схеме серии БКР-2.
Объемный блок формуют из конструктивного керамзи-тобетона. Типоразмер блок-комнаты 6×3,6 м. Продольные стенки блока выполняют ребристыми толщиной 100 мм, по- 29
Научно-технический и производственный журнал
толок — плоским толщиной 90 мм, плиту пола — всегда ребристой толщиной 160 мм. Наружные стены — трехслойные, примоноличиваемые к блокам. Разработан вариант сейсмостойких конструкций здания на основе изделий серии. Повышение несущей способности конструкций в сейсмостойком варианте обеспечено устройством железобетонных шпонок по вертикальным и горизонтальным стыкам блоков. Шпонки образованы путем устройства шпоночных пазов в горизонтальных и вертикальных ребрах блоков-снабженных арматурными петлевыми выпусками, и продольного армирования каналов стыков, которые заполняют монолитным бетоном.
На территории Краснодарского ЗАО «ОБД» расположено два главных производственных корпуса. Максимальная мощность предприятия после модернизации оборудования и работы в три смены составляет 250 тыс. м2 общей площади в год. В главных корпусах предусмотрено размещение 24 формовочных машин для производства объемных блоков с коэффициентом оборачиваемости 2,5-2,6.
Главный производственный корпус ЗАО «ОБД» представляет собой пятипролетное здание, включающее:
• три формовочных пролета;
• пролет производства наружных стеновых панелей, перегородок, вентблоков и доборных элементов.
Формовочные пролеты объемных блоков оборудованы
конвейерной линией подготовки и сбора поддонов с сердечниками, формовочными машинами для объемных блоков, постами вторичной тепловой обработки, линиями комплектации и отделки блоков.
В пролете наружных стен и доборных элементов предусмотрено производство трехслойной наружной панели на конвейерной линии; производство перегородок, вентблоков и доборных элементов осуществляется на кассетных установках.
Арматурный цех подготавливает пространственные каркасы в соответствии с арматурной картой изделий объемных блоков, а также сетки и каркасы для наружных стен и доборных элементов.
Склад готовой продукции расположен в отдельно стоящем, параллельном главному корпусу здании пролетом 30 м. Склад предназначен для хранения объемных блоков и доборных изделий. Предусмотрено двухъярусное
Рис. 14. Формовочная машина объемных блоков: а — общий вид; б — схема
складирование объемных элементов. Доборные изделия хранятся в штабелях (горизонтальное хранение) и на стеллажах (вертикальное хранение). Вывоз готовой продукции из формовочных пролетов осуществляется самоходными тележками.
Объемные элементы изготавливаются в формовочной машине ФМ-4, работающей по принципу кассетно-формо-вочной машины (рис. 14).
Формовочная машина состоит из:
• боковых и торцевого бортов, цельносварного сердечника;
• верхнего потолочного термоизоляционного щита;
• системы управления с центральным пультом. Каждая формовочная машина имеет порядковый номер, оттиск которого фиксируется на изделии.
Рама формовочной установки состоит из трех частей: средней — стационарной и крайних, перемещаемых посредством привода в горизонтальной плоскости.
На средней части рамы смонтирован торцевой щит, а на крайних смонтированы продольные щиты наружной опалубки. Для отклонения щитов предусмотрен гидропривод.
Формовочная машина на основании многолетнего опыта завода претерпела пять модернизаций. На сегодняшний день существующая формовочная машина во многом отличается от разработанной ЦНИИЭП жилища. На бортах машины была установлена силовая балка, не позволяющая в процессе формования согнуть борта. Были проведены мероприятия, направленные на усиление поддона, сердечника до толщины стали 16-18 мм. Разработка цельной конструкции рамы формовочной машины проведена конструкторами Лабинского завода «Ло-гия» и др.
Формование объемных блоков включает следующие основные операции:
Рис. 15. Этапы подготовки и сборки поддона с сердечником: а — сердечник на посту подготовки; б — сердечник на посту армирования; в — передача сердечника в формовочную машину; г — пост очистки и смазки сердечника
Научно-технический и производственный журнал
• подготовку формовочной установки;
• укладку и виброуплотнение бетонной смеси;
Линия подготовки и сбора поддона с сердечниками является линией конвейерного типа и включает в себя несколько постов (рис. 15).
Пост № 1 «Смазка и очистка сердечника». Рабочая поверхность стен и потолка сердечника очищается от остатков бетона скребком на длинной рукоятке во время его нахождения на рольганге распалубочной машины. С рольганга сердечник краном с помощью специальной траверсы устанавливается в яму для смазки на деревянные прокладки.
При помощи удочки-распылителя на продольные и торцевую стены, на потолок сердечника наносится смазка ровным слоем. На очищенный и смазанный поддон укладывается арматурная карта пола пространственным каркасом. Согласно проекту ставятся закладные детали.
Пост № 2 «Сборка объемного арматурного каркаса». При помощи мостового крана на подготовленный поддон устанавливается сердечник.
Пост № 3 «Обвязка стен сердечника сетками, каркасами и позициями». Арматурный каркас плиты потолка укладывают на потолок сердечника. Выполняют арматурную обвязку стен, поднося сетку продольной и торцевой стены к сердечнику, поднимают вверх, заводят верхние стержни в карту потолка, а затем опускают вниз, заведя нижние стержни в карту пола. Производится вырезка сеток под проемообразователи вентблоков и другие сантехнические проемы.
Пост № 4 «Электрообвязка». На стеновую и торцевую сетки, прилегающие к сердечнику, навешивают фиксаторы защитного слоя. Производят электрообвязку сердечника. На потолке блока устанавливают электроустановочные коробки. Раскладывают трубки с проводами по потолочной поверхности и стенам.
