| 15 Февраля 2011
Основой сборно-монолитной технологии является несущий каркас, состоящий из обычных и преднапряженных железобетонных элементов заводского изготовления, таких как колонн, ригелей, пустотных плит перекрытий или плит несъемной опалубки. Сборно-монолитная технология позволяет собирать каркасы с большими пролетами между колоннами, что дает возможность реализовать любой творческий замысел по архитектурному решению. Пространственная устойчивость и жесткость каркаса обеспечивается жесткостью узлов сопряжения ригелей с колоннами и диафрагмами жесткости, которые включаются в схему каркаса исходя из результатов расчета. Бетонирование узлов сопряжения ригелей с плитами перекрытия и заполнение швов между плитами бетоном создает жесткий диск перекрытия. Жесткие узлы каркаса обеспечиваются с помощью пропуска горизонтальных арматурных стержней через тело колонны с последующим омоноличиванием.
Основные узлы
Далее будут рассмотрены некоторые типичные узлы крепления элементов сборно-монолитного каркаса. Наиболее распространенными вариантами узла сопряжения колонны с фундаментом являются:
1) соединение через выпуски арматуры;
2) соединение через стакан подколонника.
Из фундамента оставляют выпуски рабочей арматуры, а в нижнем торце колонны устраивают отверстие. Выпуски арматурных стержней заводятся в фундамент на длину анкеровки, а в отверстия в колонне на длину, определяемую согласно расчету. После этого отверстия заполняют обычным или полимерраствором.
Следует отметить, что в случае достаточной толщины плитной части фундамента (по расчету на продавливание), можно отказаться от устройства монолитного подколонника и устанавливать колонну непосредственно на фундаментную плиту, подошву ростверка или фундамента.
Второй вариант (соединение через стакан подколонника) является надежным типовым решением.
Оба узла являются жесткими. Однако наиболее предпочтительным является первый вариант, который имеет такие преимущества, как снижение трудоемкости выполнения подколонника, отсутствие выступающих частей подколонников в подвале здания.
Узел стыковки колонн является контактным стыком, и проектируется в соответствии с указаниями по проектированию данного вида стыков.
Выпуски арматурных стержней верхней колонны заводятся в предварительно устроенные отверстия в торце нижней колонны. Отверстия заполняются обычным раствором или полимерраствором. От типа заполнителя отверстия зависит длина выпусков арматуры.Для сопряжения колонн с ригелями, в теле колонны на уровне перекрытий предусматриваются участки с оголённой арматурой. Стыковка осуществляется за счёт пропуска дополнительных арматурных стержней через тело колонны.
Узел сопряжения является жестким и рассчитывается аналогично узлу монолитных конструкций.
В местах опирания плит перекрытия на ригель, пустоты плит заполняются бетоном на расстоянии 300 мм. Сопряжение ригеля с плитой перекрытия производится с помощью анкерных связей. Крепление анкерной связи к плите выполняется за счет установки анкера в вырезаемом по месту отверстии в плите, с последующим омоноличиванием. Необходимость установки анкерных связей определяется расчетом. И ставится в особых случаях.
При проектировании и строительстве зданий с применением технологии СМК в сейсмоопасных районах при использовании многопустотных плит безопалубочного формования дополнительно осуществляются мероприятия по доработке боковых поверхностей плит с целью создания «монолитных шпонок» во избежание смещения плит относительно друг друга в горизонтальной плоскости.
Узел сопряжения ригеля с несъемной плитой опалубкой аналогичен узлу сопряжения многопустотной плиты с ригелем каркаса, но в этом случае вместо анкерных связей устанавливается надопорная арматура, сечение которой зависит от пролета плиты. В результате диск перекрытия имеет повышенную жесткость и работает по неразрезной схеме. Количество и расположение надопорной арматуры монолитной части плиты определяется расчетом.
Узел сопряжения диафрагмы жесткости и колонны осуществляется через:
1) закладные детали;
2) через петлевые выпуски, предусмотренные в боковых гранях диафрагмы и в колоннах;
3) через комбинацию первого и второго узла (комбинированный узел).
Первый способ является общеизвестным.
Второй является наиболее простым в исполнении. В данном случае колонна и диафрагма имеют выпуски арматуры на сопрягаемых гранях. После установки элементов в проектное положение узел омоноличивается.
Комбинированный узел применяется, в случае если невозможно устройство выпусков на боковой грани колонны, например при создании ядра жесткости здания, когда к колонне подходят 2 и более диафрагм. В данном случае на боковой грани колонны устанавливают закладные детали, а после выемки колонны из опалубки к ним приваривают петлевые выпуски.
Особенности проектирования
Основным преимуществом технологии СМК является то, что она позволяет реализовать любые архитектурно-планировочные решения, а также обеспечит высокую скорость строительства зданий из железобетонных конструкций заводского изготовления. Однако при проектировании следует учитывать и некоторые специфические особенности.
