Технология сборно-монолитного каркасного домостроения (СМКД) в малоэтажном строительстве является одной из ведущих индустриальных строительных технологий в странах Западной Европы и открывает совершенно новые перспективы в сфере строительства — как экономические, так и эстетические. Унификация элементов здания радикально снижает стоимость и сроки строительства любых объектов, не ограничивая при этом применение разнообразных элементов архитектурной выразительности даже в суровых климатических условиях от +40°С до 60°С с сейсмоустойчивостью до 8 баллов.
На производстве изготавливается полный набор конструктивных элементов: колонны, преднапряжённые ригели и балки, преднапряжённые плиты, несъёмная опалубка или пустотный настил. А также конструктивные элементы для постройки фундаментов — столбчатых железобетонных сборных или монолитных с подколонниками стаканного типа для плотных грунтов и свайных со сборными подколонниками, установленными на монолитный ростверк для слабых грунтов.
Технология сборно монолитного каркасного домостроения
Основой сборно-монолитной технологии является несущий каркас, состоящий из трех основных железобетонных элементов:
Узел соединения «колонна-ригель-плита» является монолитным.
Пространственная устойчивость и жёсткость каркаса обеспечивается жёсткостью узлов сопряжения ригелей с колоннами и диафрагмами жесткости. Бетонирование узлов сопряжения ригелей с плитами перекрытия и заполнение бетоном швов между плитами создает жёсткий диск перекрытия. Жёсткие узлы каркаса обеспечиваются с помощью пропуска горизонтальных арматурных стержней через тело колонны с последующим омоноличиванием. Весь каркас собирается без применения сварки.
Сборно-монолитный каркас здания, работающий как рамно-связевая система, объединяет преимущества полностью сборного каркаса и монолитных конструкций. Например, жесткое сопряжение ригеля с колонной уменьшает пролетный изгибающий момент за счет его перераспределения на опорный, включается в работу сборно-монолитный ригель примыкающих участков перекрытия (расчетное тавровое сечение), что позволяет значительно уменьшить расход железобетона на 1 м² площади здания по сравнению с другими расчетными схемами несущих каркасов.
Основными нормативными документами, регламентирующими проектные решения сборно-монолитного каркаса, являются: СНиП 52-01-2003 «Бетонные и железобетонные конструкции. Основные положения», Пособие к СНиП 2.03.01–84 «Проектирование железобетонных сборно-монолитных конструкций».
Расход сборного железобетона в сборно-монолитном каркасе составляет 0,1–0,15 м³ на 1 м² смонтированного каркаса. Высота этажа не имеет ограничений и зависит только от прочностных характеристик колонн, поэтому применение каркаса возможно для зданий различного назначения: жилых, общественных, производственных, административно-бытовых, а так же при строительстве таких важных объектов как мосты и путепроводы. Каркасы с большими пролетами между колоннами, дают возможность реализовать любой творческий замысел.
Технология сборно монолитного каркасного домостроения
1. Установка колонн
2. Установка ригелей
3. Монтаж плит перекрытия
4. Возведение перегородок и стен
Источник eurostroystil.ruТехнология сборно-монолитного каркасного домостроения
Как показал многолетний и беспрецедентный по масштабам опыт стран Европейского Союза, применение технологии СМКД экономически оправданно и целесообразно практически для строительства зданий любого назначения. Мы не ставим своей целью убеждать своих партнеров в преимуществах данной технологии перед другими, однако рекомендуем обратить на нее внимание, оценить ее достоинства, попробовать найти недостатки, и если у вас возникают вопросы, мы всегда готовы их обсудить.
Сравнение технологии СМКД с крупнопанельным домостроением
В последние годы стало очевидным, что сборное крупнопанельное домостроение (КПД) ввиду своей устаревшей материало- и энергоемкой технологии стало неконкурентоспособным. В настоящее время себестоимость панельного дома вплотную приблизилась к себестоимости монолитного. Таким образом, из двух главных преимуществ КПД — быстроты и дешевизны — остается только скорость строительства, которая у монтажной сборки существенно выше по сравнению с монолитными работами. Однако монолитное строительство, которое позволяет создавать оригинальный облик зданий и делать гибкую планировку квартир, с учетом климатических условий в большинстве регионов России, не сможет стать по настоящему массовым в виду своего относительно дорогого технологического процесса, высокой трудоемкости и невозможности оптимизации временных затрат в процессе производства.
В Российской Федерации все эти недостатки нивелируются путем привлечения низко квалифицированной и малооплачиваемой рабочей силы из ближнего зарубежья, практически повсеместными нарушениями технологии бетонирования, особенно в зимнее время, и использованием самых дешевых вариантов опалубки, как правило, в ущерб качеству. Но строительство низкокачественного жилья, конечно, не решит проблемы, а, учитывая все возрастающий дефицит рабочей силы, дороговизну кредитных ресурсов, снижение среднезимней температуры последние годы, вопрос замещения КПД на более современные индустриальные системы домостроения с каждым годом становится все более актуальным.