Провода укладываются внутри коробки, устанавливают в проектное положение электроустановочные коробки.
Пост № 5 «Транспортировка поддона с собранным арматурным объемным каркасом в формовочную машину». Передаточная тележка транспортирует поддон в формовочную машину, борта которой смазаны, очищены и открыты. Производят закрытие ботов формовочной машины с пульта управления с помощью гидроцилиндров. Два боковых борта и торцевой закреплены шарнирно на раме формовочной машины.
После закрытия всех замков на продольных бортах до упора закручивают винты, предотвращающие всплытие сердечника. Проверяется внешне герметичность сборки формовочной машины.
Пост № 6 «Формование объемного блока» (рис. 16). Бетонная смесь подается самоходной бетоновозной тележкой на пост приемки и перегружается в самоходный бункер (бетоноукладчик), который перемещается на самоходную платформу. Самоходная платформа перемещается над формовочными машинами, из бункера производится равномерная укладка бетонной смеси.
Первая порция бетонной смеси объемом 1,4 м3, подвижностью 22-23 см укладывается у передней отсечной в одной точке на пол и балконную плиту блока. Последующие порции бетонной смеси с подвижностью 18-20 см укладываются с этой же точки до появления смеси в противоположном борту.
Следом производят заливку по периметру формовочной машины. Смесь должна быть уложена на 15 см ниже верха сердечника. Для плиты потолка бетонная смесь должна быть с подвижностью 6-8 см.
Укладка каждой порции бетонной смеси сопровождается уплотнением при помощи вибраторов. Режим вибрации 15-20 с после укладки порции бетонной смеси.
На потолок укладывается бетонная смесь (ОК 6-8 см). Бетонная смесь с помощью бетоноукладчика равномерно распределяется по поверхности потолка сердечника. Заглаживается верх потолочной поверхности.
Пост № 7 «Термообработка в формовочной машине» (рис. 17). Первая стадия термообработки. Электропрогрев объемного блока начинается сразу после окончания формования потолка. Прогрев осуществляется согласно заданному режиму при 60оС (рис. 18).
По окончании I стадии тепловой обработки производится раскрытие бортов. Поддон транспортируется в камеру II стадии тепловой обработки.
Перед раскрытием формовочной машины передаточная телега устанавливается напротив машины и осуществляется стыковка рельс. Раскрытие бортов формовочной машины выполняется с пульта управления формовочной машины с помощью гидроцилиндров.
Камера вторичной тепловой обработки рассчитана на прогрев одновременно пяти блоков. Время прогрева 6 ч при 40оС.
Толкателем передаточной тележки поддон с блоком и сердечником извлекается из камеры вторичной тепловой обработки на передаточную тележку.
Перед выпрессовкой выбивается весь вакуумный клапан на торце блока. Сначала сердечник гидроцилиндрами рас-палубочной машины выпрессовывают на 150-200 мм. Давление не более 250 кг/см2. При давлении в гидроцилиндрах менее 50 кгс/см2 извлечение сердечника производят лебедкой, при помощи которой сердечник извлекают на рольганг.
Линия комплектации и отделки объемных блоков
Комплектация объемных элементов включает установку наружных стеновых панелей, панелей внутренних перегородок. Из-за наличия монолитной потолочной пли-
Рис. 17. Передача блока с сердечником на пост вторичной термообработки
Научно-технический и производственный журнал
t, град I этап термообработки
II этап термообработки
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Рис. 18. График тепловой обработки объемных блоков
Рис. 19. Линия комплектации объемных блоков
Рис. 20. Линия отделки объемных блоков
ты подача перегородок производится через монтажный проем в потолке с последующей его тщательной заделкой (рис. 19).
Наружная стена присоединяется при сборке блока сваркой закладных деталей. До сварки наружной стеновой панели с объемным блоком проверяется правильность положения свариваемых деталей. Сварку закладных деталей выполняют электродами марки Э42. По окончании сварки все сварные соединения покрываются антикоррозионным составом.
Наружная стеновая панель имеет фактурную поверхность под кирпич или дикий камень. Отделке подвергаются внутренние поверхности объемных блоков после их тепловой обработки и комплектации (рис. 20). Выполняются шпаклевочные работы, заливка полов, сборка окон, заделка периметров и др.
Производство наружной стены и доборных изделий
В одном из пролетов организовано производство экранов балконов, вентблоков, блоков кровельных, перегородок. Формование наружных стеновых панелей по конвейерной схеме осуществляется «лицом вниз» (рис. 21).
Форма с изделием перемещается от поста к посту. Производится отчистка и смазка формы, укладка в форму матрицы под кирпич или дикий камень, установка арматурного каркаса и фиксаторов защитного слоя, установка деревянных пробок и закладных деталей. Бетоноуклад-
чик СМЖ-166 (рис. 22) выдает и распределяет необходимое количество керамзитобетонной смеси. Производится уплотнение заформованного изделия, на виброплощадке производится уплотнение бетонной смеси. После укладки и затирки штукатурного слоя форма с наружной стеной на форме-вагонетке передается в туннельную камеру для тепловой обработки.
В кассетных установках СМЖ-3312 и СМЖ-3322 предусмотрено формование перегородок, экранов балконов, вентблоков (рис. 23). Раскладка изделий по отсекам кассет выполнена с учетом их формующих поверхностей. Распалубка и сборка кассет производится распалубочной машиной с гидроприводом.
Управление распалубочными машинами дистанционное, полуавтоматическое, производится оператором с пульта управления, находящегося на площадке для обслуживания кассет. Производство блоков кровельных, имеющих сложную конфигурацию, организовано в специализированной форме.
Бетонирование производится портальным раздатчиком бетона. Уплотнение бетона — навесными и глубинными вибраторами. Бетонирование производится портальным раздатчиком бетона. Уплотнение бетона — навесными и глубинными вибраторами.
