Технология строительства из железобетона

Сборно-монолитные изделия, которые состоят из каркаса и монолитного бетона, их сборка осуществляется у производителя или на стройке. Это могут быть лестничные пролеты, несущие перекрытия, блоки для фундамента и др.

Где используется?

Сборные изделия из железобетона применяются для:

Оборудование для производства

Производственные процессы выполняются с использованием следующего оснащения:

Защита изделий из сборного железобетона

• тонкослойные;
• высоконаполненные;
• обеспыливающие;
• наливные.

Защита поверхностей полимерными составами является не единственным методом, используют обработку арматуры фосфатом цинка. Такой состав оказывает качественную апатитную обработку.

Вывод

Монолитные железобетонные конструкции

Примеры монолитных железобетонных конструкций:

Железобетонные панели БЭНПАН — лучшая технология строительства частных домов из железобетона

Достоинства конструкций из монолитного железобетона

• возведение монолитных ж б конструкций отличается гораздо более низкой стоимостью, нежели строительство из ЖБИ;
• монолитная конструкция не имеет швов и стыков;
• бетонная монолитная конструкция может быть любой формы, массы и размера;
• монолитные железобетонные сооружения отличаются высокой устойчивостью к динамическим нагрузкам.

Недостатки железобетонного монолита

• высокие временные и трудовые затраты на стройплощадке;
• требуется время для набора прочности бетона, поэтому монолитную жб конструкцию вводят в эксплуатацию через определенные сроки;
• в процессе монолитного жб строительства имеются большие объемы «мокрых» работ.

Строительство монолитных конструкций рационально в случае, если будущие здания и сооружения, а также их элементы отличаются большими размерами, массивностью, большим весом (колонны, большие фундаменты, плиты), а также если конструкции имеют сложные формы.

Монолитные железобетонные здания, сооружения, конструкции возводятся при условиях воздействия на них больших динамических нагрузок и т.д.

Характеристики

К положительным качествам железобетонных конструкций относятся:

К недостаткам железобетонных конструкций относятся:

• невысокая прочность при большой массе — прочность бетона в среднем в 10 раз меньше прочности стали. В больших конструкциях железобетон «несёт» больше своей массы, чем полезной нагрузки.

Выделяют сборный железобетон (ж/б конструкции изготавливаются в заводских условиях, затем монтируются в готовое сооружение) и монолитный железобетон (бетонирование выполняется непосредственно на строительной площадке).

Изготовление железобетонных конструкций

Изготовление железобетонных конструкций включает в себя следующие технологические процессы:

— Подготовка арматуры
— Опалубочные работы
— Армирование
— Бетонирование
— Уход за твердеющим бетоном

Изготовление сборных железобетонных конструкций

Большое внимание на заводе ЖБИ уделяется технологической схеме изготовления. Используется несколько технологических схем:

В предварительно напряженных конструкциях применяют два способа создания предварительного напряжения: натяжение на упоры и натяжение на бетон, а также два основных способа натяжения арматуры: электротермический и электротермомеханический.

Изготовление монолитных железобетонных конструкций

Общие характеристики

Характеристики сборных железобетонных конструкций зависят от сорта бетона и типа арматуры, которая в них используется. Бетон обладает такими качественными параметрами:

• морозоустойчивостью,
• прочностью,
• высокой плотностью,
• огнестойкостью.

СНиП 52-01-2003 под редакцией от 2012 года

СНиП — это свод правил, который включает в себе набор норм и рекомендаций относительно производства, проектировки, монтажа и транспортировки сборных железобетонных конструкций.

• 1,4 — для монтажа;
• 1,6 — для перевозок;
• 1,25 — коэффициент динамичности.

Последний показатель является иллюстрацией граничной цифры, ниже которой коэффициент при расчётах не может опускаться. В противном случае надёжность и долговечность сборной железобетонной конструкции станет сомнительной.

Особое место в процессе проектирования сборных железобетонных конструкций играют узловые и стыковые элементы. Именно от их качества зависят эксплуатационные характеристики всей сборной конструкции.

В сборных железобетонных конструкциях большую роль играют петли. При их создании согласно СНиПу 52-01-2003 принято применять горячекатаную арматурную сталь. При этом её класс должен быть не ниже А240.

Характеристики сборных железобетонных конструкций согласно СНиПам

1. Уровень влажности средний или пониженный, тип помещения закрытый — защитный слой не менее 15 мм.
2. При высокой влажности в закрытых помещениях — 20 мм.
3. На открытом воздухе — 25 мм.
4. В грунте и фундаменте — 35 мм.

Для достижения нужных качественных показателей необходимо, чтобы сборные железобетонные конструкции отвечали этим характеристикам. Уменьшение защитного слоя бетона возможно лишь при наличии дополнительных мер защиты.

Если сборная железобетонная конструкция не имеет надёжного защитного слоя для арматуры, то высока опасность того, что до сборной конструкции доберётся коррозия. Это ставит под угрозу прочность всего здания.

Требования к монтажу согласно СНиПам

Испытания характеристик СЖК по СНиПам.

Перед тем как направить изделие заказчику или поставить его на поток, проводится целый комплекс сложных испытаний. В процессе тестируются такие характеристики:

• устойчивость против трещин;
• эксплуатационная пригодность;
• общая оценка пригодности.

Тестирование проходит посредством изменения нагрузки на сборную железобетонную конструкцию. В некоторых случаях блоки специально разрушаются, чтобы узнать предельные значения прочности.

Обычно из партии берётся несколько изделий, и они поддаются разного рода испытаниям. Выбор последних во многом зависит от предназначения сборных железобетонных конструкций. Оценка пригодности состоит из таких показателей, как:

• толщина защитного слоя;
• прочность сварных соединений;
• геометрический размер сечений и расположения арматуры;
• прочность сварных швов;
• механические свойства арматуры;
• размер изделий.

На основе данных показателей формируется оценка всей партии, и выносится решение относительно её пригодности.

Характеристики

К положительным качествам железобетонных конструкций относятся:

К недостаткам железобетонных конструкций относятся:

• невысокая прочность при большой массе — прочность бетона в среднем в 10 раз меньше прочности стали. В больших конструкциях железобетон «несёт» больше своей массы, чем полезной нагрузки.

Выделяют сборный железобетон (ж/б конструкции изготавливаются в заводских условиях, затем монтируются в готовое сооружение) и монолитный железобетон (бетонирование выполняется непосредственно на строительной площадке).

Изготовление железобетонных конструкций

Изготовление железобетонных конструкций включает в себя следующие технологические процессы:

— Подготовка арматуры
— Опалубочные работы
— Армирование
— Бетонирование
— Уход за твердеющим бетоном

Изготовление сборных железобетонных конструкций

Большое внимание на заводе ЖБИ уделяется технологической схеме изготовления. Используется несколько технологических схем:

В предварительно напряженных конструкциях применяют два способа создания предварительного напряжения: натяжение на упоры и натяжение на бетон, а также два основных способа натяжения арматуры: электротермический и электротермомеханический.

Изготовление монолитных железобетонных конструкций

Характеристики конструкций железобетонного типа

Главные параметры таковы:

• Повышенная устойчивость и жизнестойкость.
• Работоспособность отлично переносить температурные перепады, а также сильные морозы.
• Живучесть к влиянию огня и влаги.

Технология монтажных работ

Подробные указания о проведении монтажных работ указаны в проекте производства работ[2].

Монтаж строительных конструкция подразделяется на ряд процессов[

• подготовка элементов к подъёму;
• укрупнительная сборка элементов поставляемых по частям;
• проверка состояния конструкции;
• установка подмостей для работы монтажников на высоте;
• строповка (процесс зацепления конструкции стропами за металлические петли) конструкций;
• подъём, установка и временное закрепление конструкций;
• закрепление конструкции в проектное положение:

Технология выполнения этих процессов зависит от устанавливаемой конструкции.

Перед подъемом монтажной конструкции проверяют

Литература

Нормативная Литература

Строительные нормы и правила

• СНиП 3.03.01-87 // Несущие и ограждающие конструкции. — М., 1988.
• СНиП 3.09.01-85 // Производство сборных железобетонных конструкций и изделий (с Изменениями N 1, 2). — М., 1986.

• СП 70.13330.2012 // Несущие и ограждающие конструкции. Актуализированная редакция СНиП 3.03.01-87 (с Изменениями N 1, 3). — М., 2013.

Техническая литература

• Сугробов Н. П.
  Общестроительные работы / Редактор Мочалова И. В. Тех редактор Горбочева Н. И.. — М.: Издательский , 2008. — С. 251—389. — 432 с. — (Начальное профессиональное образование). — 4000 экз.
• Фуравлев И. П., Лапшин П. А
  Каменщик / Э. Юсупянц. — 2-е. — Ростов н/Д: Феникс (издательство), 2000 (издано в 2003). — 416 с. — (Начальное профессиональное образование). — ISBN 5-222-03437-2.
• Ищенко И. И.
  Технология каменных и монтажных работ / 3. В. Михальчук, худ. ред. Т. В. Панина, тех. ред. Т. Д. Гарина, корректор Г. А. Чечёткина. — М.: «Высшая школа», 1976.
• Атаев С. С., Данилов Н. Н., Прыкин Б. В.
  Технология строительного производства. — Учебник для вузов. — М.: «Стройиздат», 1984.

