Сборные или монолитные ЖБИ-конструкции: что оптимальнее?

1. Главная
2. Статьи
3. Сборные или монолитные ЖБИ-конструкции: что оптимальнее?

Ежедневно в мире производится примерно 2 млрд куб. м железобетонный конструкций – возведение офисных, жилых и промышленных зданий невозможно без них. Применение ЖБИ позволяет вводить в эксплуатацию быстро и с минимальными финансовыми вложениями проекты любой степени сложности.

Развитие строительной химии сместило акценты. Блочное строительство из сборного железобетона постепенно сдает позиции, не выдерживая порой конкуренции с технологией монолитного железобетона.

Технология сборного железобетона

Элемент изготавливается на специализированном заводе, доставляется на объект, где устанавливается в проектное положение.

Достоинства

• малые затраты труда и времени на строительной площадке;
• сжатые сроки возведения;
• возможность отделки лицевой поверхности элемента (плитка, фактура) в заводских условиях, что исключает впоследствии отделочные процессы на объекте;
• малая зависимость от погодных условий;
• быстрое введение конструкции в работу (не требуется времени на набор прочности бетона).

Недостатки

• высокая стоимость (на 70-100 % дороже монолитного);
• наличие швов и стыков (дополнительные затраты на заделку);
• необходимость использования при строительстве тяжелых грузоподъемных механизмов;
• ограничения по размерам и массе конструкций;
• плохая работа конструкций на динамические нагрузки. Область применения:
• при сжатых сроках строительства;
• при большом количестве однотипных элементов;
• при небольшой массе элементов (до 6,0… 10,0 т);
• в случае, если технико-экономическое сравнение вариантов доказало эффективность применения сборных конструкций в конкретных условиях строительства.

Особенности сборно-монолитного перекрытия

Чтобы понять, что из себя представляет СМП, достаточно изучить следующую картинку.

Как видно из фото выше, сборно-монолитное перекрытие представляет собой балки заводского изготовления с треугольным арматурным каркасом (т.н. тригоны), смонтированном на бетонном основании. Между балок укладываются блоки газобетонные, которые играют роль несъёмной опалубки.

Поверх блоков также, обязательно с зазором, укладывается арматурная сетка или вяжется каркас с ячейкой 10х10, 15х15 см, из арматуры «восьмерки» или «десятки».

Снизу балки подпираются деревянными опорами или телескопическими стойками, и далее заливается бетон.

После набора бетоном прочности стойки убираются, и ведутся дальнейшие строительные и отделочные работы.

Кажется, что эта технология проигрывает стандартной и всем привычной, когда на стены краном быстро укладываются железобетонные плиты перекрытия. А по степени технологичности, т.е. количеству подготовительных операций, похожа на обычную заливку монолитного перекрытия. Возникает вопрос: в чём же тогда плюсы СМП. Чтобы на него ответить, нужно рассмотреть ключевые особенности плитного и монолитного перекрытия.

Возьмём для примера дом из газобетона. Чтобы смонтировать на такой «коробке» бетонные плиты перекрытия, необходимо залить по периметру стен армопояс, который равномерно перераспределит нагрузку от плит на блоки.

Далее у плит перекрытия заделываются русты, при необходимости плиты анкерятся, а поверх них заливается выравнивающая стяжка, под чистовое покрытие, толщиной около 5 см.

Эта технология давно и хорошо отработана и обычно не вызывает сложностей у строителей. Но плитами сложно или невозможно перекрыть длинные безопорные пролёты в 8, 9, 12 и более метров. Помимо этого, геометрия современных загородных домов далека от простого квадрата или прямоугольника, а стандартная длина обычных плит перекрытия 6 м. Т.е., если в доме есть эркеры, выступы, криволинейные участки, «коробка» имеет сложную конфигурацию, то придётся или резать плиты, или ломать голову, как совместить плиты перекрытия с монолитными участками.

Под лестничный пролёт.

Это приводит к удорожанию и усложнению строительных работ.

Для монтажа плит нужны хорошие подъездные пути и обеспечение возможности беспрепятственной работы крана, который их будет укладывать. Не на всех загородных участках это возможно.

Теперь пробежимся по монолитному перекрытию. Для его монтажа, в том же газобетонном доме, не требуется заливка отдельного армопояса, т.к. монолитное перекрытие само по себе является диском жесткости, перераспределяющим нагрузку. Но для монолита требуется смонтировать опалубку по всей площади перекрываемого помещения из профлиста или ламинированной фанеры и установить подпорки. Качественно связать пространственный арматурный каркас.