Тепловая обработка изделий осуществляется глухим паром, подаваемым во внутреннюю полость вкладыша.
Бетонирование изделий кассетного изготовления производится портальным раздатчиком бетона.
Рис. 21. Конвейерная линия производства стеновой панели
Рис. 22. Бетоноукладчик конвейерной линии производства стеновых панелей СМЖ-166
Рис. 23. Кассетная установка для производства перегородок
Научно-технический и производственный журнал
Готовые изделия — экраны балконов, вентблоки, лестничные марши передаются на пост комплектации и сборки, где устанавливаются в готовые объемные блоки. Блоки кровельные самоходными тележками транспортируются на склад готовой продукции.
Арматурный цех обеспечивает формовочное производство и строительную площадку арматурными изделиями и закладными деталями. Арматурная сталь со склада металла в цех подается самоходной тележкой с прицепом. Изготовление арматурных изделий состоит из следующих основных технологических операций: заготовка арматуры (правка, мерная резка, гибка стержней); изготовление арматурных сеток и каркасов; укрупнительная сборка пространственных арматурных блоков, доработка сеток и каркасов.
1. Харченко С.Г. Развитие строительства социального жилья на базе модернизации индустриального домостроения. Современные технологии управления — 2014 // Сборник материалов международной научной конференции. М., 2014. С. 1750-1759.
2. Усманов Ш.И. Формирование экономической стратегии развития индустриального домостроения в России // Политика, государство и право. 2015. № 1 (37). С. 76-79.
3. Баранова Л.Н. Развитие индустриального домостроения и промышленности строительных материалов в различных регионах России // Вестник Российской академии естественных наук (Санкт-Петербург). 2013. № 3. С. 61-63.
4. Антипов Д.Н. Стратегии развития предприятий индустриального домостроения // Проблемы современной экономики. 2012. № 1. С. 267-270.
5. Мельникова И.Б. Новые средства выразительности многоэтажных многосекционных жилых зданий // Научное обозрение. 2015. № 20. С. 86-89.
6. Жигулина А.Ю., Пономаренко А.М. Доступное жилье из объемных блоков. История и современность. Традиции и инновации в строительстве и архитектуре. Архитектура и дизайн: Сборник статей под ред. М.И. Бальзанни-кова, К.С.
Галицкова, Е.А. Ахмедовой. Самарский государственный архитектурно-строительный университет. Самара, 2015. С. 76-81.
7. Жигулина А.Ю., Мизюряев С.А. Объемно-блочное домостроение как вариант решения жилищной проблемы. Традиции и инновации в строительстве и архитектуре. Архитектура и дизайн: Сборник статей под ред. М.И. Бальзанникова, К.С. Галицкова, Е.А. Ахмедовой.
Самарский государственный архитектурно-строительный университет. Самара, 2015. С. 124-128.
8. Юмашева Е.И., Сапачева Л.В. Домостроительная индустрия и социальный заказ времени // Строительные материалы. 2014. № 10. С. 3-11.
9. Прокопович А.А., Репекто В.В., Луконин В.А. Индустриальное каркасное и панельное домостроение // Строительные материалы. 2011. № 6. С. 50-51.
10. Алпысбаев М.Н., Повышев Ю.Н., Нурбатуров К.А., За-икин В.А. Сейсмический каркас в индустриальной домостроительной системе // Технологии бетонов. 2013. № 10 (87). С. 24-27.
В пролете арматурного цеха предусмотрено размещение отделения изготовления закладных деталей. Склад готовой продукции пролетом 30 м расположен в отдельно стоящем здании, в котором складируются готовые объемные блоки и доборные изделия до отправки на стройплощадку.
Специалистами ЗАО «ОБД» совместно с НИИСФ РААСН и МГСУ проводится изучение энергоэффективности и сейсмостойкости конструкций объемно-блочного домостроения. Строительство жилых и общественных зданий из объемных блоков можно считать сложившейся тенденцией в строительной практике. Возведение зданий из объемных блоков при условии их правильного расчета и конструирования является эффективной мерой повышения индустриализации, архитектурной выразительности и сейсмостойкости жилищно-гражданского строительства.
1. Harchenko S.G. Development of construction of social housing on the basis of modernization of industrial housing construction. Modern technologies of management —
2014. Collection of materials of the international scientific conference. Moscow, 2014, рр. 1750-1759. (In Russian).
2. Usmanov Sh.I. Formation of economic strategy of development of industrial housing construction in Russia. Politika, gosudarstvo i pravo. 2015. No.
1 (37), pp. 76-79. (In Russian).
3. Baranova L.N. Development of industrial housing construction and the industry of construction materials in various regions of Russia. Vestnik Rossiiskoi akademii estestvennykh nauk (Sankt-Peterburg). 2013. No.
3, pp. 61-63. (In Russian).
4. Antipov D.N. Strategy of development of the enterprises of industrial housing construction. Problemy sovremennoi ekonomiki. 2012. No.
1, pp. 267-270. (In Russian).
5. Melnikova I.B. New means of expressiveness of multystoried multisection residential buildings. Nauchnoe obozrenie.
2015. No. 20, pp. 86-89. (In Russian).
6. Zhigulina A.Yu., Ponomarenko A.M. Affordable housing from volume blocks. History and present. Traditions and innovations in construction and architecture. Architecture and design the collection of articles under the editorship of M.I.
Balzannikov, K.S. Galitskov, E.A. Akhmedova. Samara state architectural and construction university. Samara, 2015, pp.
76-81. (In Russian).