В то же время, несмотря на практически полную остановку в крупных региональных центрах заводов КПД, на их базе постепенно начинает восстанавливаться промышленное производство сборных железобетонных домостроительных конструкций на основе использования современных проектно-конструктивных и технологических решений, более эффективных и экономичных, чем производство панелей.
Речь идет о каркасных сборно-монолитных технологиях, которые взяли многие положительные свойства полносборных конструкций и ряд преимуществ монолитных.
Описание применяемой компанией технологии СМКД
Как правило, этот тип зданий, характеризуется рамной или рамно-связевой структурой и узлами «колонна-ригель» или «колонна-диск перекрытия». Специфика этих конструкций заключается в разделении функций несущего сборно-монолитного каркаса, обладающего повышенной сейсмостойкостью, и самонесущих стен (как ограждающих внешних, так и перегородочных, внутренних) из легких энергоэффективных материалов, привязываемых к межэтажным перекрытиям, что дает возможность проектировать оригинальные здания и осуществлять свободную планировку квартир.
Главным преимуществом этих технологий является резкое сокращение расхода железобетона по сравнению с сериями из сборных стеновых панелей и монолитными вариантами домостроения. Современное промышленное производство сборных железобетонных элементов позволяет изготавливать их с высоким качеством и точностью. В свою очередь, это дает возможность за 1 месяц монтировать 3-4 этажа независимо от погодных условий, приближаясь тем самым к скорости монтажа панельного дома.
Основой сборно-монолитных технологий является несущий каркас, состоящий из трех основных железобетонных элементов: вертикальных опорных колонн, предварительно напряженных ригелей и плит перекрытия. Узел соединения «колонна-ригель-плита является монолитным. Весь каркас собирается без применения сварки.
Применение сборно-монолитного каркаса возможно также в сейсмических районах (до 10 баллов). Эта возможность обеспечивается неразрезными сборно-монолитными дисками перекрытий и жесткостью соединительного узла. Наружные и внутренние стены являются не несущими, а только ограждающими, что позволяет применять для их изготовлениялюбые облегченные строительные материалы, удовлетворяющие требованиям СНиП по теплотехнике и современным архитектурно-планировочным решениям.
Сборно-монолитная технология позволяет собирать каркасы с большими пролетами между колоннами, что дает возможность свободно планировать расположение помещений на этажах как в ходе строительства, так и во время эксплуатации. Индивидуальный расчет сечений несущих элементов в зависимости от их месторасположения в каркасе обуславливает малый расход металла при производстве железобетонных изделий. Полная заводская готовность элементов каркаса позволяет при его возведении практически полностью отказаться от электросварочных работ, существенно снизить энергоемкость строительства, расход материалов на строительной площадке, сроки строительно-монтажных работ и, в конечном счете, обуславливает низкую себестоимость жилья по сравнению с другими строительными технологиями.
Проведенный анализ показал, что новая технология позволяет до 40% уменьшить вес несущих конструкций, их материалоемкость. Так, для возведения 45 тыс. кв.м жилья нужно произвести в заводских условиях всего лишь 8 тыс. куб.м различных элементов. Для сравнения: в панельном домостроении, где несущими являются стены зданий, на такую площадь потребовалось бы выпустить 36 тыс. куб.м железобетонных изделий, а это значит, что затраты и численность рабочих возросли бы в несколько раз.
Применение в домостроении сборно-монолитного каркаса имеет много преимуществ. По сравнению с другими технологиями расход арматуры снижается от 2 до 5 раз. 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 высотой до 25 этажей, но и общественных, производственных и административно-бытовых зданий. Быстрая переналадка оборудования под запросы рынка позволяет применять архитектурно-планировочные решения.
При эффективном управлении строительным процессом каркасная технология может снизить цену 1 м2 на 25%.
По данной технологии можно будет строить не только жилые дома, но и торговые центры, промышленные многоэтажные здания, многоярусные стоянки.
Преимущества технологии СМКД по сравнению с монолитом
По сравнению с прямым конкурентом технологии СМКД, — монолитным домостроением, сборно-монолитный каркас имеет целый ряд неоспоримых преимуществ, которые, в конечном счете, резко удешевляют строительство, а именно:
Воскресенский завод ЖБКиИ
+7 (49644) 3-30-93, +7 (495) 928-4294
Особенности сборно-монолитного домостроения
Комин, П. А. Особенности сборно-монолитного домостроения / П. А. Комин. — Текст : непосредственный // Молодой ученый. — 2020. — № 5 (295). — С. 32-36. — URL: https://moluch.ru/archive/295/66956/ (дата обращения: 05.10.2022).
С каждым годом все чаще и чаще строительные компании выбирают именно эту технологию строительства, ведь такие дома являются быстровозводимыми, высокотехнологичными, могут возводиться круглогодично, могут иметь полюбившуюся потребителями свободную планировку, но требуют высокого мастерства и уровня знаний исполнителя (рис. 1).