Сделать монолитное перекрытие на длинных пролётах, свыше 7 метров, не всегда рентабельно, т.к. оно получится очень тяжелым, и фактически «съест» само себя.

Ко всему вышесказанному добавим, что при необходимости реконструкции каменного дома, если заказчик хочет заменить старые и прогнившие деревянные перекрытия, сразу отпадает вариант с плитами, а массу монолита может просто не выдержать фундамент и грунтовое основание.

Переходим к сборно-монолитному перекрытию. Как говорилось выше, основа этого перекрытия — балки. Основание — «ядро» балок, в котором устанавливается арматурный каркас, может быть сделано из бетона.

Вес 1 пог. м такой балки около 17 кг.

victorborisov Пользователь FORUMHOUSE

Я построил одноэтажный дом из газобетона с плоской крышей. Перекрытие сборно-монолитное. При его монтаже возникла проблема, как поднять балки с бетонным основанием. Если балку длиной 3500 мм и весом 60 кг можно закинуть вдвоём на стену высотой 3 м, то с балками длиной 6500 мм и весом 110 кг это уже не получится. Нужны помощники, а лучше кран, который придётся брать в аренду.

Для монтажа СМП на основе бетонных балок требуются специальные Т-образные блоки, т.е. блоки со снятой фаской в нижней части.

Этот вариант балок уже устаревший, и некоторые производители предлагают более легкие балки, на основе профиля из оцинкованной стали, на котором смонтирован арматурный каркас.

Вес 1 пог. м такой балки примерно 6 кг.

Т.е. поднять и смонтировать такую балку можно вручную, без использования подъёмной техники.

На конечный вес такой балки также влияет количество прутков дополнительной продольной арматуры. Её диаметр и количество стержней подбирается на основе конструкторского расчёта несущей способности сборно-монолитного перекрытия.

Ещё один плюс СМП — возможность гибко подбирать несущую способность перекрытия в зависимости от предполагаемых эксплуатационных нагрузок.

Заполнителем (несъёмной опалубкой), между металлических балок, могут стать обычные, сравнительно лёгкие рядовые, а не специальные Т-образные, газобетонные, полистиролбетонные, керамзитобетонные блоки, а также блоки из теплой керамики.

Уменьшить вес сборно-монолитного перекрытия ещё больше можно, использовав вкладыши из плотного пенопласта.

Возникает вопрос с пожароопасностью такого варианта перекрытия, но в Европе такой заполнитель часто встречается даже при строительстве многоэтажных домов.

Отметим, что СМП с вкладышами из газобетона, по результатам испытаний, имеют высокую степень огнестойкости.

Сборно-монолитное перекрытие обладает меньшим весом, чем монолитное. Это, в свою очередь, снижает нагрузки на стены, фундамент и грунт. Поэтому СМП можно применять при реновации зданий и замене старых и ослабленных перекрытий в жилых домах.

При равной толщине перекрытия 25 см, вес монолита – примерно 500 кг/кв. м, а у СМП – 300 кг/кв. м.

Балки могут быть разной длины, их можно стыковать под углом, соответственно, появляется возможность перекрывать помещения сложной конфигурации.

Добавим, что СПМ обладает высокой несущей способностью. За счёт увеличения высоты сечения балки, использования дополнительной продольной арматуры появляется возможность перекрывать безопорные пролёты длиной до 16 метров.

Треугольные каркасы, изготовленные промышленным способом, имеют высоту 10, 15, 20, 25 и 30 см.

Ещё одно преимущество сборно-монолитного перекрытия – отпадает необходимость устройства армопояса, т.к. он заливается одновременно с перекрытием, что также упрощает и удешевляет работы. В перекрытие можно сразу замонолитить трубы тёплого пола.

Протянув бетон, по заранее установленным «маякам», сразу получить ровную поверхность, готовую для укладки чистового напольного покрытия.

Технология монолитного железобетона

Элемент изготавливается на объекте в проектном положении. На строительную площадку материалы доставляются по графикам.

Достоинства

• низкая стоимость;
• отсутствие швов и стыков (монолитная конструкция);
• возможность придания конструкции любой формы, а также возведение элементов любых размеров и массы;
• хорошая работа монолитных конструкций на динамические и знакопеременные нагрузки.

Недостатки

• высокие затраты труда и времени на строительной площадке;
• наличие «мокрых» процессов;
• длительные сроки введения конструкции в работу (необходимо время для набора прочности бетона).