7. Zhigulina A.Yu., Mizyuryaev of S.A. Objemno-block housing construction as version of the solution of housing problem. Traditions and innovations in construction and architecture. Architecture and design the collection of articles under the editorship of M.I. Balzannikov, K.S. Galitskov, E.A. Akhmedova.
Samara state architectural and construction university. Samara, 2015, pp. 124-128. (In Russian).
8. Yumasheva E.I., Sapacheva L.V. House-building industry and social order of time. Stroitel’nye materialy [Construction materials]. 2014. No. 10, pp.
3-11. (In Russian).
9. Prokopovich A.A., Repekto V.V., Lukonin VA. Industrial frame and panel housing construction. Stroitefnye Materialy [Construction Materials]. 2011. No. 6, pp.
50-51. (In Russian).
10. Alpysbayev M. N., Povyshev Yu.N., Nurbaturov K.A., Zaikin V.A. Seysmichesky a framework in industrial housebuilding system. Tekhnologii betonov. 2013. No. 10 (87), pp.
24-27. (In Russian).
Источник: cyberleninka.ru
Метод объемно-блочного домостроения
Метод объемно-блочного домостроения представляет еще один шаг по пути дальнейшего совершенствования индустриальных методов возведения зданий.
Этот метод обеспечивает максимальную заводскую готовность монтажных элементов, значительное сокращение сроков строительства и повышения производительности труда.
Основной задачей метода объемно-блочного домостроения является изготовление объемных элементов в заводских условиях, что позволяет добиться высокой степени их готовности и высокого качества за счет использования комплексной механизации на всех этапах изготовления объемных элементов.
Дома из объемных элементов строятся во многих странах мира (США, Япония, Россия и др.).
В практике строительства используется большое количество конструктивных схем. Из объемных блоков строятся как городские, так и сельские дома, малоэтажные и многоэтажные, стационарные и передвижные.
Метод объемно-блочного домостроения обладает разнообразными техническими, объемно-планировочными и композиционными возможностями, позволяющими применить его в различных условиях, как в районах труднодоступных и малообжитых, так и в освоенных районах, как в районах Крайнего Севера, так и на юге. Объемный элемент, как первичная ячейка объемно-блочного домостроения, представляет собой предмет особого внимания в перспективных разработках домов будущего.
Метод объемно-блочного домостроения позволяет перенести 70 ÷ 80 % трудозатрат в заводские условия, снижает затраты труда на строительной площадке в 2 ÷ 2,5 раза, а суммарная трудоемкость по сравнению с крупнопанельным домостроением может быть снижена на 10 ÷ 15 %.
Учитывая суровые климатические условия многих районов России, этот метод является перспективным и в отношении условий труда строительных рабочих.
Классификация конструкций блоков
Под объемным блоком понимается законченная структурная единица в виде пространственной тонкостенной конструкции, ограничивающей определенный объем здания или сооружения и обладающей необходимой прочностью, жесткостью и устойчивостью.
От характера этого элемента (форма, размер, конструктивные и эстетические качества) зависит объемно-планировочное решение дома, способы производства, транспортировки и монтажа блоков.
Известно большое количество типов конструкций блоков, поэтому определенная систематизация может оказаться полезной для раскрытия сущности конструктивных особенностей блоков, а также для упорядочения терминологии в этом новом виде домостроения. Классифицируют (различают) объемные блоки по назначению, по форме, по признаку замкнутости, по планировочному признаку, по материалу изготовления и т.п.
По назначению конструкции объемных блоков подразделяются на блоки жилых помещений, санитарно-кухонные блоки, смешанные блоки, блоки-лестницы и вспомогательные блоки (рис. 6.1).
Рис. 6.1. Функциональное назначение блоков:
а – жилая комната; б – санитарно-кухонный блок; в и г – блоки смешанного назначения; д – блок-лестница; е и ж – вспомогательные блоки (шахты лифтов, шахты коммуникаций, блоки лестниц и т.д.)
Блоки жилых комнат (рис. 6.1, а) представляют собой шестиплоскостные замкнутые объемно-пространственные конструкции, имеющие в своем составе четыре стены, пол и потолок. Блоки могут полностью отделываться и оборудоваться на заводе с установкой столярных изделий, устройством полов и внутренней отделкой.
Санитарно-кухонные блоки (рис. 6.1, б) принципиальных отличий от блоков жилых комнат не имеют, за исключением того, что в них должна быть предусмотрена возможность пропуска и крепления коммуникаций и оборудования. В силу большой трудоемкости устройства инженерного оборудования, применение санитарно-кухонных блоков дает наибольший удельный экономический эффект.
Смешанные блоки (рис. 6.1, в; г) представляют собой промежуточный тип блока. Они могут содержать в своем составе кухню или жилую комнату, санитарный узел и часть коридора. В этих блоках должна быть предусмотрена возможность крепления перегородок, оборудования и т.д.
Блок-лестницы имеют существенные конструктивные отличия от других типов блоков (рис. 6.1, д). Как правило, блок-лестница представляет собой четырехстенник без пола и потолка, в котором закрепляются лестничные марши, площадки и т. д.
К вспомогательным блокам (рис. 6.1, е; ж) относятся блоки шахт лифтов, шахт для коммуникаций, блоки-лоджии и т.д. Конструкция их, как правило, требует использование специальных формовочных машин и оборудования.
Деление блоков по размерам, вызванное их различным функциональным назначением, приводит к существенным конструктивным отличиям (рис. 6.2)
Блок размером на комнату (рис. 6.2, а) предназначен для одной конструктивно-планировачной ячейки. Блок размером на группу помещений (рис. 6.2, б; в) может представлять собой квартиру, часть секции или даже целый дом.
