Сборный и сборно-монолитный железобетон: характеристики, особенности и применение
Принципиально, строение сборного железобетона не отличается от монолитного – армирующий стальной каркас и бетон соответствующей марки. Разницу составляет только способ изготовления и в некоторой степени – сфера применения блоков.
Сборный железобетон производится на специальных заводах в виде крупногабаритных элементов. Последние транспортируются на строительную площадку в готовом виде и собираются в одно целое. Первое преимущество такого способа очевидно: на площадке происходит только сборка, так как все производственные стадии – подготовка формы, армирование, отвердение бетона, были осуществлены на заводской площадке.
Типичные представители сборных конструкций – стеновые панели, плиты, коллекторное оборудование, ограждения, фермы и прочее.
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.
- Самая высокая скорость возведения капитальных сооружений: все элементы здания прибывают в готовом виде, а монтаж занимает куда меньше времени, чем изготовление на месте.
- Типовые размеры элементов исключают технические и проектные ошибки, отсутствуют работы по подгонке блоков.
- Эта же особенность позволяет механизировать процесс монтажа в куда большей степени, чем это возможно при работе с нестандартными элементами. Значительно повышает прочность материала предварительное натяжение арматуры. Для этого в форме перед заливкой бетона стержни, канаты, прутки растягивают до величины, не превышающей предела упругости, и в таком виде заливают бетоном. После того как бетон достигает нужной твердости, нагрузку снимают. Арматура стремится вернуться в первоначальное состояние и обжимает сцепленный со сталью бетон. Таким образом, получают блок, в котором каркас растянут, а бетон сжат.
- Такое изделие относят к наиболее прочным вариантам материала. Однако осуществить такой процесс возможно только в заводских условиях.
- Затраты по сравнению с монтажом из монолитного железобетона намного ниже, так как на сборку затрачивается меньше рабочего времени и нет нужды привлекать дополнительную спецтехнику – бетономешалки, бетоноукладчик и прочее.
Недостатки
Недостатки, однако, также очевидны и связаны с особенностями сборки.
- Чем большее количество элементов необходимо соединить, тем больше швов получают в готовых стенах и перекрытиях. Это сказывается на общей прочности, а, главное, создает почву для образования холодовых мостиков.
- Так как блоки изготавливаются по типоразмерам, большого разнообразия элементов ожидать трудно. Проекты зданий из стеновых панелей всегда ограничены по сравнению с объектами, сооруженными монолитным способом.
Технические характеристики
Характеристики сборного железобетона зависят от типа его составляющих – арматуры и бетона. В зависимости от назначения сооружения подбираются и разные материалы.
Материалы
В качества арматуры используются прутки, сетки, канаты и стержни из горячекатаной стали. Диаметр составляет диапазон от 15 до 90 мм:
- низколегированные марки – 25ГС, 15ГС2, 30Г2, используют для относительно легких сооружений;
- сверхпрочные – 30ГСХТ, 25ШЦГС, Ст50 применяют для плит, выдерживающих большие нагрузки.
Бетон также подбирается по назначению готового элемента:
- сверхтяжелый – с плотностью выше 2700 кг/куб м. Используется для блоков несущих конструкций – лестниц, свай, балок, фундамента;
- тяжелый – с плотностью от 1800 кг/куб м, используется при сооружении стен и перекрытий;
- легкий и сверхлегкий — с плотностью выше 600 кг/куб. м и ниже 600 кг/куб м, используется при сооружении легких или декоративных построек и архитектурных элементов.
Выделяют также специальные марки, например, морозостойкий бетон – F100–F800.
Рабочие характеристики плит
Рабочие характеристики плит – расчетное напряжение сжатия, предельный изгибающий момент, допустимое напряжение и так далее зависят от сочетания применяемых бетонов и арматуры, а также условий производства: блоки напряженного бетона по прочности и стойкости к сжатию превосходят все остальные варианты. Плиты, используемые для сооружения всех элементов конструкционной схемы, разделяют на 5 групп.
- Сплошные однослойные с толщиной в 12 см.
- Сплошные с толщиной в 16 см.
- Плиты с круглыми пустотами диаметром в 16 см.
- Плиты с пустотами, диаметр которых составляет 14 см.
- Многопустотные изделия толщиной в 22 см и шириной в 1 м. Такие плиты отличаются лучшими теплоизоляционными свойствами и меньше весят.
- Выделяют также П-образные или ребристые плиты. Они используются для перекрытий и обладают почти такой же прочностью, как сплошные, но более удобны при прокладке коммуникаций или устройстве плавающих полов.
Сплошные и плиты с меньшими пустотами применяют при повышенных нагрузках, поэтому для их изготовления используют только тяжелые бетоны. Для легких и декоративных конструкций используют многопустотные или сплошные плиты с меньшей толщиной.
Стоит отметить, что плиты являются элементами сборно-монолитного и сборного строительства. Однако в документации они также именуются монолитными конструкциями.
С линейными и блочными элементами в малом строительстве сталкиваются реже, за исключением колонн, ригелей и свай для фундамента. Эти элементы изготавливаются из тяжелого и сверхтяжелого бетона, так как должны выдерживать вес постройки.
О том, производят ли из сборного железобетона одноэтажные промышленные здания, дома, колодцы, читайте далее.
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.