Область применения:

• при больших массивных конструкциях (большие фундаменты, фундаментные плиты, массивные колонны и т.п.);
• при возведении конструкций сложной формы (криволинейных, переменного сечения и т.п.);
• при больших динамических нагрузках (фундаменты под технологическое оборудование, покрытие посадочных полос аэродромов);
• в случаях, когда технико-экономическое сравнение вариантов доказало эффективность применения монолитных конструкций в конкретных условиях строительства.

Рациональный выбор той или иной технологической схемы возведения железобетонной конструкции определяется:

• видом возводимой конструкции, ее параметрами (размеры, масса, форма, назначение);
• удаленностью объекта строительства от заводов ЖБК;
• техническими возможностями исполнителя (необходимая техника, кадры);
• климатическими условиями (при отрицательных температурах велики затраты на прогрев монолитных конструкций);
• заданными ограничениями (по срокам или по стоимости).

Каким должно быть перекрытие?

● Достаточно прочным, чтобы выдерживать собственный вес и нагрузки – как равномерно распределённые, так и точечные. Согласно нормам*, перекрытия в жилых зданиях должны выдерживать распределённую нагрузку не менее 150 кг/м2 (с учётом снеговой нагрузки, например, для Московской области, речь идёт о 210 кг/м2).

● Жёстким: способным сопротивляться прогибу под воздействием нагрузок. В случае междуэтажных перекрытий прогиб не должен превышать 1/250 пролёта.

● Устойчивым, не зыбким. Не должно быть колебаний, когда люди ходят по перекрытию или перемещают мебель. Их не будет, если собственный вес перекрытия – не менее 150 кг/ м2.

● Препятствующим распространению воздушного шума.

● Теплозащитным, когда перекрытие отделяет тёплое помещение от холодного подвала или чердака.

● Огнестойким в соответствии с противопожарными требованиями.

Конструктивные особенности

Как уже говорилось, балка состоит из оцинкованного профиля (полки), 120 х 40 мм, к которому приварен треугольный арматурный каркас. Верхнее продольное армирование делают из прутка диаметром 8 мм, а нижнее – из двух прутков диаметром 12 мм. Но есть нюанс. Когда необходимо выполнить длинный безопорный пролёт, то балку усиливают за счёт дополнительного армирования. Снизу в каркасе предусматривают третью продольную арматуру расчётного диаметра, например, 25 мм для балки длиной 9 м. Верхнее и нижнее армирование объединяют в единую конструкцию поперечной диагональной арматурой диаметром 5 мм.

Для заполнения перекрытия можно использовать газобетонные блоки любой марки по плотности – D400, D500. Притом плотность газобетона мало влияет на несущую способность перекрытия, ведь блоки выполняют функцию несъёмной опалубки, а за восприятие нагрузки отвечает железобетонная плита.

Стандартный размер применяемых блоков – 625 х 200 х 250 мм. Блок с каждого торца должен опираться на оцинкованный профиль на величину не менее 40 мм. Исходя из этого, шаг между балками должен быть 725 мм.

Может возникнуть вопрос: безопасна ли конструкция, где блоки зажаты между балок? Не вывалятся ли они? Конечно, нет. Подобные перекрытия активно применялись ещё в советское время, и тогда блоки просто зажимались между балками. Но за счёт бетонирования они соединялись в монолитное единое целое, и никаких проблем с перекрытиями не было. В современных балках предусмотрены полки для удержания блоков, так что надёжность конструкции ещё выше.

Обратите внимание: несмотря на заполнение газобетоном – материалом с хорошими теплозащитными свойствами – сборно-монолитные перекрытия требуется утеплять, если они отделяют тёплые помещения от улицы.

Монолитные железобетонные конструкции

Монолитная железобетоннаяконструкция — это технология, при которой элементы здания или сооружения изготавливаются непосредственно на стройплощадке с использованием опалубки, установкой арматурных каркасов и послойной укладкой бетона. После того как бетон наберет достаточную прочность, опалубку удаляют.