Что собой представляет вентиляционный железобетонный блок

На заметку! Если обустройство вентиляционной системы предполагается в регионе с повышенной сейсмичностью (или другими особенными условиями), то лучше использовать ВЖББ, которые имеют элементы закладного характера и шпонки, а также выпуски арматуры.

Армирование вентиляционных ж/б блоков производят:

• Либо стержнями из стали.
• Либо с помощью проволоки, обладающей повышенными прочностными характеристиками.

Классификация блоков

ВЖББ бывают двух видов:

• Сборные. Их изготавливают в заводских условиях, затем осуществляют их транспортировку на стройплощадку и далее монтируют с помощью сварки. Изделия отличаются демократичной ценой. К минусам блоков относят наличие сварного соединения (из-за него прочностные характеристики снижаются).

• Монолитные. Литая конструкция возводится непосредственно на стройплощадке. Изделия характеризуются высокой прочностью, надежностью и долговечностью.

Существуют следующие типы ВЖББ:

Армирование

Армирование – комплекс работ, направленных на увеличение надежности и прочности бетонных изделий в жилом и промышленном строительстве.

Безусловно, одним из лучших примеров применения армирования является создание прочного и долговечного основания для полового покрытия.

Основная работа заключается в создании металлической основы при стяжке.

С помощью армирования можно уменьшить количество используемого бетона. Основными материалами для армирования являются:

• Армирующие проволочные сетки и прутья.
• Стекловолокнистые изделия.
• Сетки из полимерных материалов.

Имея такой широкий выбор материалов, в любое время можно подобрать лучший вариант, отвечающий высокому качеству производимой конструкции.

Виды железобетонных конструкций

Теперь рассмотрим виды железобетонных конструкций.

Монолитные

Монолит — это основной тип железобетонных конструкций, используемых для строительства всех видов строений.

Железобетон состоит из стали и бетонной массы и называется комплексным стройматериалом, ускоряющим темпы строительства.

Достоинства:

Недостатки:

Сборные ЖБИ

Сборные железобетонные конструкции являются готовыми изделиями. СЖК изготавливаются на специальных предприятиях, где имеется необходимые устройства. Это дает возможность уменьшить стоимость изделий и получить высокую производительность.

Когда-то создание СЖК благоприятно повлияло на увеличение объемов строительства. Сборные изделия из железобетона обладают универсальностью, из них можно строить в любое время года и в любую погоду.

В таких сборных сооружениях имеется единственный минус — это большая трудоёмкость. Для создания стыков применяются арматурные приспособления и соответственно влияют на стоимость.

Железобетонные плиты

Фермы

Специальные железобетонные фермы применяются в качестве перекрытий в огромных сооружениях. Они похожи на плоский прямоугольник с решетками. Перевозка строго в положении стоя.

Балки и ригели

Стойки

Конструкционно стойки подразделяют на виды:

• концевые;
• промежуточные;
• угловые;
• анкерные.

Кроме того, стойки для опор ЛЭП могут быть одноцепными и многоцепными.

Допускается группирование опор для их перевозки, соблюдая их горизонтальное положение. Обязательно наличие специальных подкладок в местах соприкосновения.

Колонны

Колонна железобетонная является несущим элементом сборного каркаса зданий и сооружений производственного и жилищно общественного предназначения.

В основном колонны имеют прямоугольное или квадратное сечение. Для тяжёлых подкрановых конструкций производят двухветьевые колонны.

Перевозка колонн железобетонных может производиться с укладкой штабелем, когда первый ряд уложен непосредственно на грузовое место, а остальные ряды укладывают на настил из спецподкладок.

Объёмные блоки

Санитарно-технические кабины (СТК)

Сборно-монолитные ЖБИ

Необходимо знать, что в СМЖК опалубкой для монолита является сборный железобетон. Пространственная жесткость гарантируется монолитной заливкой, что ведет к снижению расхода материалов.

Особенности материала

Сборно-монолитный железобетон – комбинация каркаса и монолита. В зависимости от типа и этапа работы они могут собираться как на заводской, так и на строительной площадке. Это, например, лестничные пролеты или блоки фундамента.

Преимущества

Преимущества такого метода весьма ощутимы.

Недостатки

Недостатки, однако, также очевидны и связаны с особенностями сборки.

Среда применения

Сфера применения сборного и сборно-монолитного железобетона так же необъятна, как и строительные работы в целом. Причем только зданиями область не ограничивается, имеется в виду в принципе любое строительство.

Но, так как выпускается сборный железобетон на заводах при помощи специального оборудования для производства и имеет вполне четкие типоразмеры и форму, то и разделяется на классы согласно геометрическим параметрам.

Технология возведения многоэтажных зданий из сборного железобетона известна большинству строительных организаций и успешно применяется. Теперь поговорим о стоимости сборного железобетона за м3.

О том, как происходит строительство дома из сборного железобетона вы узнаете из следующего видео:

Монтаж сборного железобетона

Сборка железобетонных конструкций требует выполнения ряда условий:

Игнорирование этих требований может привести к значительному снижению качества. В целом схема сборки готовых железобетонных конструкций выглядит следующим образом.

После сборки каждой конструкции специальная комиссия проводит освидетельствование и составляет акт приема.

Существует еще одна особенность, связанная со строением железобетона. Если арматуру предварительно не вытягивали, то под действием нагрузки в бетоне готового блока могут появиться трещины.

Про рециклинг сборного железобетона подробнее расскажет специалист в следующем видео:

Источник: podnyat-dom.ru

Подробно о применении железобетона в строительстве

Железобетон, широко используемый в строительстве, начал применяться еще в 1945 году. Массовая застройка панельными зданиями началась в 1965, но повсеместное внедрение такой строительной технологии приходится на 80-е годы. Тогда же появилась и возможность разнообразить жилые и промышленные здания. Сегодня из железобетона производится строительство промышленных зданий, домов, дорог и других не менее важных объектов.

Архитектурно-планировочные возможности домов из такого материала

В современном строительстве сооружения из монолитного бетона как таковые не используются.

• Условно, здание, в котором несущие элементы монолитные, а сборные конструкции – лестничные пролеты, площадки, вмонтированы в готовый каркас, называются монолитными.
• Если в таком же здании, кроме площадок из плит, собраны стены и перекрытия, или даже только перекрытия, то оно относится к объектам сборно-монолитного строительства.

Разница оказывается довольно расплывчатой.

Свою лепту вносят работы по омоноличеванию. Они подразумевают армирование и заполнение конструктивных швов бетоном. Стыки при этом теряют свое значение, и никак не влияют на прочность сооружения или его теплоизоляционные свойства.

По сути дела, на строительной площадке имеют дело с конструкциями разной степени сборности, что сказывается как на сроках строительства, так и на архитектурных решениях.

Преимущества

Предпочтение монолитным конструкциям, то есть, с меньшей частью сборных, отдается по нескольким причинам.

• Большие архитектурно-планировочные возможности – панельные здания всегда привязаны к размерам типовых блоков и плит и сложной, особенной планировки не предполагают. Монолитное строительство позволяет более разнообразные решения.
• Изготовление сборного железобетона предполагает развитую индустриальную базу: перевозить на большие расстояния столь крупные и тяжелые конструкции невыгодно. Монолитный железобетон изготавливается прямо на площадке, а, значит, такое строительство возможно даже посреди пустыни.
• Оборудование, необходимое для сооружения каркаса, опалубки и заливки бетона оказывается дешевле, чем обустройство производственной площадки.
• Монолитные здания более прочны и надежны, так как в них отсутствуют стыки.
• По той же причине звуко- и теплоизоляционные их качества выше, чем у панельных конструкций.

Недостатки

Однако такая технология имеет и свои недостатки.

• Наиболее прочными являются блоки напряженного бетона – с растянутой арматурой. Произвести эту процедуру на строительной площадке практически нереально.
• Необходимость ожидать, пока бетон наберет положенную прочность, значительно продлевает сроки сооружения.
• Работы сильно зависят от погодных условий и зимой, по сути, останавливаются.
• Необходимость проводить сантехнические и отделочные работы на площадке снижает их качество.
• Возможность комбинировать монолитное и сборное строительство позволяет сочетать достоинство обоих методов и избавиться от части недостатков.

Про архитектурно-планировочные возможности домов из монолитного железобетона вы уже знаете, поговорим о технологии строительства из него.

Технологии строительства с применением железобетона

Очередность и масштаб строительных работ определяется назначением объекта. Особенности применения железобетона таковы, что при монтаже высотных зданий или промышленного цеха требуются совершенно разные конструкционные схемы и, соответственно, осуществляется разным образом.

Давайте для начала поговорим о технологии поточного возведения зданий из монолитного железобетона.

О технологии строительства дорог при помощи железобетона расскажет следующее видео:

Поточный метод для промышленных зданий

Промышленные здания отличаются отсутствием декоративных архитектурных решений, так как планировка их сугубо функциональная и включает крупные закрытые и открытые площадки. Сооружать такое здание монолитным методом можно только в том случае, если нет возможности привезти сборные конструкции. Во всех остальных случаях рекомендуется сборно-монолитный способ строительства.

Для промышленных объектов приоритетом является скорость возведения и возможность введения в эксплуатацию площадок уже готовых. Для удовлетворения этих нужд используют поточный способ.

Под ним подразумевается такая организация строительных работ, при которой каждый участок обеспечивается своим комплектом строительных машин. При большой площади здания выделяют 2, 3 или больше самостоятельных объектных потока, обеспечивающих каждый свою стройплощадку.