Рис. 1. Возведение здания по сборно-монолитной технологии
Основой сборно-монолитной технологии является несущий каркас, состоящий из трех основных железобетонных элементов: вертикальных опорных колонн, предварительно напряженных ригелей и плит перекрытия.
Колонны выполняются секционными. Длина секции колонны ограничивается технологическими возможностями транспортировки и монтажа. Секции колонн стыкуются между собой специальным разъемом «штепсельного» типа без применения сварки (рис. 2). В каркасе малоэтажных (высотой до 12 м) зданий устанавливаются бесстыковые колонны.
Рис. 2. Стыковое соединение колонн штепсельного типа
Сборно-монолитная технология позволяет собирать каркасы с большими пролетами между колоннами, что дает возможность свободно планировать расположение помещений на этажах как в ходе строительства, так и во время эксплуатации. Индивидуальный расчет сечений несущих элементов в зависимости от их месторасположения в каркасе обуславливает малый расход металла при производстве ЖБИ. Полная заводская готовность элементов каркаса позволяет при его возведении практически полностью отказаться от электросварочных работ, существенно снизить энергоемкость строительства, расход материалов на строительной площадке, сроки строительно-монтажных работ и, в конечном счете, обуславливает низкую себестоимость жилья по сравнению с другими строительными технологиями.
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.
Известны две системы сборно-каркасного домостроения: давно известная система на основе каркаса 1–020 и достаточно новая система КУБ-2.5.
Новая система КУБ-2.5 — одна из прогрессивных технологий в каркасном домостроении (рис. 3). Сегодня она нашла развитие практически во всех регионах страны. Ненесущие стены позволяют применять местные неконструкционные материалы. Система КУБ-2,5 предназначена для строительства жилых и общественных зданий до 25-ти этажей, наземных многоуровневых паркингов.
Каркас состоит из вертикальных многоярусных колонн без выступающих частей и плит перекрытия, выполняющих роль ригелей. Комплект состоит из четырех основных форм — колонна и плиты: надколонная, межколонная и средняя.
В данной системе монолитным является узел сопряжения панели и колонны с использованием закладных деталей. Бетон в данном узле работает в условиях всестороннего сжатия, вследствие чего происходит его самоупрочнение. Это дало возможность избежать ванной сварки в стыке колонн, в узле присутствуют только монтажные швы.
Членение перекрытия запроектировано с таким расчетом, чтобы стыки панелей располагались в зонах, где величина изгибающих моментов равна нулю. Стыки элементов, из которых состоит безригельный каркас в целом, замоноличиваются, образуя рамную конструктивную систему, ригелями которой служат перекрытия.
Рис. 3. Система на основе каркаса КУБ-2,5
Система на основе каркаса 1–020 дает возможность в ходе проектирования и строительства жилых домов совместно с проектировщиками внести усовершенствования в конструкции каркаса, позволившие снизить его металлоемкость и повысить удобство монтажа (рис. 4).
Данная система получила широкое применение в конце XX века, но и в наше время системы на основе каркаса 1–020 используются в большом количестве новостроек.
Рис. 4. Система на основе каркаса 1–020: 1 — колонны; 2 — многопустотные плиты; 3 — несущие монолитные железобетонные ригели; 4 — связевые монолитные железобетонные ригели; 5 — тепоризолирующая прокладка
Узел соединения «колонна—ригель—плита» является монолитным (рис. 5). Весь каркас собирается без применения сварки. Применение сборно-монолитного каркаса возможно также в сейсмических районах (до 10 баллов). Эта возможность обеспечивается неразрезными сборно-монолитными дисками перекрытий и жесткостью соединительного узла (колонна—ригель—плита).
Наружные и внутренние стены являются не несущими, а только ограждающими, что позволяет применять для их изготовления любые облегченные строительные материалы, удовлетворяющие требованиям СНиП по теплотехнике и современным архитектурно-планировочным решениям.
Рис. 5. Узел соединения «Колонна-Ригель-Плита»
Именно монолитные стыки и можно назвать «слабой стороной» сборно-монолитной технологии домостроения, т. к. сборные элементы изготавливаются на заводе и привозятся на объект готовыми к использованию, а монолитные стыки должны набрать определенную прочность для продолжения дальнейшего производства работ.
- Наназашвили И. Х. Строительные материалы и изделия / И. Х. Наназашвили, И. Ф. Бунькин, В. И. Наназашвили — М.: Аделант, 2006. — 479 с.
- Шембаков В. А. Сборно-монолитное каркасное домостроение. Руководство к принятию решения / В. А. Шембаков, О. Л. Никитин — Изд. 2-е — М.: Яблоня, 2005. — 118 с.
Основные термины (генерируются автоматически): основа каркаса, колонна, сборно-монолитная технология, система, каркас, плита перекрытия, ригель, узел соединения.
Источник moluch.ru