Основными нормативными документами, регламентирующими проектные решения сборно-монолитного каркаса, являются:
СНиП 52-01-2003 «Бетонные и железобетонные конструкции. Основные положения»;
Пособие к СНиП 2.03.01-84 «Проектирование железобетонных сборно-монолитных конструкций».
В общепринятой практике проектирование сборно-монолитных конструкций аналогично проектированию чисто монолитных или сборных железобетонных конструкций, при этом все расчеты выполняются по рабочей высоте сборного, а затем по рабочей высоте сорно-монолитного железобетонного элемента. Специфическим требованием к сборно-монолитным конструкциям является обеспечение прочности контактного стыка сборного элемента и монолитного бетона, поэтому при проектировании сборно-монолитных конструкций необходимо выполнить расчет прочности стыкового соединения. Варианты устройства стыка могут быть совершенно различными и зависят от вида поверхности сборного элемента (гладкая, особо гладкая, шероховатая, шпоночная). Следует отметить, что при проектировании сборно-монолитных конструкций необходимо обеспечивать прочность стыка при продольном сдвиге.
Также необходимо обратить внимание конструкторов на целесообразность проведения расчета на период монтажа и период транспортировки сборных железобетонных элементов. Так как расчетная схема во время монтажа существенно отличается от расчетной схемы после установки конструкций в проектное положение и омоноличивания стыков, а так же вследствие меньшей несущей способности сборного железобетонного элемента относительно сборно-монолитного следует в обязательном порядке проверить прочность сборного элемента при загружении его постоянной нагрузкой от веса перекрытий и свежеуложенного монолитного бетона. Расчет на период транспортировки заключается в определении действующих усилий во время погрузки/разгрузки, когда в конструкциях возможно возникновение усилий, противоположных по знаку эксплуатационным. Как и в расчете на период монтажа, в данном случае должна быть обеспечена жесткость и прочность сборного элемента, при этом возможна установка дополнительной арматуры, предназначенной лишь для восприятия транспортных нагрузок. Задачей конструктора является минимизировать расход такого рода арматуры, либо учесть ее в работе элемента в период эксплуатации.
Дополнительно необходимо учитывать следующие конструктивные требования и рекомендации:
1) в целях обеспечения технологичности изготовления и монтажа сборно-монолитных конструкций, а также снижения их стоимости необходимо назначать сечения сборного элемента наиболее простой формы и располагать в нем основную рабочую арматуру.
2) следует предусматривать естественную или искусственную шероховатость поверхности сборного элемента, непосредственно соприкасающегося с монолитным бетоном.
3) следует применять бетон высокой прочности и арматуры класса не ниже А500.
Технико-экономические показатели
.PNG "Технико-экономические показатели сборно-монолитного каркаса применительно к объектам различного назначения.")
Помимо непосредственных факторов, влияющих на стоимость строительства каркаса здания (стоимость арматуры, бетона и пр.) следует отметить косвенные, такие как сложность плана здания, объем строительных работ, этажность здания и прочее. Важным является факт снижения собственного веса каркаса здания за счет применения многопустотных плит перекрытия, что положительно сказывается на стоимости и сроках устройства фундаментов, данное преимущество каркаса особенно заметно при возведении зданий в сложных инженерно-геологических условиях, где стоимость фундаментов велика.
Комментарии
Практика показывает, что бесспорными конкурентными преимуществами сборно-монолитной каркасной технологии являются возможность свободной планировки квартир на каждом этаже, а также меньший, по сравнению с панельными домами, расход железобетона. Еще один большой плюс технологии СМК, позволяющий говорить о перспективности ее применения, состоит в том, что строительным компаниям, не располагающим собственными производственны ми базами, она позволяет комплектовать здания из материалов разных производителей, число которых можно исчисляться десятками. Так, например, одно предприятие может отвечать за изготовление и поставку линейных жби, другой контрагент – за диафрагмы жесткости, третий – за пустотные перекрытия, четвертый поставляет строительный камень, а пятый - кирпич, у шестого - газобетон, у седьмого - трехслойные наружные панели и т.д. и т.п. Таким образом, при дальнейшем развитии технологии СМК на рынке, генподрядчики получат возможность менять производителей комплектующих на любом этапе строительства. Что, в свою очередь, повлечет за собой рост конкурентной борьбы на рынке, а значит, улучшение качества материалов и снижение их стоимости.
Еще одним важным преимуществом сборно-монолитного каркаса является возможность транспортировки железобетонных изделий для домов этой технологии на более значительные расстояния, чем это позволяют крупногабаритны е сплошные панели. Но при всех очевидных плюсах этой домостроительно й технологии, СМК увеличивает сроки строительства и не выдерживает по этому параметру конкуренцию со стороны панельного домостроения, а также удорожает стоимость квадратного метра готового жилья. Эти факторы автоматически переносят будущее жилье, построенное по технологии СМК, из сегмента «эконом-класса» в категорию более дорогой недвижимости, в то время как метод панельного домостроения всесторонне способствует решению приоритетной на сегодня задачи отечественной строительной отрасли – строительства значительного числа качественного, эстетичного и доступного массового жилья.
RSS лента комментариев этой записи.