• Продольный метод предполагает поочередное сооружение зданий согласно схеме производственной линии. Это выгодно в тех случаях, когда каждый цех передает следующему готовую до определенной степени продукцию.
• Если изготавливают конструкции разнотиповые, то есть, каждая требует своей производственной линии, то более выгодным является поперечный метод. В этом случае в эксплуатацию вводятся секции, включающие пролеты сооружения и составляющие одну линию.

Кроме того, различают разные способы строительства:

• открытый – когда сначала сооружают всю подземную часть, а затем приступают к наземной;
• закрытый, где сначала формируют фундамент и каркас здания, а затем внутри изготавливают основания для внутренних конструкций;
• совмещенный – фундаменты и каркас монтируют практически одновременно;
• комбинированный, при котором пролеты с развитым подземным хозяйством сооружают закрытым методом, а со слабо развитой – открытым.

Жилые объекты

Одно- и многоэтажные жилые дома чаще относятся к условно-монолитным строениям. Принципиальная схема сооружения здесь та же, хотя и подразумевает более сложный каркас: монтаж арматуры, установка опалубки и заливка бетоном.

Выделяют три конструкционные системы многоэтажных зданий в зависимости от способа отпирания перекрытий:

• поперченные несущие стены;
• продольные несущие;
• комбинированная система, в которой перекрытия опираются и на поперечные и на продольные стены.

Выбор системы зачастую зависит не столько от сложности здания, сколько от типа используемого оборудования.

Важной частью строительства выступает тип опалубки.

• Объемно-переставная – используется если и стены, и перекрытия являются монолитными. После отвердения бетонной смеси опалубка придвигается вдоль поперечной или продольной стены.
• Скользящая щитовая – наиболее эффективна при монолитных стенах, когда в первую очередь выполняются вертикальные конструкции – внутренние и наружные стены. Для перекрытий в этом случае оставляют отверстия. Плиты лоджии и балкона могут быть как монолитными – опалубка с заведением в опорные пазы, так и сборными – используются плиты специальной формы.

При строительстве зданий выше 30 этажей применяют самодвижущуюся щитовую опалубку с гидравлическим приводом. Такое устройство проектируется для каждого здания индивидуально.

Мы уже поговорили про монтаж одноэтажных промышленных зданий и высотных домов из сборного железобетона, далее речь пойдет о коттеджах из него.

Из следующего видео вы узнаете о том, как происходит строительство железобетонных высотных домов:

Сооружение коттеджа

Современные технологии позволяют применять монолитный железобетон и в частном строительстве. Схема сооружений здесь такая же, но стоит отметить, что для заливки бетона, даже при возведении одноэтажного коттеджа, требуется бетононасос. Это специальная строительная техника и, как правило, в частном хозяйстве не встречается.

Применяют две технологии.

1. Сооружение со съемной опалубкой – она изготавливается для каждого проекта из фанеры, пластика или дерева. Поскольку речь идет о малоэтажном строительстве, то рекомендуется использовать бетон с минимально возможной теплопроводностью – опилкобетон, керамзитобетон, шлакобетон. Обычный бетон плохо сохраняет тепло, а арматура в стене служит мостиками холода, поэтому такой дом нуждается в очень качественном утеплении.
2. Строительство с несъемной опалубкой привлекает тем, что снижает трудозатраты – не тратится время на демонтаж и установку форм, и тем, что опалубка может служить неплохим утеплителем.

Декоративная отделка наносится прямо на плиты пенополистирола. Никакого дополнительного утепления в этом случае не нужно.

Утепление зданий

Главный недостаток бетона – высокая теплопроводность. Материал значительно уступает кирпичу по этому показателю, а введение стальной арматуры в конструкцию только ухудшает дело: металл прекрасно проводит тепло. Поэтому утеплению домов из железобетона отводится немалое внимание.

При строительстве относительно легких или декоративных строений хороший эффект дает применение специальных бетонов: керамзитового, опилочного и, конечно, теплоизоляционного. Их показатели намного лучше. Однако при строительстве многоэтажных зданий этот способ не годится.

• Сборно-монолитный метод позволяет в качестве «скорлупы» применять легкий бетон, в том числе, и теплоизоляционный. Это значительно повышает показатели, но и сказывается на стоимости здания.
• При малоэтажном строительстве сооружают пустотные стены – с воздушной прослойкой. Пустоты заполняют утеплителем – керамзитом, брикетированной минеральной ватой во влагонепроницаемой оболочке и прочим.
• Частые небольшие дома утепляют снаружи привычными методами, одинаково подходящими и для блочного, и для монолитного, и даже деревянного здания.

• Плитный утеплитель – пенопласт, пеноплекс, фиксируется на стену с помощью клея и дюбель-грибков. При ровной поверхности стен нет надобности даже в сооружении каркаса. Нанесению декоративного слоя или покрытия утеплитель не препятствуют.
• Минеральную вату крепят двумя способами: мокрый фасад и утепление под сайдинг. Последний метод обеспечивает большую долговечность, так как препятствует конденсации влаги между стеной и слоем утеплителя.
• Штукатурка – при небольших размерах дома это вполне подходящий способ. Штукатурка наносится слоем в 2 см и заметно уменьшает теплопроводность. Этот метод используют и для квартир в многоэтажном здании.

В любом случае утепление снаружи является лучшим вариантом, чем теплоизоляция внутренняя. В последнем случае точка росы оказывается внутри помещения, и влага не только не выводится наружу, но и конденсируется между стеной и слоем утеплителя. А это приводит к появлению плесени, грибков и быстрому разрушению материалов.

Роль бетона и железобетона в современном строительстве трудно переоценить. Монолитное и сборно-монолитное строительство применяют при сооружении самых разнообразных объектов – от одноэтажного коттеджа до высотного здания или промышленного цеха. Объяснение одно – самая высокая надежность и долговечность.

Следующее видео покажет вам, как происходит утепление железобетонных перемычек и балок:

Источник: stroyres.net

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

Около восьмидесяти лет назад впервые была запатентована технология строительства зданий из монолитного бетона в опалубке, применяемой многократно. В течение последующих лет в мире накоплен огромный опыт такого строительства.

Но лидирующие позиции занял сборный железобетон, как альтернативный вариант монолиту, так как его применение давало возможность монтировать каркасы зданий быстро. Это гораздо удешевляло стоимость объекта и решало задачу развития жилищного строительства.

В нашей публикации мы расскажем о видах и конструктивных особенностях каркасов того или иного типа, и предложим к просмотру видео в этой статье по теме: «Унифицированный сборный железобетонный каркас».

Преимущества и недостатки

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

Основные преимущества применения материала:

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

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

Способы монтажа сборного каркаса

Наиболее надежной технологией возведения зданий этой разновидности является рамная. Железобетонный каркас, собранный по такой технологии, представляет собой жесткую долговечную конструкцию. Соединяются колонны и балки в таких остовах путем сварки металлической арматуры.

В рамно-связевых каркасах ЖБ-рамы воспринимают только вертикальные нагрузки. Горизонтальные в таких конструкциях приходятся на перекрытия. Последние, в свою очередь, передают нагрузки на лестничные пролеты. Также в данном случае задействованными бывают поперечные и торцевые стены.

В шарнирно-связевых каркасах нагрузки распределяются так же, как и в рамно-связевых. Единственное, крепления между элементами в данном случае используются не жесткие, а шарнирные.

Виды, где используется в строительстве

Различают 3 вида таких конструкций:

1. Монолитный

. Производится путем заливки опалубки бетонным составом. Монолитные изделия не имеют ограничений по размеру, типу колонн и т.д. Они прочны, способны распределять нагрузку на балки и плиты перекрытия, благодаря чему удается сэкономить используемые материалы. Требуют использования термоизоляции, если применяются для возведения стен и перегородок. Чтобы соорудить такой вид конструкции, необходимо бетонную смесь заливать в съемную опалубку, т.к. это ускорит процесс.

. Применяется при сооружении промышленных зданий и в условиях индивидуального строительства. Сборный железобетонный каркас многоэтажного здания дает возможность работать при низкой температуре. Его основные элементы (колонны, ригели, основы лестничных проемов) производятся на заводе, а собираются непосредственно на строительстве.

Основой технологии является несущий каркас, который состоит из железобетонных элементов заводского изготовления (колонны, ригели, пустотные плиты). Благодаря этому представляется возможной сборка каркасов с большим расстоянием между несущими элементами. Жесткость и устойчивость конструкции достигается узлами сопряжения ригелей с колоннами. Бетонирование швов между плитами создает жесткий диск перекрытия.

Здания с железобетонным каркасом протяженностью больше 60 м

Здания с железобетонным каркасом протяженностью больше 60 м разрезаются на отдельные участки деформационными швами, разделяющими их от верха покрытия до подошвы (осадочные швы) или до верха фундамента (температурные швы). В месте образования деформационного шва шаг колонн уменьшается с 6 ж до 5,5 м, причем на оси шва устанавливаются уже не одна, а две колонны на расстоянии 1 м друг от друга. По колоннам с обеих сторон шва устанавливаются самостоятельные стропильные фермы, на которые опираются прогоны или плиты крупнопанельных настилов с консольными свесами.

Технология строительства железобетонных каркасных конструкций

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

Первый вариант имеет ряд преимуществ:

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

Среди недостатков — большой расход материала на опоры, ограничение в формах, которые по умолчанию установлены заводом-изготовителем, т.к. арматура не поддается сгибанию.