Рис. 6.2. Блоки различных размеров:
а – на комнату (на одну конструктивно-планировочную ячейку); б и в – на группу помещений (на квартиру, часть секции или дом)
Классификация блоков по массе вызвана их существенными отличиями. Так, наиболее распространенная конструкция блоков размером на комнату из тяжелого бетона для зданий высотой до девяти этажей укладывается в категорию с массой от 700 до 1000 кг/м 2 площади пола. Чтобы изготовить блоки размером на комнату массой до 700 кг/м 2 , нужно применить небетонные материалы, т. е. принципиально менять конструкцию. Несущие железобетонные блоки (размером на комнату) для зданий высотой 12 и более этажей, а также блоки размером на группу помещений (даже с применением эффективных материалов) будут иметь массу свыше 1000 кг/м 2 из-за утолщения стен.
Классификация блоков по виду замкнутости заключается в наличии или отсутствии в объемном элементе тех или иных граней. Практика показала, что с этой точки зрения возможны самые разнообразные варианты блоков (рис. 6.3).
Рис. 6.3. Наличие граней в блоках:
а – замкнутый; б – открытый с одной стороны; в– открытый с двух противоположных сторон; г – открытый с двух противоположных вертикальных сторон и одной горизонтальной; д – двухгранный угол; е – «столик»
Однако целесообразно все их конструкции разделить лишь на 2 типа: замкнутые и незамкнутые (рис. 6.3). Отнесение блока к определенному типу целесообразно производить по виду транспортируемой и монтажной конструкции.
Замкнутый блок имеет все ограждения, образующие внутреннее замкнутое пространство, имеющее связь с внешним пространством лишь через двери и оконные проемы. У открытых блоков может отсутствовать одно или несколько ограждений.
Степень замкнутости объемного блока влияет на его планировочные качества, заводскую готовность, технологию изготовления и монтажа.
Стыковка и наращивание открытых объемных элементов дает возможность получить самые различные планировочные решения (этого лишены замкнутые блоки), формовать большие площади помещения.
Открытые блоки могут быть значительно легче замкнутых блоков. Однако они лишены основного преимущества замкнутых блоков – высокой степени заводской готовности элемента и меньших затрат труда и времени на монтаж.
Классификация блоков по форме может быть сведена к трем основным
разновидностям: прямоугольные, косоугольные, криволинейные (рис. 6.4).
Рис. 6.4. Форма блоков:
а – прямоугольная; б – косоугольная; в– криволинейная
Более детальная классификация блоков по форме представляется в настоящее время нецелесообразной, поскольку в массовом объемо-блочном домостроении нашли применение в основном лишь блоки прямоугольные в плане.
Форма блока может предопределять материал, из которого он изготовляется, а следовательно, и его роль в здании. Криволинейные блоки целесообразно изготовлять из эффективных материалов – из пластмасс, алюминия, дерева, а это при строительстве многоэтажных зданий требует применение каркаса или несущего остова. Материал этих блоков позволяет менять их форму, и они могут транспортироваться в сложном виде.
Бетонные блоки по форме неизменяемы.
В отечественном объемно-блочном домостроении получили массовое применение пока лишь прямоугольные блоки. Надо надеяться, что по мере совершенствования объемно-блочного домостроения в нашей стране найдут применение и другие формы объемных элементов.
Наиболее важным признаком классификации блоков является восприятие ими нагрузок. По этому признаку блоки могут быть разделены на несущие и ненесущие[5]. Любая конструкция блока может быть отнесена лишь к одной из двух указанных разновидностей.
Несущие блоки являются основой блочной и блочно-панельной конструктивных систем зданий, а ненесущие – основным элементом заполнения блочно-каркасных или блочных систем с несущим остовом.
Классификация блоков по условиям опирания распространяется как на блоки несущие, так и ненесущие. Условия опирания определяют характер пространственной работы блоков, их напряженно-деформированное состояние. Известно два принципиальных типа опирания: линейное и точечное (рис. 6.5, д-ж).
Опирание по точкам вызывает необходимость усиленного армирования опорных зон.
Линейное опирание может иметь разновидности: опирание по всем четырем сторонам, по трем и по двум противоположным сторонам.
Необходимость в таких вариантах связана с различным возможным расположением блока в здании – выдвижной, разворотом и т.д.
При линейном опирании передача нагрузок происходит по всей опорной площади граней. При увеличении этажности зданий происходит сближение схем работы блоков с линейным и угловым опиранием. При подвеске блоков или консольном прикреплении к несущим остовам передача нагрузок осуществляется также, как при точечном или линейном опирании.
Классификация блоков по материалам является в известной мере условной, поскольку в любом блоке сочетаются различные материалы. Тем не менее, учитывая различные конструкции блоков, изготовленных из разных материалов, представляется целесообразным выделить два типа: железобетонные блоки и блоки из небетонных материалов. Железобетонные блоки являются, как правило, несущими, блоки из небетонных материалов – ненесущими. Определяющим признаком является обеспечение требуемой несущей способности.
По способу изготовления объемные блоки делятся на монолитные и сборные (или составные из отдельных элементов), рис 6.5.
Монолитные железобетонные блоки представляют собой пятистенную железобетонную коробку, к которой присоединяется шестое ограждение. Существуют несколько видов монолитных блоков (рис. 6.5, а-в):
а) типа «колпак», когда блок устанавливается на отдельную плиту пола;
б) типа «стакан», когда на блок опирается отдельно бетонируемая потолочная плита (т.е. имеет монолитно связанные стены и пол, но без потолка);
в) типа «лежащий стакан», когда одна из стен приваривается после завершения формовки блока, имеющего три внутренние стены, монолитно связанные с полом и потолком.
Монолитные железобетонные блоки являются пространственными элементами, обладающими высокой устойчивостью и жесткостью.