Примеры монолитных железобетонных конструкций:

• монолитные фундаменты — сооружение устраивается на опасных грунтах и позволяет избежать изменения геометрии фундамента из-за просадки или вспучивания грунтов;
• плотины — гидротехнические сооружения из монолитного железобетона, выдерживающие колоссальное давление воды и разрушающие гидрологические воздействия — удары — без потери прочности. Плотины из монолитного железобетона, как важная составляющая часть гидроэлектростанций, служат многие годы, обеспечивая электроэнергией целые города;
• несущие стены — монолитный железобетонный каркас, который дополнительно выполняет функции теплоизолирующей и ограждающей конструкции. По прочностным и теплоизоляционных качествам железобетонная стена толщиной в 12 см приравнивается к кирпичной кладке в 25 см, газобетону в 40 см и пенобетону в 63 см;
• монолитные аэродромные и дорожные покрытия — эффективно гасят значительные динамические нагрузки, отлично сопротивляются истирающим воздействиям колес автомобилей и шасси самолетов, обладают превосходными сцепными характеристиками.

И это далеко не полный перечень сооружений, построенных из монолитных железобетонных конструкций. Из монолитного железобетона выполнено большое количество уникальных строительных объектов: промышленные трубы, путепроводы и тоннели метро, телевизионные башни, атомные реакторы АЭС и множество других сооружений.

Монолитная стена из бетона

Стены из монолитного бетона имеют высокий уровень прочности на сжатие. В частности прочность монолитного бетона стены толщиной 120 мм соответствует прочности следующих конструкций:

• Кирпичная кладка толщиной 25 см.
• Стена из пенобетонных блоков толщиной 65 см.
• Стена из газобетонных блоков толщиной 40 см.

Это дает возможность значительно сэкономить на основных материалах. В то же время, практика строительства монолитных малоэтажных зданий рекомендует придерживаться следующих нормативов: монолитные стены одно-двухэтажных зданий должны иметь толщину бетона не менее 20 см, стены зданий высотой более 2-х этажей должны возводиться толщиной 55 и более сантиметров.

Как сделать монолитный каркас дома?

Как построить монолитный каркас частного дома своими руками

1. Спланируйте почву, заполните приямок подушкой на основе песка и гравия.
2. Тщательно утрамбуйте подсыпку, установите щитовую опалубку фундамента.
3. Залейте бетонное основание постройки в виде монолитной плиты или ленточного фундамента, усиленного стальной арматурой.

26 июн. 2022 г.
Интересные материалы:

Когда день города в Калининграде в этом году? Когда День матери в двадцатом году? Когда день памяти Матроны в 2022 году? Когда день повара в двадцатом году? Когда День сварщика в 2022 году в Украине? Когда день сыновей в 2022 году в России? Когда день вдв в двадцатом году? Когда день внучат 2022 году? Когда формируется справка 2 ндфл за 2022 год? Когда год кота и зайца?

Изгибаемые железобетонные элементы в строительстве:

1. жб балки и
2. железобетонные плиты,

Плиты отличаются от балок большей шириной и меньшей высотой поперечного сечения.

Изгибаемые железобетонные элементы очень часто делают таврового (Т-образного) и П-образного (ребристого) сечения. Смысл таких конструктивных форм в том, чтобы удалить возможно большую часть бетона растянутой зоны (не учитываемого при расчете прочности), оставив лишь часть, необходимую для размещения продольной и поперечной рабочей арматуры и связи ее со сжатой зоной. При этом уменьшается расход бетона и стоимость элементов и достигается очень большое снижение веса (в 5 раз и более).

Схема работы бетонных блоков при изгибе

Высокая прочность стальной арматуры делает целесообразным использование железобетона также и в сжатых элементах — колоннах, так как наличие в них арматуры дает возможность несколько уменьшить их поперечные размеры (по сравнению с бетонными) и повысить их надежность при случайных эксцентриситетах продольных сил и поперечных нагрузках. Продольные стержни арматуры колонн соединяют (также при помощи сварки) поперечными стержнямй во избежание потери устойчивости, вследствие работы на сжатие.

Раньше в железобетоне применялись в основном бетоны марок 100—200, в настоящее время обычными (для сборного железобетона) становятся марки 400—500. Для некоторых видов железобетонных конструкций, например колонн, работающих в основном на сжатие, целесообразно повышение марки бетона до 900. При этом повышение марок бетона в настоящее время лимитируется в основном недостаточно высокими качествами заполнителей.

Варьируя марку бетона и количество арматуры в железобетонном элементе (при сохранении его формы и размеров), можно довольно широко видоизменять его прочность. Это дает возможность в одной и той же форме изготовлять элементы различной несущей способности.

Важными свойствами железобетона являются его огнестойкость и коррозионная стойкость, обусловленные тем, что стальные стержни арматуры укрыты в железобетоне защитным слоем бетона.