Сборные конструкции

При возведении многоэтажных домов используют следующие типы сборных каркасов:

. Представляет собой пространственную конструкцию и колонны, которые шарнирно прикреплены к ней при помощи ригелей. Обеспечение жесткости происходит неравномерно. Из-за шарнирного крепления колонны почти не сопротивляются горизонтальным сдвигам. Элементы сжимаются вертикальными нагрузками (несущие стены, внутренние перегородки, плиты перекрытия).

. Отличается от предыдущего типа жестким креплением колонн и балок.

. Колонны и ригели закреплены жестко. Они образуют плоские и пространственные рамы в 2-3 направлениях. Жесткость обеспечивается равномерно всеми составляющими системы. На несущую способность рамы влияет каждый элемент в отдельности, параметр снижается при увеличении шага установки колонн и с повышением высоты этажа.

Чтобы элементы каркаса было удобно транспортировать, на них устанавливаются специальные петли или проделываются отверстия. На строительной площадке детали сваривают.

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

Для этого подходит марка 100.

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

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

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

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

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

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

Каркасы с опорами из камня устанавливают при возведении невысоких строений при отсутствии больших пролетов и чрезмерных нагрузок. Несущую способность повышают за счет армирования стальной сеткой, арматурой или усиливают, применяя железобетонные сердечники.

Сборно-монолитные каркасы

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

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

Элементы изготавливают из обыкновенного или преднапряженного бетона. При этом толщина стенок должна находиться в пределах 8-12 см. Если используется обыкновенный бетон, потребуется дополнительное армирование.

Технология возведения такой конструкции:

1. Колонны монтируются в выемку в ж/б плите, на которой размещаются панели с пустотами, сверху устанавливают пролетные элементы.
2. Арматурную сетку, которая расположена между панелями приваривают к армопрутьям пролетных элементов.
3. Заливают бетонную смесь.

Монолитный каркас

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

В зависимости от конструкции опалубки бывают 2 видов:

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

Если требуется большой объем бетона, его заказывают на предприятии. В другом случае раствор можно замесить самостоятельно.

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

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

Фундаменты

Возводятся каркасные здания на сборных основаниях-блоках, представляющих собой «стакан» с плитой. Подготовку под фундаменты таких домов на сухих грунтах делают из щебня, а на влажных — из бетона марки 500.

При строительстве верхнюю плоскость оснований этого типа располагают на 150 мм ниже отметки чистового пола. Такой способ монтажа позволяет в последующем сделать засыпку котлована до установки колонн.

Под наружные стены фундаментные балки укладывают таким образом, чтобы они выходили за плоскость колонн. Под внутренние ограждающие конструкции их располагают по осевым линиям между вертикальными опорами. На заключительном этапе балки фундамента гидроизолируют двумя слоями рулонного материала.

Повышение эффективности монолитного каркасного жилья

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

Монолитную конструкцию оптимизируют следующими способами:

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

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

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

Несколько фактов из истории

В СССР метод модульного строительства стал повсеместно применяться в 50-х годах, и к 1990 году в стране была создана самая крупная в мире индустрия по производству сборного железобетона. Его, конечно, критиковали за то, что по всей стране тиражировались типовые дома. Но в условиях экономики тех лет модернизация налаженных линий домостроительных комбинатов считалась непозволительной.

• Так появился стереотип, что при возведении каркасного здания невозможно разработать никакой архитектурный дизайн, позволяющий эстетически разнообразить его внешний вид. Таким образом, большинство строений в основном напоминали бетонные коробки или пеналы.
• С переходом страны на новые рыночные отношения, снова возрос интерес к монолитному методу строительства, однообразие надоело. Рынок стал диктовать свои требования, особенно в жилищном строительстве: необходимо было улучшить планировку домов, расширить площади, сделать жильё максимально удобным и комфортным.

• Помощниками в решении данной задачи и стали каркасный и монолитный методы. В индивидуальных проектах комплексов и сооружений, монолитные конструкции можно комбинировать с кирпичными, металлическими и сборными железобетонными.
• Применение конструкций из железобетона позволяет строить масштабно целые микрорайоны, поэтому с большой долей вероятности можно прогнозировать рост его популярности в ближайшем будущем. Тем более, что суровый холодный климат основной территории нашей страны, несколько затрудняет применение монолитного способа строительства.

На заметку: Использование каркасного метода позволяет значительно снизить энергозатраты в зимнее время, ведь сборные детали изготавливают заводы. На этих предприятиях контролируется качество выпускаемой продукции такими испытаниями, которые попросту невозможны на стройплощадке.

Состав железобетона

Он заслужил звание главного конструктивного материала современности благодаря оптимальному сочетанию компонентов – арматуры и бетона усиленной прочности:

1. 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.
2. 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.

Кавабанга! Железобетонные конструкции: виды, характеристики и армирование

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:

1. 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.

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.

Положительные стороны монолитного каркаса

1. 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.
2. Любое нетрадиционное сечение колонн – основных несущих элементов здания, естественно смотрится в планировке здания.
3. 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.

Источник: xn—-btbma3bcd5a.xn--p1ai

Технология монолитного бетона и железобетона.1.Общие положения технологии монолитного бетона

В отличие от блочного строительства, при котором используются предварительно изготовленные элементы разной формы и размера, монолитный железобетон заливается в опалубку непосредственно на объекте. При этом детали конструкции получаются целостными, а значит – более прочными и долговечными.

Конечно, данная технология достаточно сложна для реализации, однако в ряде случаев ее применение является не просто оправданным, а единственно возможным. В статье мы постараемся подробно описать методику возведения сооружений из бетонного монолита, а также приведем ряд рекомендаций по организации строительных работ.

Методика заливки в опалубку позволяет возводить самые сложные формы

Анализируем технологию

Общие характеристики

Технология возведения зданий из монолитного железобетона известна, пожалуй, практически столько же, сколько сам материал.

Для нее характерны такие особенности:

• Все несущие элементы капитальной конструкции возводятся на месте путем заливки жидкого раствора в форму.

Внешний вид конструкции на промежуточном этапе

• Конфигурация сооружения может быть произвольной, и зависит только от двух параметров: прочности застывшего бетона и возможностей по установке опалубки.
• За механические характеристики и способность справляться с нагрузками отвечает внутреннее армирование конструкции, которое изготавливается непосредственно перед закладкой из стальных прутков разного диаметра.
• В зависимости от объема элемента раствор можно готовить на площадке, либо же заказывать отдельно на производстве. Во втором случае существенно возрастает цена, но зато мы получаем возможность осуществлять заливку непрерывно, что радикально повышает качество материала.

Литой фундамент — самая распространенная конструкция

По данной технологии обычно производятся фундаменты зданий. Даже при использовании готовых блоков в качестве опор поверх них специалисты рекомендуют заливать железобетонный монолитный пояс с усиленным армированием для более равномерного распределения нагрузок.

В то же время эту методику можно использовать и для закладки стен, перекрытий, сводов и т.д.: дома из монолитного железобетона, опоры мостов, резервуары и другие сооружения в последнее время строятся весьма активно.

Ключевые достоинства

Если говорить о целостных железобетонных конструкциях, возводимых путем монолитной заливки, то для них характерны такие достоинства:

• Во-первых, относительно малое количество соединительных швов делает систему весьма устойчивой к механическим нагрузкам. Прочность оснований и стен обеспечивается эффективным сочетанием цементного раствора и внутреннего многоконтурного армирования.

Обратите внимание! Дом или коттедж из монолитного железобетона является значительно более сейсмоустойчивым, чем аналогичное строение, возведенное по другой технологии.

• Во-вторых, для зданий характерны все плюсы, которые обеспечивает материал стен и фундамента: бетон не горит, не окисляется, практически не подвержен эрозии и т.д. При правильной эксплуатации сооружение может служить от 150 лет и более.

Железобетонные монолитные колонны отличаются высокой прочностью

• Если исключить воздействие разрушающих факторов (пожары, подземные толчки, вибрация ит.д.), то со временем прочность материала увеличивается за счет уплотнения бетона и более полной гидратации входящего в состав цемента.
• Еще одна группа плюсов напрямую связана с технологией строительства: мы можем придать конструкции практически любую конфигурацию, не ограничивая себя формой и габаритами готовых блоков.

Конечно, нужно отметить, что заливка бетонных стен обычно требует привлечения значительных ресурсов, потому ее используют при реализации масштабных проектов. В то же время изготовить монолитный железобетонный гараж может практически каждый, причем по трудозатратам задача не будет слишком сильно превосходить другие технологии.

Минусы и сложности

Естественно, данный метод строительства не является универсальным.

И для него, и для зданий, возведенных с его использованием, характерны такие минусы:

Для здания нужно закладывать мощный фундамент

• Значительная масса. Под подобное сооружение необходимо закладывать мощный фундамент, поскольку и стены, и перекрытия получаются очень тяжелыми. Да и не любой грунт выдержит нагрузку, потому без геологических изысканий не обойтись.
• Сами стены отличаются значительной звуко- и теплопроводностью. Практически все жилые и общественные здания из монолитного железобетона требуют дополнительной теплоизоляции.
• Воздухопроницаемость стен, напротив, считается весьма низкой. Это приводит к нарушению естественного воздухообмена, и потому еще на этапе проектировки необходимо закладывать мощную вентиляцию.
• У прочности материала тоже есть свой недостаток: конструкции после застывания практически невозможно обработать. Для монтажа незапланированных коммуникаций обязательно требуется алмазное бурение отверстий в бетоне, поскольку обычные перфораторы в большинстве случаев только царапают поверхность.