Монолитные объемные элементы формуют в специальных формующих установках, поэтому при их монтаже отпадает необходимость в стыковании отдельных плоскостных элементов, как это требуется при изготовлении объемных блоков из отдельных панелей.
В отечественном домостроении применяются преимущественно монолитные железобетонные блоки. Существуют монолитные объемные блоки из пластмасс.
Наиболее распространено было в последние годы строительство жилых домов из монолитных пятистенных ребристых керамзитобетонных блоков, размером на комнату, с открытой шестой торцовой плоскостью, к которой крепится панель наружной стены. Этот блок типа «лежащий стакан» условно именуется Краснодарским.
Такая конструкция блока по сравнению с другими является универсальной, так как панели наружных стен можно изготовлять с различной теплоизоляцией для любых климатических условий.
Сборные блоки собираются из отдельных элементов: из плоских панелей (блок бескаркасного типа), рис. 6.5. г, или из каркаса (стоек и ригелей) и отдельных плоских панелей (блок каркасного типа).
В зарубежной практике строительства широкое распространение получили объемные блоки из составных элементов, выполняемые из небетонных материалов (особенно для малоэтажного строительства). Наиболее распространенными являются блоки на основе деревянного или стального каркасов с различными видами заполнения – слоистой фанерой, дерево-плитами, панелями типа «сэндвич» с облицовкой асбестоцементными, алюминиевыми или пластмассовыми листами.
В отечественной практике строительства получили широкое распространение сборные объемные блоки из крупноразмерных железобетонных панелей, изготовленных прокатным путем либо кассетным способом, имеющие бескаркасную либо каркасную конструкцию.
Сборный (составной) объемный блок собирают на заводе в кондукторе из отдельных панелей с последующей сваркой закладных деталей (рис. 6.5, г).
Каркасный блок состоит из железобетонного каркаса (стоек и ригелей), навесных панелей стен и плит полов.
Рис. 6.5. Конструктивно-технологические типы блоков и схемы опирания:
а – «колпак»; б – «стакан»; в– «лежащий стакан» (а, б, в – монолитные); г – сборные; д – передача нагрузок по периметру; е – по двум длинным сторонам; ж – по четырем углам
Изготовление блоков из отдельных панелей позволяет перед сборкой их в объемный элемент отделывать поверхности механизированным способом с минимальной затратой ручного труда, в то время как в монолитных блоках отделку внутренних поверхностей производят вручную.
Дата добавления: 2018-04-05 ; просмотров: 2012 ; Мы поможем в написании вашей работы!
Источник: studopedia.net
Объемно-блочное строительство
Объемно-блочное строительство в 70-80-х годах породило много надежд на решение проблемы долгостроя и снижения материальных затрат при одновременном росте производительности труда.
В публикациях 80-х годов можно было прочитать: «За объемно-блочным домостроением — будущее. Перспективность его очевидна. Если действующие в стране предприятия крупнопанельного домостроения в течение 10-12 лет перевести на объемно-блочное строительство, то эта мера позволит за пятилетку сократить число работающих в сфере жилищного строительства не менее чем на 200 000 человек, сэкономить 1,5 млн тонн металла, 15 млн тонн цемента, снизить стоимость жилищного строительства на 3 млрд рублей (3,5 млрд долларов США)».
Новый метод строительства привлекал еще и тем, что производство работ на самых трудоемких стадиях уже не зависело от капризов погоды и не было надобности возводить объекты по кирпичику, вести на сквозняках отделку квартир. Оптимисты считали, что при этом методе можно возводить 144-квартирный жилой дом за один месяц.
Однако поначалу казавшиеся простыми проблемы создания блок-комнат с меньшей стоимостью для различных типов зданий оказались трудно разрешимыми.
Для того чтобы оценить возможности объемно-блочного строительства с позиции сегодняшнего дня, обратимся к существующей технологии производства. Возьмем, к примеру, монолитный объемный блок типа «стакан» со следующими характеристиками: 1. Предельные габариты: длина — 5820 мм, ширина — 3460 мм, высота — 2740 мм. 2. Требования к материалам: щебень аглопоритовый фр. 5-10 мм; пески крупные и средние; портландцемент М400 и М500, быстротвердеющий портландцемент; утеплитель полистиролбетон; бетон потолка М300.
При изготовлении объемного блока используется формовочная установка массой 45 тонн, включающая сердечник, щиты (торцовый передний и задний, продольный левый, продольный правый), основание, раму, рычаги запорные, гидроизоляцию, крышку, гидроцилиндры — 2 шт., трубопроводы, электрооборудование.
Маршрутная карта технологического процесса производства выглядит следующим образом: 1 — чистка и смазка модели; 2 — установка на модель регистров отопления, арматурного каркаса, пакетов утеплителя; 3 — подача модели на пост формовки, установка оконных и дверных проемообразователей; 4 — формование объемного блока; 5 — установка закладных деталей и крышки на формовочную установку; 6 — термообработка; 7 — снятие крышки с формовочной установки и передвижение модели на пост базирования; 8 — распалубка; 9 — сдача ОТК.
Сложное дорогостоящее оборудование для производства монолитных объемных блоков не единственный недостаток этой технологии. На стадии отделки требуется быстрое высыхание. В противном случае площадь цехов значительно возрастает.
Как показывают наблюдения и опубликованные исследования, каждый тип монолитного объемного блока, будь то «колпак», «стакан», «лежащий стакан», имеет недостатки при формовании. Наибольшее количество недостатков у блока типа «стакан» (технология производства приведена выше): лицевая поверхность плиты пола нередко получается недостаточно ровной; извлечение сердечника вверх усложняет конструкцию формовочной установки; низкое качество поверхностей стен; формование наружной стены на установке вызывает удлинение цикла изготовления блока; сравнительно высокий уровень ручного труда.