Жаростойкий железобетон отличается от обычного особыми свойствами материалов: бетон применяется жаростойкий, арматура только из горячекатаной стали, поскольку холоднотянутая проволока при нагревании теряет наклеп и как следствие свою прочность.

Достоинства

Преимущества, присущие монолитному железобетону:

• огнестойкость;
• нет необходимости в применении вспомогательной техники, кранов;
• возможность самостоятельного изготовления;
• имеет идентичную технологию производства для различного цикла;
• не требует большого количества рабочей силы;
• способность противостоять коррозии и окислению;
• высокая сопротивляемость нагрузкам;
• быстрота возведения строительства;
• сейсмическая устойчивость зданий и сооружений;
• обладает продолжительным сроком службы;
• не требует большого количества в строительной технике;
• по истечении многих лет увеличивает свои прочностные характеристики;
• имеет относительно невысокую стоимость строительства;
• еще одно преимущество конструкции – это возможность применения различных форм строительных элементов.

Вернуться к оглавлению

Устойчивость к механическим нагрузкам

За счет малого количества стыковочных швов в монолитном строении, образуется достаточная устойчивость к механическим нагрузкам. Применение монолитного железобетона увеличивает прочность стен и оснований конструкции путем сочетания раствора из цемента, песка, воды и внутренней армировки.

Сопротивление окислению

Монолитная железобетонная конструкция имеет продолжительный срок службы за счет бетонного защитного слоя, который покрывает армирующую сетку. Также долговечность бетона с железной арматурой обеспечивается путем химического воздействия цементного раствора. Процесс химического воздействия обусловлен гидролитически отделяющей извести в момент твердения бетонного раствора, что дает сильную щелочную реакцию. Получившаяся щелочная реакция способна предохранить сталь от окисления.

Не поддается коррозии

Коррозия представляет собой самопроизвольное разрушение металла под воздействием физико-химических или химических взаимодействий с внешней средой. Коррозия бетона с железной арматурой происходит из-за разрушения застывшего цемента и влечет за собой снижение прочностных характеристик. Ржавчина металла сопровождается понижением водопроницаемости и ухудшением сцепления бетона с арматурной сеткой.
Стойкость к образованию коррозии на сооружениях и железобетонных элементах обеспечивается за счет применения специального вида цемента. Предотвратить появление коррозии возможно путем обработки бетонного покрытия специальными жидкостями или покрытием гидроизоляционным материалом.

Самоуплотняемость

За счет специального химического состава железобетон под воздействием влаги не только сохраняет свои прочностные характеристики, но и преувеличивает их. Технические характеристики позволяют железобетону самоуплотняться с течением времени.

Особенности ЖБИ

Использование железобетонных конструкций сегодня актуально во всех сферах строительства Источник 1beton.info
Слово «железобетон» на сегодняшний день стало именем нарицательным, и когда его произносят, не всегда подразумевают строительный материал, но под этим непременно кроется определение какой-либо прочности и незыблемости. И в самом деле, если учитывать качества, которыми обладают монолитные и сборные железобетонные конструкции, такое сравнение не лишено смысла.

Армирование бетона

Армирование бетона позволяет укрепить его структуру, и сделать ее более устойчивой к большим нагрузкам Источник vseoarmature.ru
Создание любых конструкций из железобетона предусматривает армирование стальными прутьями того или иного сечения, о чем упоминается уже в определении самого строительного материала. Для этой цели используется стальная проволока сечением 6 мм, но это чаще всего идет как вспомогательный элемент для общего каркаса. В основном армирование монолитных, сборных и монолитно-сборных конструкций производится стальным прутком диаметром от 10 до 16 мм. При этом используют разную арматуру, то есть, она может быть либо гладкой, либо рифленой (AIII).

Для монолитных и сборных конструкций армирующие каркасы соединяются при помощи вязальной проволоки Источник dom-s-ymom.org

Понятие железобетон

Бетон имеет хорошую прочность на сжатие, чего не скажешь о растяжении. Именно из-за этого бетонные конструкции без арматуры используют очень редко. Для увеличения прочности на растяжение, в бетон при закладке фундамента закладывают металлическую проволоку или арматурные прутья. Из этого можно сделать вывод, что железобетон — это соединение бетона и стальной арматуры. В итоге получается идеальная конструкция, прочная и надежная.

В середине XIX века начали патентовать железобетонные конструкции. И спустя более 150 лет можно сказать, что данный материал существенно претерпел изменения. И его процесс изменения движется до сих пор.