Обратите внимание! Демонтаж подобных зданий тоже является весьма проблемным. Даже для снесения одной стены используется резка железобетона алмазными кругами, и альтернатив этой дорогостоящей методике практически нет.

В процессе демонтажа применяется алмазная резка

• Что касается самого процесса возведения, то наиболее сложным участком является опалубка. При большом масштабе работ инструкция рекомендует делать ее с запасом прочности, поскольку разрушение даже небольшого участка может надолго остановить процесс заливки.
• Если сооружение возводится в зимний период, то обязательно требуется прогрев бетона. Принимая во внимание значительный объем материала, расходы можно оценить как весьма существенные: придется тратиться и на провода, и на электроэнергию.

Сборно-монолитные железобетонные конструкции.

Сборно-монолитные железобетонные конструкциипредставляют собой такое сочетание сборных элементов (железобетонных колонн, ригелей, плит и т. д.) с монолитным бетоном, при котором обеспечивается надёжная совместная работа всех составных частей. Эти конструкции применяются, главным образом, в перекрытиях многоэтажных зданий, в мостах и путепроводах, при возведении некоторых видов оболочек и т. д. Они менее индустриальные (в отношении возведения и монтажа), чем сборные; их применение особенно целесообразно при больших динамических (в т. ч. сейсмических) нагрузках, а также при необходимости членения крупноразмерных конструкций на составные элементы из-за условий транспортировки и монтажа. Основное достоинство сборно-монолитных конструкций — меньший (по сравнению со сборными конструкциями) расход стали и высокая пространственная жёсткость.

Наибольшая часть железобетонных конструкций и изделий выполняется из тяжёлого бетона с объёмной массой 22 – 25 КН/

м
³
. Но, доля изделий из конструктивно-теплоизоляционного и конструктивного лёгкого бетонов на пористых заполнителях, а также из ячеистого бетона всех видов непрерывно возрастает. Такие изделия используются преимущественно для ограждающих конструкций (стены, покрытия) жилых и производственных зданий.

Весьма перспективны несущие конструкции из высокопрочного тяжёлого бетона класса В55 – В75 и лёгкого бетона класса В25 – В45. Существенный экономический эффект достигается в результате применения конструкций из жаростойкого бетона (вместо штучных огнеупоров) для тепловых агрегатов металлургической, нефтеперерабатывающей и др. отраслей промышленности; для ряда изделий (например, напорных труб) перспективно применение напрягающего бетона.

Железобетонные конструкции и изделия выполняются в основном с гибкой арматурой в виде отдельных стержней, сварных сеток и плоских каркасов. Для изготовления ненапрягаемой арматуры целесообразно использование контактной сварки, обеспечивающей высокую степень индустриализации арматурных работ.

Конструкции с несущей (жёсткой) арматурой применяют сравнительно редко и, главным образом, в монолитном железобетоне при бетонировании в подвесной опалубке. В изгибаемых элементах продольная рабочая арматура устанавливается в соответствии с эпюрой максимальных изгибающих моментов; в колоннах продольная арматура воспринимает преимущественно сжимающие усилия и располагается по периметру сечения.

Кроме продольной арматуры, в железобетонных конструкциях устанавливается распределительная, монтажная и поперечная арматура (хомуты, отгибы), а в некоторых случаях предусматривается, так называемое, косвенное армирование в виде сварных сеток и спиралей. Все эти виды арматуры соединяются между собой и обеспечивают создание арматурного каркаса, пространственно неизменяемого в процессе бетонирования. Для напрягаемой арматуры предварительно напряжённых железобетонных конструкций используют высокопрочные стержневую арматуру и проволоку, а также канаты из неё. При изготовлении сборных конструкций применяется в основном метод натяжения арматуры на упоры стендов или форм; для монолитных и сборно-монолитных конструкций — метод натяжения арматуры на бетон самой конструкции.

Арматура железобетонных конструкций

, неотъемлемая составная часть железобетонных конструкций, предназначенная для усиления бетона, воспринимающая растягивающие (реже — сжимающие) усилия. Применяется, главным образом, стальная гибкая арматура (в виде отдельных стержней или сварных сеток и каркасов); иногда — жёсткая арматура (прокатные двутавры, швеллеры, уголки). В качестве арматуры могут быть использованы также стеклопластики, бамбук и др. материалы. Различают арматуру: рабочую, устанавливаемую в железобетонных конструкциях в соответствии с расчётом; монтажную и распределительную, предназначенные для образования совместно с рабочей арматурой каркасов и сеток и устанавливаемые по конструктивным соображениям.

Многообразие видов конструкций определяет необходимость изготовления специальных арматурных сталей, которые должны иметь различные прочностные характеристики и обладать достаточными пластическими свойствами. Наиболее распространена арматура стержневая (горячекатаная, упрочнённая термически и вытяжкой), которая в зависимости от прочности подразделяется на 7 классов (выпускается диаметром от 6 до 90 мм), и проволочная, в виде проволоки (диаметром от 3 до 8 мм), канатов, сварных и тканых сеток. В предварительно напряжённых конструкциях применяют напрягаемую арматуру из арматурной стали с высоким временным сопротивлением разрыву 900 Н/

мм
²
и более. Улучшение сцепления арматуры с бетоном достигается приданием её поверхности эффективного периодичного профиля.

Монолитными конструкциями называют строительные конструкции: бетонные и железобетонные, основные части которых выполнены в виде единого целого (монолита) непосредственно на месте возведения здания или сооружения. К монолитным же конструкциям можно условно отнести стены и столбы, возводимые из мелкоштучных камней в технике ручной кладки, имея в виду, что перевязка швов и применение связующего (раствора) позволяет создать единое целое любой формы.

В последнем случае для характеристики технологии и их возведений иногда применяют термин «традиционная». При возведении монолитного железобетонного здания на строительной площадке бетонная смесь может быть приготовлена непосредственно на площадке строительства или доставлена бетоновозами со специальных заводов и укладывается в опалубку с заранее установленной арматурой (каркасами, сетками, закладными деталями и т.д.).

За счет высокой механизации, применения современных опалубочных систем, различных химических добавок-ускорителей твердения бетона, этот способ изготовления железобетонных конструкций по качеству и срокам строительства стал приближаться к сборному железобетону. Но монолитные железобетонные конструкции имеют ряд недостатков, таких как удорожание при зимнем производстве работ, устройство сложных опалубочных систем с невысокой их оборачиваемостью.

Основной недостаток монолитного железобетона – это увеличение, по сравнению со сборными конструкциями, расхода арматурной стали и бетона, так как непосредственно в условиях массового строительства сложно применить предварительное напряжение арматуры и трудоемкость работ. Практика показала, что в фундаментостроении эффективно применение монолитного железобетона. Есть много и других областей строительства, где монолитный железобетон незаменим, в частности при возведении уникальных объектов (рис. 6).

Основным направлением развития массового жилищного строительства является сборно-панельное домостроение. Однако, более 35% объемов жилищного строительства осуществляется еще недостаточно индустриальными методами. Поэтому индустриальные методы монолитного домостроения рассматриваются как резерв повышения общего уровня дальнейшей индустриализации строительства. Производственный эксперимент по применению различных конструктивно-технологических методов монолитного домостроения позволил сформировать теоретические основы рациональных сфер применения монолитного бетона, технических решений конструкций зданий и опалубок, а также разработать ряд нормативных и методических документов по проектированию, строительству и сравнительной технико-экономической оценке гражданских зданий из монолитного бетона.

Рис. 6 Бетонирование монолитных конструкций при строительстве Храма Христа Спасителя (г. Москва, Россия)

Возведенные жилые и гражданские здания отличаются высоким качеством архитектурных решений. Наибольшее распространение монолитное домостроение получило в Кишиневе, Сочи, Алма-Ате, Минске, Вильнюсе, городах Кавказских минеральных вод, Южного берега Крыма, Средней Азии и др.

Анализ показал, что монолитное домостроение по большинству технико-экономических показателей имеет преимущества по сравнению с кирпичным домостроением, а в ряде случаев и с крупнопанельным. Расход стали на опалубку с учетом оборачиваемости форм снижается на 1,5 кг на 1м² общей площади в сборных конструкциях до 1 кг в монолитных.

Энергетические затраты на изготовление и возведение монолитных конструкций уменьшается на 25-35% по сравнению со сборными и кирпичными: трудовые затраты снижаются в среднем на 25-30%, а продолжительность строительства сокращается на 10-15% по сравнению с кирпичным. Стоимость строительства с учетом зданий по этажности, архитектурно-планировочным решениям в среднем на 10% ниже, чем кирпичного, и на 5%, чем крупнопанельного. К достоинствам монолитного домостроения следует также отнести возможность с минимальными затратами получить разнообразные объемно-пространственные решения, повысить эксплуатационные качества зданий. При этом сокращается инвестиционный цикл (проектирование зданий и производственной базы – создание базы – строительство). Недостатками монолитного домостроения являются более высокая по сравнению с крупнопанельным продолжительность строительства (20%) и трудоемкость на строительной площадке (25-30%) при одинаковых показателях суммарных трудовых затрат, удорожание бетонных работ при отрицательных температурах.

Рациональными областями применения монолитного домостроения являются регионы со сложными геологическими условиями, преимущественно в сейсмических районах страны.