В связи с этим такие характеристики монолитных объемных блоков, как законченность, замкнутость объема, самоустойчивость при монтаже, достаточная пространственная жесткость, связаны с большими трудностями, среди которых бетонирование узких (30-70 мм) вертикальных полостей с установленными в них арматурными сетками или каркасами, препятствующими прохождению бетонной смеси, и формование ребристых стенок следует выделить особо.
Монолитные блоки с угловым опиранием, кроме конструктивного армирования стен, нуждаются в усилении армирования опорных узлов и вертикальных ребер. На практике это достигается путем установления стальных пространственных каркасов треугольного сечения. В то же время при линейном опирании создание проемов (оконных, дверных) относительно сложнее, так как вследствие этого происходит ослабление стен и снижается несущая способность конструкции.
Из приведенного выше можно сделать вывод, что применение монолитных объемных блоков вряд ли вышло бы за пределы узкоспециального назначения, если бы не были созданы эффективные конструктивные схемы зданий с их применением. Например, блочная с несущим остовом конструкция здания, позволяющая использовать объемные блоки облегченного типа из эффективных материалов взамен тяжелых железобетонных. Рациональное разделение функций между несущим остовом и объемными блоками обеспечивает снижение веса здания, а также делает возможным создавать протяженные свободные пространства для прогулочных площадок, цветников, аэрационных проемов и т.п. При этом не исключается возможность замены или перемещения блоков в условиях эксплуатации зданий, заводская готовность которых в 1,5-2 раза выше, чем полносборных каркасных.
Тем не менее если просуммировать вышеприведенное, то возникает законный вопрос: возможен ли в реальных условиях описанный в начале статьи эффект от объемно-блочного строительства. Ответ на него, по-видимому, следует искать в положительных сторонах производства этих изделий, таких как тонкостенность крупногабаритных элементов блоков (внутренних стен и потолков); слоистость ограждения в зданиях, образуемая двумя гранями и воздушной прослойкой между ними, при постановке блоков рядом друг с другом или один на другой; отношение высоты к толщине внутренних стен, составляющее не менее 40, в то время как для внутренних стен крупнопанельных зданий — 17-20; ограничение зависимости строительства от погодных условий; отсутствие необходимости создания инфраструктуры по снабжению стройматериалами и оргнабора рабочих различных специальностей; возможность широкой механизации и автоматизации процессов производства; отсутствие потерь стройматериалов из-за порчи, а также перерасхода зарплаты.
Учитывая вышесказанное, объемно-блочное строительство применяется только в определенных условиях.
Попытки улучшить технологию производства объемных блоков нашли отражение в технических разработках и изобретениях как у нас в стране, так и в дальнем и ближнем зарубежье. Благодаря этому появились сборные блоки, способные конкурировать с монолитными.
Дело в том, что отдельное изготовление наружных стен и других элементов для блока значительно упрощает формовочное производство и дает возможность не прибегать к дорогостоящему специальному формовочному оборудованию. Вместе с тем попытки изготовления сборных объемных блоков предпринимались и ранее, но не имели большого успеха. Узкими местами оказались стыки и сложные узоры соединения элементов блока. Связь панелей ограждения с помощью закладных деталей повышала податливость сборных блоков и лишала их надежности при транспортировке и монтаже из-за появления трещин на растворных швах, ухудшающих эксплуатационные свойства изделий. Рассмотрим один из примеров изготовления таких блоков.
Применяемые материалы: керамзитобетон М150 для конструктивных элементов; утеплитель — автоклавный газобетон плотностью 450 кг/м 3; стальные каркасы и закладные детали. Технология производства: сформованные по отдельности внутренние и наружные стены (лицевой поверхностью вниз с послойной укладкой бетонной смеси) собираются с помощью кондуктора в следующем порядке: плита пола устанавливается таким образом, чтобы она опиралась на нижние полки продольных панелей внутренних стен. Затем сводятся и устанавливаются в проектное положение все панели, на верхние полки которых укладываются плиты потолка с последующей сваркой закладных деталей.
Изготовленный таким образом объемный блок отправляется на строительную площадку. Отделочные работы выполняются перед монтажом.
Как свидетельствуют опубликованные данные, в процессе производства элементов блока имелись трудности в выдерживании проектных размеров. Это явилось причиной увеличения массы блока на 5 т сверх предусмотренной.
В связи с вышеизложенным появились новые технические решения, с помощью которых можно в большей или меньшей степени устранить основные недостатки сборных блоков. Возьмем, к примеру, изобретение «Блок-комната» (а.с. СССР), цель которого — повышение жесткости объемного блока путем выполнения его элементов в виде железобетонных ребристых плит, соединенных стеновыми элементами посредством проходящих в них сквозных напряженных тяжей. Однако возникает вопрос, способно ли это техническое решение обеспечить трещиностойкость при сложном напряженном состоянии блока, возникающем при его транспортировке и монтаже.
В другом изобретении «Объемный блок» (а.с. СССР) взамен связи элементов блока посредством сварки выпусков арматуры, не оправдавшей себя, по мнению автора изобретения, элементы блока изготовлены с предварительно напряженной арматурой, выходящей за пределы скошенных углов. В данном случае устройство блока увязывается со специальной технологией его изготовления на установке с формованием стен в горизонтальном положении и применением преднапряженной арматуры, которая защищает бетон от раскрытия трещин.
Однако следует отметить, что применение преднапряженной арматуры в тонкостенных панелях блоков способно вызвать искривление их поверхности и исключает использование легких эффективных материалов.