Основные направления развития технологии бетонных работ должны предусматривать мероприятия, которые позволили бы значительно повысить производительность труда на этих работах:

— организацию централизованного изготовления сварных арматурных каркасов, сеток, и пространственных блоков и монтаж их на стройплощадках;

— применение унифицированных многократно оборачиваемых систем опалубок, организацию централизованного их изготовления и интенсивной эксплуатации;

— развитие индустрии товарных бетонных смесей путем организации их централизованного изготовления на высокомеханизированных и автоматизированных районных приобъектных заводах и установках с доставкой этой смеси специализированным транспортом;

— механизацию подачи распределения и укладки бетонной смеси с применением высокопроизводительных бетононасосов, бетоноукладчиков и другой техники;

— применение технологии зимнего бетонирования с использованием эффективных противоморозных добавок, автоматизацию процессов термообработки бетона.

Комплекс работ по возведению монолитных бетонных и железобетонных конструкций включает ряд процессов, в том числе приготовление бетонной смеси, транспортировку ее к месту укладки, устройство опалубки, установку арматуры, подачу, распределение и уплотнение бетонной смеси в подземных и наземных частях зданий, подготовку забетонированных конструкций к сдаче. Для изготовления монолитных сооружений весьма перспективным является применение напрягающего бетона, позволяющего в условиях строительной площадки осуществить предварительное напряжение арматуры.

Исследования в этом важном направлении сегодня успешно ведутся специалистами Брестского государственного технического университета (теория сопротивления железобетонных конструкций – О.А. Рочняк, Л.В. Образцов и др.; напрягающие цементы и бетоны, теория расчета железобетонных конструкций из напрягающего бетона – В.В. Тур, В.Д. Будюк и др.).

Виды опалубок.
Опалубка
,
совокупность элементов и деталей, предназначенных для придания требуемой формы монолитным бетонным или железобетонным конструкциям, возводимым на строительной площадке (рис. 7). Выбор типа опалубки определяется характером бетонируемых конструкций или сооружений, соотношением их геометрических размеров, принятой технологией производства работ, климатическими условиями.

Наиболее распространена разборно-переставная мелкощитовая опалубка. Она состоит из отдельных щитов, замков для их соединения, поддерживающих элементов, воспринимающих нагрузки, и креплений. Щиты и поддерживающие элементы могут быть выполнены из древесины, фанеры и стали , синтетических материалов или различных их комбинаций.

При изготовлении опалубки из металла возможна предварительная укрупнительная сборка щитов в панели или пространственные блоки и последующий механизированный монтаж и демонтаж их, что резко повышает производительность труда. Из элементов разборно-переставной опалубки можно собрать практически любую форму для бетонирования конструкций фундаментов, стен (при высоте 10—15 м), перекрытий, покрытий и пр.

По достижении бетоном прочности, допускающей распалубливание, опалубка разбирается и переставляется на новое место. При бетонировании в условиях температур ниже О°С щиты опалубки могут утепляться или оборудоваться нагревателями (термоактивная опалубка). Используются преимущественно электрические нагреватели. Термоактивная опалубка впервые была разработана (инженер И.И.Богатыревым) и применена в 1950-х гг.
Разборно-переставная мелкощитовая опалубка ступенчатого фундамента. Разборно-переставная крупнощитовая опалубка выполняется из деревянных каркасных щитов повышенной несущей способности (массой 150—500 кг) и креплений. Усиленные ребра каркаса опалубки позволяют отказаться от поддерживающих элементов (схваток).

Тяжи, удерживающие щиты, крепятся к стальным анкерам, закладываемым в основание или в ранее уложенный бетон сооружения. Монтаж и демонтаж крупнощитовой опалубки осуществляются с помощью подъёмных механизмов.

Скользящая опалубка

состоит из щитов (стальных, деревянных или комбинированных) высотой 1100—1500 мм, связанных между собой стальными домкратными рамами. На рамы опираются фермы или прогоны рабочего настила, с которого производится укладка бетонной смеси и установка арматуры. К рамам подвешиваются подмости, позволяющие производить первоначальную отделку бетонируемых конструкций. Устанавливаемые на рамах гидравлические (наиболее распространены) или электрические подъёмники (домкраты) обеспечивают одновременное вертикальное движение (скольжение) всей опалубки по бетонируемой конструкции, при этом освобождается затвердевший бетон. Скользящая опалубка применяется, главным образом, при возведении стен, резервуаров силосов, труб и др. сооружений высотой не менее 12—15 м.

Подъёмно-переставная

опалубка сочетает конструктивные признаки скользящей и разборно-переставной. Состоит из щитов, специальных креплений и устройств для отрыва опалубки от бетона и её вертикального перемещения. Рабочий настил обычно опирается на бетонируемую конструкцию. Используется в основном для возведения высоких сооружений переменного сечения (труб, градирен и т.п.).

При бетонировании уникальных сооружений (таких, например, как Останкинская телебашня) применяются специальные самоподъёмные механизмы. Для защиты от атмосферных осадков, ветра и низких температур на опалубке устанавливаются тепляки.

Горизонтально-перемещаемая

(катучая) опалубка состоит из стальных или деревянных щитов и каркаса, смонтированного на тележках или полозьях. Опалубка перемещается по рельсам или направляющим с помощью электродвигателей или лебёдок. Применяется при возведении конструкций и сооружений значительной протяжённости: стен, перекрытий, покрытий, тоннелей, коллекторов, водоводов, небольших плотин и др.

Блок-форма представляет собой пространственную конструкцию, состоящую из стальных щитов, каркаса, креплений и приспособлений для отрыва щитов от бетона. Монтаж и демонтаж блок-форм осуществляются с помощью подъёмных механизмов. Блок-формы используются преимущественно для бетонирования отдельно стоящих конструкций (фундаментов, колонн и др.).

Несъёмная опалубка применяется в тех случаях, когда её разборка затруднена; иногда она выполняет функции изоляционной защиты, декоративной или специальной облицовки конструкции (сооружения). В качестве несъёмной опалубки используются тканая металлическая сетка, железобетонные и керамические плиты, соединённые с основной конструкцией с помощью анкеров, асбестоцементные, стальные или пластмассовые листы.

Особый вид опалубки — горная опалубка (передвижная, створчатая, секционная и др.), предназначенная для возведения бетонной крепи горных выработок. Работы, связанные с изготовлением, установкой и разборкой опалубки, а также с обслуживанием механизмов и приспособлений для её перемещения, называются опалубочными работами.

Монолитный железобетон в конструкциях многоэтажных зданий.

Одним из путей повышения качественного уровня строительства, его эффективности, повышения архитектурного разнообразия и выразительности застройки является расширение применения монолитного железобетона. Имеется широкая область гражданского и промышленного строительства, где рационально применение монолитного железобетона. Это — цельномонолитные здания, которые по своему назначению, градостроительному акцентному положению не могут быть выполнены из стандартных сборных железобетонных конструкций; устройство «столов» над первыми этажами панельных зданий, располагаемых на магистралях города, которые позволяют получить современные решения магазинов и других крупных предприятий обслуживания населения; сборно-монолитные конструкции многоэтажных зданий – каркасных или панельных с монолитными ядрами жесткости; монолитные плоские безбалочные перекрытия под тяжелые нагрузки, необходимые, например для объектов продовольственной программы — холодильников, фруктохранилищ, мясокомбинатов и т.д.; отдельные нестандартные элементы общественных зданий и производственных зданий – опорные конструкции, порталы, перекрытия, амфитеатры; большепролетные конструкции; элементы реконструкции существующих зданий – жилых, общественных и производственных.

Цельномонолитные здания – жилые, общественные, производственные – будут возводиться как с несущими стенами, так и с каркасными конструкциями в зависимости от технологических и функциональных требований (рис. 4.1, а,б) Отличительной особенностью таких решений гражданских зданий является четкость и простота конструктивных форм, определяющая простоту и индивидуальность возведения зданий: колонны – круглого или прямоугольного сечения; перекрытия — в основном безбалочные, обеспечивающие свободу в расстановке перегородок, т.е. свободу планировочных решений; вертикальные диафрагмы жесткости в таких зданиях упрощают конструкцию узлов сопряжения перекрытий с колоннами, работающими в этом случае только на вертикальные нагрузки.

В перекрытиях укладываются все разводки труб для электро- и слаботочных устройств, что исключает необходимость в устройстве подвесных потолков или подсыпок под полы, в которых обычно размещают трубы.

Рис.8 Конструктивная схема каркасного здания из монолитного железобетона:

1-стена подвала, выполненная методом «стена в грунте»; 2-колонны;

Удачным примером сооружения из монолитного железобетона может служить аудиторный корпус МИСИ им. Куйбышева на Ярославском шоссе в Москве (рис. 9).

Рис. 9 Аудиторный корпус МИСИ им. Куйбышева в монолитном железобетоне: а-разрез; б-план 2-го этажа; 1-монолитное перекрытие; 2-фонарь; 3-рекреация; 4-аудитория; 5-монолитная наружная стена с утеплением изнутри пенополиуретаном; 6-монолитный амфитеатр; 7- монолитные несущие стены.

Задуманной объемно-планировочной композиции корпуса в наибольшей мере отвечало конструктивное решение из монолитного железобетона, из которого выполнены несущие внутренние (радиальные и кольцевые) и наружные стены, перекрытия, покрытие, фундаменты. Наружные стены утеплены изнутри набрызгом из пенополиуретана. Аналогичные конструктивные приемы закладываются в проектах нового корпуса библиотеки им. Ленина, Музея изобразительных искусств им Пушкина, административном здании ВЦСПС на Ленинском проспекте в Москве и другие (период СССР). При реконструкции центральной части города монолитный железобетон найдет свое применение как для строительства цельно-монолитных жилых и общественных зданий (в конструкциях жилых домов с несущими стенами или с каркасными остовами общественных зданий, позволяющими получить индивидуальные объемно-планировочные решения застройки), так и при реконструкции существующих зданий — жилых, общественных и производственных, которые характеризуются случайным, нестандартным расположением несущих конструкций — для замены деревянных перекрытий, устройства каркаса или дополнительных стен; для усиления существующих конструкций – фундаментов, колонн, стен, перекрытий.

Применение для многоэтажных каркасных зданий пространственных ядер жесткости, выполняемых в монолитном железобетоне, позволяет возводить эти здания с усложненной конфигурацией в плане, с разнообразными объемно-планировочными решениями (рис. 10).

Рис. 10 Схемы зданий с пространственными ядрами жесткости.

В конструктивном же отношении образование сплошного, коробчатого в плане, сечения ядра жесткости вместо плоских стен жесткости во много раз увеличивает пространственную жесткость здания, а также позволяет значительно снизить расход бетона и стали.

Технико-экономические исследования показали, что основные показатели строительства многоэтажных зданий с монолитным ядром жесткости по сравнению со зданиями из обычных сборных конструкций, приведенные к 1м² полезной площади, снижаются по трудоемкости до 10-15%, по себестоимости изготовления и монтажа изделий – до 15%, по расходу стали – до 30%, цемента – до 10%.

Скорость возведения ядра составляет 3-4м в сутки, что позволяет строить такие сооружения быстрыми темпами. Все несущие конструкции, кроме ядра жесткости, а также ограждающие и элементы «начинки» дома осуществляются в сборных железобетонных конструкциях из унифицированных изделий.

Одним из эффективных направлений в строительстве многоэтажных объектов является применение сборно-монолитных крупнопанельных жилых домов. Дело в том, что возведение зданий из стандартных панелей ограничивается высотой в пределах 20-25 этажей. При такой этажности в панелях возникают значительные усилия от ветровых нагрузок, которые приводят к исчерпанию их несущей способности. Возможным решением проблемы увеличения высоты сооружений может быть сочетание панельной системы с монолитным ядром жесткости, которое воспримет все горизонтальные нагрузки, действующие на здания, «освобождая» панели для работы только на вертикальные нагрузки. Другое направление развития многоэтажного строительства из монолитного железобетона связано с использованием легкого монолитного бетона на пористых заполнителях – одного вида бетона для несущих и ограждающих конструкций, в частности керамзитобетона класса В15 с плотностью до

16 КН/м³. Рациональной областью применения монолитного железобетона являются конструкции перекрытий под большие нагрузки, в частности безбалочные перекрытия. Возведение таких перекрытий методом подъема этажей – один из прогрессивных методов.

Основные особенности метода подъема перекрытий заключаются в изготовлении «пакета» перекрытий в виде плоских безбалочных монолитных железобетонных плит на уровне земли (например, на фундаментной плите или перекрытии над подвалом) и постепенном подъеме этих перекрытий по направляющим опорам (рис. 11). Направляющими опорами служат сборные железобетонные или металлические колонны, а также монолитные железобетонные ядра жесткости, возводимые в переставной или скользящей опалубке. Конструкции перекрытий поднимают с помощью специальных домкратов, устанавливаемых на колоннах.

Достоинствами метода подъема перекрытий являются: возможность создавать разнообразные объемно-планировочные решения зданий, как с помощью изменения конфигурации только бортовой опалубки перекрытий, так и, благодаря, отсутствию выступающих из перекрытий балок и ригелей, произвольному расположению в плане колонн; комплексная механизация процессов возведения зданий, удобство выполнения значительной части работ на уровне земли; возможность возводить объекты в условиях ограниченной строительной площадки (благодаря отсутствию наземных кранов и минимальных площадей для складирования материалов), что имеет важное значение в условиях строительства на сложном рельефе или на затесненных площадках среди существующей городской застройки.

Рис.11 Схема метода подъема перекрытий.

1-колонны; 2-ядро жесткости; 3-перекрытия; 4-консоли перекрытий;

5-домкраты; 6-тяги; 7-закрепление тяг к перекрытию; 8-монтажные или временные опоры; 9 — 1 захватка; 10- 2 захватка.

Новой областью применения является применение монолитного бетона, в решении фасадов и интерьеров зданий так называемого «архбетона», предусматривающего использование различных сменяемых матриц, изготовляемых, как правило, из синтетических материалов и закладываемого в опалубку перед бетонированием.

Большие возможности в развитии монолитного строительства связаны с расширением применения самонапрягающегося бетона на цементах НЦ. Этот бетон, благодаря высокой плотности и соответственно водонепроницаемости, позволяет эффективно решать конструкции таких элементов зданий и сооружений, где необходима водозащита, например, подземные сооружения, в том числе подвалы зданий, покрытия стилобатов, кровельные покрытия, трибуны открытых спортивных сооружений, резервуары и т.д.

Практика применения самонапрягающегося бетона показала его надежные гидроизоляционные качества при возведении ванн бассейнов, покрытий стилобатов в конструкциях трибун стадионов и других сооружений, где его применение позволяло отказаться от устройства традиционной оклеечной гидроизоляции и получить надежную долговечную гидроизоляционную защиту.

Фундаменты монолитных зданий могут проектироваться в виде плоских или ребристых железобетонных плит, перекрестных лент, коробчатого типа или свайными.

Среди всех работ, выполняемых при возведении зданий из монолитного железобетона, опалубочные работы самые трудоемкие. Опалубки разделяются на опалубку для возведения стен и опалубку для устройства перекрытий (рис.12)

Рис. 12 а – щиты инвентарной металлической опалубки и телескопические траверсы и фермы; б – укладка бетона; 1-наружные многослойные стены; 2-внутренние стены; 3-монолитные перекрытия; 4-лестница; 5-шахты для лифтов и инженерных коммуникаций; 6-монолитная плита фундамента; 7-сварные сетки нижней арматуры перекрытий; 8-сварные сетки верхней арматуры перекрытий; 9-монолитное ядро жесткости; 10-сборный каркас; 11-сборные перекрытия; 12-скользящая опалубка; 13-самоподъемный кран; 14-бадья; 15-инвентарная лестница для подъема и спуска рабочих; 16-сборно-разборная щитовая опалубка для бетонирования монолитных перекрытий; 17-телескопические стойки; 18-облицовка щита из листа 1,8мм.; 19-рамка из уголка 63х40х5мм.; 20-ребра жесткости; 21-раздвижные траверсы для пролета 0,75 – 2,1 м.; 22-телескопические опалубочные фермы для пролета 3,1 – 6,4 м.

В монолитных зданиях следует применять несущие или ненесущие наружные стены. Тип наружной стены следует выбирать с учетом конструктивной системы здания, определяющей долю участия наружных стен в пространственной работе конструкций здания, а также возможностей материально-производственной базы.

Наружные стены могут быть однослойными или слоистыми. Внутренние монолитные стены рекомендуется проектировать однослойными. Для возведения несущих стен из монолитного бетона рекомендуется применять тяжелые бетоны класса не ниже В7,5 и легкие бетоны класса не ниже В5. В зданиях высотой четыре и менее этажей допускается в несущих стенах применять легкие бетоны класса В3,5.

Для внутренних стен плотность легких бетонов должна быть не ниже 17 КН/м³. Монолитные однослойные наружные стены рекомендуется проектировать из легкого бетона плотной структуры.

При межзерновой пористости бетона не более 3 % и класса бетона не ниже В3,5 при нормальной и сухой по влажности зонах допускается наружные стены проектировать без защитно-декоративного слоя. Наружные легкобетонные стены без защитно-декоративного слоя следует окрашивать гидрофобными составами. Наружные однослойные стены рекомендуется проектировать из легких бетонов с плотностью не более 14 КН/м³. При технико-экономическом обосновании в однослойных наружных стенах допускается применять легкие бетоны плотностью более 14 КН/м³.

Монолитные стены возводят в два этапа. На первом этапе в переставных опалубках из тяжелого бетона возводят внутренний слой стены, на втором — наружный слой из теплоизоляционного легкого монолитного бетона. Сборно-монолитная стена состоит из внутреннего монолитного слоя, выполняемого из тяжелого бетона, и наружного слоя — из сборных элементов.

Двухслойная наружная стена с утеплением с внутренней стороны состоит из наружного монолитного бетонного слоя, внутреннего утепляющего слоя — из газобетонных блоков толщиной не более 5 см или из жестких плитных утеплителей (например, из пенополистирола) толщиной не более 3 см и внутреннего отделочного слоя (рис. 13, а). Ограничение толщин утепляющих слоев связано с обеспечением нормального тепловлажностного режима стен.

Трехслойные наружные стены рекомендуется проектировать сборно-монолитными, состоящими из внутреннего несущего слоя монолитного тяжелого бетона и утепленной сборной панели-скорлупы, устанавливаемой с наружной стороны. Панель-скорлупу можно устанавливать до и после возведения монолитной части стены (рис. 13, б). Допускается трехслойные наружные стены проектировать с наружными и внутренними слоями из монолитного бетона и утепляющим слоем из жестких плитных утеплителей (рис. 13, в).