Поскольку схема разрушений монолитных объемных блоков с образованием вертикальных трещин, выдерживанием косвенной арматуры и выколом опорных участков бетона аналогична схеме разрушения шарнирных опорных узлов колонн, а при транспортировке и монтаже всегда принимается точечное опирание по углам, то это обстоятельство нашло отражение в сборных объемных блоках.
Изделие с такой конструкцией предлагается в изобретении «Объемный блок инвентарных зданий» (а.с. СССР).
Конструкция предлагаемого блока включает в себя следующие элементы: верхние и нижние перекрытия; угловые стойки, разъемные по вертикали, состоящие из средних, верхних и нижних, причем верхние и нижние составляют одно целое с перекрытиями; стеновые глухие панели; панели с дверными и оконными проемами.
Снижение трещинообразования на стыках колонн (стоек) и перекрытий достигается путем их монолитной связи.
Необходимо отметить, что изготовление объемных блоков типа «колпак», «стакан», «лежащий стакан» привязано к типовому проектированию. В то же время в мировой практике предпочтение отдается фрагментам блока, состоящим из продольных и поперечных стенок с оконными, дверными проемами или без них, с добавлением потолка или пола, а также перегородок (патент США №4075814).
Преимущество таких изделий состоит не только в обеспечении гибкости при планировке, но и в создании условий для выполнения архитектурных элементов фасада здания, балкона, лоджии в заводских условиях на одном оборудовании.
Из фрагментов блока можно построить здания с различным количеством комнат (квартир), подсобных помещений и даже пристроенные боксы для транспортных средств. При этом не исключается возможность постройки небольших сборно-разборных зданий и сооружений.
С целью облегчения планировки и стыковки фрагментов блока стойки (колонны) могут быть размещены не только на углах, но и в пролетах.
Если объемный блок изготавливается неразборным, то каждый его элемент выполняется с взаимосопрягающимися уступами, позволяющими производить их монтаж их с внутренней стороны, в случае же выполнения монтажа с наружной стороны, блок может быть сборно-разборным.
Для повышения жесткости сборного объемного блока его элементы могут быть снабжены анкерами, выполняющими роль крепежных деталей. Они соединяются с плитами пола и потолка с помощью размещенных в них втулок.
При отходе от типового проектирования возникает проблема целесообразности применения объемных блоков при строительстве зданий с улучшенной планировкой и с использованием новых материалов. В таких случаях технология изготовления объемных блоков и их фрагментов должна быть адекватной конкретным условиям строительства и эксплуатации зданий. Например, если блок-комнаты будут неоднократно перемещать с места на место, то это должно найти отражение в их конструкции. То же самое можно сказать о возможности их быстрого возведения. Очевидно, что востребованность тех или иных объемных блоков зависит от соответствия их конкретным условиям эксплуатации и от величины затрат на их производство.
Автор данной статьи располагает техническими решениями сборных объемных блоков с использованием панелей из легких эффективных материалов или из штучных. Важными свойствами этих материалов являются пожарная безопасность, достаточная звукоизоляция и небольшая масса. Такие объемные блоки могут монтироваться вручную или с помощью простейших механизмов.
Они могут успешно применяться не только для строительства жилья для военнослужащих, сезонных работников, жителей, потерпевших от стихийных бедствий, но и для индивидуального строительства в городах и в сельской местности.
Николай МЕЛЬНИКОВ
Строительство и недвижимость. Статья была опубликована в номере 16 за 1998 год в рубрике материалы и технолгии
Источник: nestor.minsk.by
Объемно-блочная система домостроения
Рис.1.35.a. Общий вид многоэтажного
здания из объемных блоков.
Объемно-блочная система домостроения. Если учесть, что в крупнопанельном домостроении заводская готовность не превышает 40%, а 60% труда сконцентрировано на стройке, то обоснованным является стремление увеличить процент заводской готовности изделий. В последние годы создана новая отрасль строительства, обозначившая дальнейший этап совершенствования индустриального строительства —объемно-блочное домостроение.
Осваивается несколько технических направлений, отличающихся различным сочетанием архитектурно-планировочных и конструктивных решений зданий и методов формирования блоков типа «колпак» (т. е. объем без пола) размером 3,6X3,6 м, толщиной продольных стен 45—55 мм и общим весом с траверсой 25 т. Это конструктивное решение обеспечивает трещиностойкость готовой конструкции и на стадии эксплуатации раскрывает широкие возможности углового и линейного опирания блоков, максимального раскрытия проемов, расположения их в любой стене блока, а также выдвижения блоков в плоскости фасадов до 1,5 м. Максимальный расход стали 27—37 кг/м 2 для 9—16-этажных зданий.
Блочно-панельные дома сочетают объемные блоки через шаг и панели между ними. Чередование блоков и панелей позволяет отказаться от дублирования продольных стен и частично междуэтажных перекрытий, что обеспечивает сокращение расхода материалов и объема транспортных перевозок.
Рис.1.35.b. Планы квартир из объемных блоков.
Существенным преимуществом этого метода следует считать и свободу в выборе шага для панельной части здания (тогда как в блочных вариантах шаги одинаковые), что расширяет объемно-планировочные решения. Блок «лежачий стакан» с установкой панели наружной стены по фасаду также может быть использован в блочно-панельной системе.
Преимущества объемно-блочного домостроения
К числу преимуществ объемно-блочного домостроения (рис. 1.35) по сравнению с панельным, кроме снижения материалоемкости и трудозатрат (особенно построечных), следует отнести и ликвидацию стыков, создающих в панельных зданиях промерзание, продувание, протечки.
К числу факторов, осложняющих широкое применение этого метода, относятся: необходимость в монтажных механизмах грузоподъемностью до 30 т; дополнительное армирование конструкций для погашения транспортных и монтажных нагрузок; обеспечение трещиностойкости блоков от усадки и других воздействий.
Источник: stroyremkom.ru