При проектировании монолитных плит перекрытий следует выполнять требования СНиП. В качестве рабочей арматуры следует применять горячекатанную сталь классов А-II и А-III. Расстояние между осями рабочих стержней в пролете плиты и над опорой должно быть не более 200мм, между стержнями распределительной арматуры – не более 450мм.

Рис. 13. Наружные стены монолитных зданий

а — двухслойная; б — трехслойная с наружным слоем из сборной панели скорлупы; в — то же, с внешними слоями из монолитного бетона;

1 — блочная опалубка; 2 — панель-скорлупа; 3 — монолитный бетон стены; 4 — рабочие подмостки;

5 — крепежная система панели-ск0орлупы; 6 — утеплитель; 7 — связь; 8 — щиты опалубки; 9 — бадья;

10- рассекатель; 11 — бетон.

Рабочую арматуру над опорой следует обрывать не ближе чем на расстоянии ¼ расчетного пролета плиты от грани опоры (рис 14,а). На крайних опорах необходимо предусмотреть конструктивную верхнюю арматуру в количестве не менее ¼ сечения арматуры в пролете, которая должна быть заведена за грань опоры не менее 10d и на 0.1 ℓ в пролет плиты (рис. 14,б).

Армирование монолитных перекрытий производится рулонными или плоскими сварными сетками.

Для зданий, протяженных в плане, армирование рекомендуется производить рулонными сетками: нижними раскатываемыми вдоль здания и верхними над внутренними стенами.

Рис.14 Узлы армирования монолитных плит перекрытия:

а — узел сопряжения монолитной плиты с внутренними стенами; б — конструктивное решение узла сопряжения монолитной плиты при одностороннем примыкании к стене без учета защемлений на опоре; в- армирование свободного края плиты, закрепленной по трем сторонам; г- армирование монолитных плит в местах отверстий; 1- сетка нижнего армирования; 2- сетка верхнего армирования;

3 — конструктивная опорная арматура; 4- анкерующий стержень; 5- объемный каркас; 6- стержни специальной окаймляющей отверстие арматуры.

Трубобетон

Трубобетон — конструкционный элемент каркаса здания в виде стальной трубы-опалубки, заполненной бетоном (рис. 15). Трубобетон, как конструктивный строительный элемент, хорошо известен в отечественной и зарубежной практике. Опыт возведения зданий с использованием трубобетона получил распространение в США, Японии, КНР и других странах.

Однако применение этой технологии, позволяющей значительно увеличить сейсмостойкость здания, в современном отечественном строительстве началось совсем недавно. Суть этого способа строительства в том, что бетон заливается в металлическую оболочку.

И если в открытых конструкциях, когда используется обычная форма-опалубка, бетон всегда имеет некоторую усадку, то в жесткой оболочке, наоборот, происходит его распирание. Конструкции с трубобетонном работают более гибко, по сравнению с обычными армированными опорами, и выдерживают значительно большие нагрузки как в вертикальной, так и в горизонтальной плоскости.

Его использование позволяет увеличить сейсмостойкость здания в несколько раз. Для высотных зданий весьма существенным является факт, что трубобетонные конструкции отличаются от железобетонных способностью выдерживать в экстремальных условиях значительные нагрузки длительное время, в отличие от железобетонных конструкций, теряющих несущую способность мгновенно. Помимо всех конструкционных достоинств трубобетонные конструкции обладают всеми достоинствами металлических конструкций в плане монтажа, отличаясь при этом от последних более высокой огнестойкостью. Прекрасные конструкционные и строительно-технические свойства трубобетона позволяют применять его в самых различных областях строительства — мостостроении, строительстве метро, промышленных и жилых зданий.

Процесс заливки бетонных конструкций

Возведение опалубки

Железобетонные монолитные резервуары, колонны, своды, стены и фундаменты возводятся примерно по одной технологической схеме. Ниже мы опишем основные ее этапы.

Как мы отмечали выше, одним из главных достоинств монолитного строительства является возможность сооружения сложных архитектурных форм. Естественно, чтобы конструкция получилась такой, как нам нужно, следует использовать соответствующую опалубку.

Фото деревянной щитовой опалубки в готовом виде

Опалубка представляет собой форму, которая ограничивает растекание раствора и обеспечивает ему опору на этапе схватывания и первичного набора прочности. Для возведения горизонтальных, вертикальных, наклонных и других элементов используются разные опалубочные системы, основные типы которых охарактеризованы в приведенной ниже таблице:

Тип опалубки	Особенности конструкции и использования
Разборная щитовая	Наиболее простая и распространенная разновидность. Состоит из набора отдельных элементов (в зависимости от их размера иногда выделяют мелкощитовую и крупнощитовую опалубку), соединительных блоков и подпорок, которые придают ей жесткость. Применяется для бетонировки конструкций типового размера, обычно легко перемещается и монтируется своими руками или с применением легкой строительной техники.
Объемно-пересатвная	Включает в себя несколько П-образных секций, используется для бетонировки стен и перекрытий одним монолитом. Используется в многоэтажном строительстве, монтируется и демонтируется исключительно с помощью автокрана.
Блочная	Разновидность объемно-переставной опалубки. Задействуется для одновременной заливки нескольких (чаще всего трех или четырех) несущих стен без перекрытия. Обычно используется в комбинации с крупнощитовой, которая обеспечивает формирование наружных поверхностей.
Туннельная	Разновидность, которая может перемещаться в горизонтальной плоскости. Предназначена для заливки двух стен с перекрытием над ними. С использованием туннельной опалубки, состоящей из двух разъемных сегментов, обычно заливаются железобетонные монолитные купола.
Скользящая	Применяется в многоэтажном строительстве. Форма устанавливается по периметру сооружения, и по мере затвердения заливаемого бетона поднимается вверх гидравлическими домкратами.
Пневматическая	Достаточно новая разновидность, которая представляет собой прочную, но эластичную воздухонепроницаемую оболочку. При использовании опалубка устанавливается внутрь конструкции, после чего в нее нагнетается воздух под избыточным давлением. Позволяет формировать сложные и криволинейные полости относительно небольшого объема.
Несъемная	После полимеризации бетона становится частью конструкции. Иногда играет роль теплоизолятора или декоративной облицовки.

Туннельная опалубка для прямоугольных форм

Большинство описанных выше разновидностей используются в промышленном строительстве. Для самостоятельного возведения конструкций применяют щитовые модели с размером детали не более 3м2 и массой до 50 кг. С одной стороны, использование таких систем увеличивает строк работ, но с другой – мы можем обойтись своими силами, не привлекая к строительству тяжелую технику.

Сам процесс монтажа опалубки сложностей обычно не вызывает. Если нужна железобетонная монолитная плита, то под нее выкапывают котлован, вдоль бортов которого устанавливают щиты. Для наземных конструкций важным моментом является укрепление стенок, поскольку значительная масса раствора может их разрушить. Обычно спасаются использованием более толстых щитовых элементов и увеличением числа подпорок.

Система для заливки полукруглых сводов

Приготовление раствора

Когда опалубка выбрана и смонтирована, необходимо приготовить раствор.

Для заливки монолита применяется такое соотношение:

• Цемент марки не ниже М350 – 1 часть.
• Песок просеянный – 2 части.
• Наполнитель (гравий из твердых горных пород) – 3 части.
• Вода.

Количество жидкости в растворе определяют в каждом случае индивидуально. Лучше всего вначале перемешать до получения однородной массы сухие компоненты, а затем постепенно добавлять в раствор воду, доводя его до консистенции густой сметаны.

Приготовление раствора на объекте

Если вы хотите улучшить эксплуатационные свойства раствора, то в него можно добавить:

• Моющие средства с антижировым эффектом. Чайная ложка на ведро жидкого бетона существенно снижает его усадку и увеличивает прочность.
• Клей ПВА. 200 мл на ведро увеличивает текучесть, что существенно облегчает процесс заливки сложных форм. Кроме того, наличие клея в растворе улучшает адгезию между цементом и арматурой.
• Жидкое стекло. Снижает пористость, ускоряет первичное схватывание, повышает термостойкость.

Обратите внимание! Избыток жидкого стекла приводит к очень быстрому отвердению материала, потому использовать его при заливке больших объемов не стоит.

Как мы уже говорили, для частного строительства вполне можно готовить цементный раствор в бетономешалке. Если же вы возводите большое здание, то лучше сразу приобрести нужный объем и организовать его непрерывный подвоз к объекту.

Цистерна, готовая к заливке

Армировка и заливка

Параллельно с приготовлением раствора выполняется армировка конструкции:

• Для изготовления арматуры используются металлические детали различного диаметра. Так, при формировании крупных несущих элементов могут применяться прутки сечением 15-25 мм, в то время как для обычных стен достаточно стального проката до 10 мм.

Опалубка с арматурой

• Арматурный каркас связывается или сваривается, затем опускается в опалубку. В некоторых случаях горизонтальные закладные вводятся через специальные пазы в опалубочных щитах.
• Арматура устанавливается таким образом, чтобы она находилась не менее чем в 30-50 мм от поверхности залитого бетона. Делается это как для увеличения прочности конструкции, так и для избегания коррозии.

Обратите внимание! Параллельно с армированием выполняется монтаж закладных труб, по которым будут проходить коммуникации. Также, если работы ведутся в зимний период, на этом этапе устанавливается система обогрева бетона.

Источник: stroi-s-ka.ru