- Линейные сборные элементы – это колонны, ригели, прогоны, балки, фермы не только зданий, но и мостов, например.
- Плоскостные – стеновые панели, плиты перекрытий, дорожные плиты, подпорные, перегородки, а также стенки бункеров и резервуаров, где требуется стойкость к очень высоким нагрузкам. Из плоскостных сооружается все многообразие ограждений.
- Блочные – изделия для фундаментов любых сооружений, стенок подвалов и прочего.
- Пространственные – к этой категории относят блок-комнаты, кольца колодцев – водопроводных, канализационных, дренажных, санитарные кабинки, коробчатые элементы силосов и так далее.
Мой блог
Мы проектируем и строим здания и сооружения преимущественно в сборно-монолитном железобетонном каркасе. Расскажем в этой статье про его особенности и преимущества, а также пройдемся по 8 основным элементам.
Ostrova.jpg ЖК «Острова» в Казани: смотрите видеообзор объекта
Почему сборно-монолитный?
Несущий остов в наших проектах представлен готовыми заводскими изделиями — это колонны, преднапряжённые ригели, плиты перекрытия и другие элементы. Все элементы объединяются с помощью омоноличивания стыков — колонны с ригелем и ригеля с плитой перекрытия. При этом объём монолитных работ не превышает 7% от общего объёма работ строительства.
Это дает нам экономический эффект за счёт быстрого возведения несущих конструкций: под одним краном строители монтируют до 4000 кв.м каркаса в месяц. Производство монолитных работ существенно зависит от погодных условий и времени года. Суровый климат в нашей стране вынуждает строителей использовать дополнительные средства: модификаторы для понижения температуры замерзания воды, электропрогрев бетона или другие способы поддержания тепла.
Это приводит к удорожанию строительных работ. Представьте, если вы строите, например, небольшое по современным меркам 9-этажное здание из монолитного каркаса: сколько энергии потребуется для его прогрева?
Наша технология строительства позволяет изготовить на заводе сборные элементы с высокой степенью точности и надежности, ускорить темпы строительства в 1,5-2 раза по сравнению с монолитным и кирпичным строительством, снизить расход основных материалов(цемент, щебень, арматура) в среднем в 2 раза, а также производить строительные работы до -25°С без потери качества и скорости монтажа конструкций.
Конструктивные особенности
Наша каркасная система дает большой простор для архитекторов: им будет несложно сформировать объёмно-планировочные решения за счёт сетки колонн до 12х12 м, которые соединяются ригелями под любым углом. Обычно ригели ухудшают эстетику интерьера помещений — их края выступают в местах пересечения потолков и стен. В нашем каркасе такого нет: мы закладываем ригели в межквартирных стенах или скрываем их в раскладке плит перекрытий.
Cборный каркас позволяет нам увеличить полезную площадь квартир на 5-9% в сравнении с кирпичным домостроением и в зависимости от планировочных решений. В преимущество железобетона верил архитектор Ле Корбюзье уже в начале 20 века: он декларировал знаменитые «5 отправных точек современной архитектуры». В них он отверг предназначение стен как несущей конструкции, провозгласил свободную планировку помещений и свободный от нагрузок фасад, который теперь может принимать любые формы. Эти положения актуальны и сейчас: железобетон был главным строительным материалом XX века и скорее всего останется им в XXI.
Элементы каркаса
А теперь — краткий обзор 8 главных элементов нашего каркаса.
1. Колонны
выполняются неразрезными высотой до 5-ти этажей. Сечение колонн определяется расчетом и может быть от 250х250 до 400х600 с шагом 50 мм в любом направлении. Если потребуется большее сечение колонны по расчету, то производится стыковка двух колонн или параллельно, или под углом, или в виде «Т»-образное сечения. Стыковка колонн по высоте выполняется посредством штепсельного стыка.
2. Ригели
могут быть длиной до 12 (иногда до 15) метров. Наиболее оптимальная с экономической точки зрения сетка для жилья 7-7,5 м. Сечения ригелей в основном 300х250(h) или 400х250(h). А в случае попадания ригеля в край жилой комнаты — высотой сечения 100 и 150 мм. Соответственно, связевые ригели вдоль плит перекрытия могут выполнятся скрытыми.
3. Плиты перекрытия
применяются как безопалубочной формовки (ПБ), так и с агрегатно-поточных линий (ПК). Допускается устройство вырезов в плитах в ПБ — шириной не более 1-й пустоты, в ПК — до 1/3 пролета, но с внесением усиления в чертежи изделия.
4. Лестницы
состоят из сборных маршей, индивидуальных балок под их опирание и пустотных плит для площадок.
5. Диафрагмы жёсткости
устанавливаются в зданиях выше 5-ти этажей. Чаще всего диафрагмы размещают в районе лестничной клетки с частичным опиранием на нее лестничной площадки и балки, а также в межквартирных перегородках.
6. Шахты лифтов
выполняются как полносборные (тюбинги), так и состоящие из отдельных панелей. Они объединяются в пространственный элемент на строительной площадке с помощью стыковки элементов на сварке или омоноличивания выпусков в торцах панелей.
7. Балконные плиты
обычно применяются в сборном исполнении с опиранием на 2 или 3 стороны. Конфигурация балконных плит может быть различна в зависимости от архитектурных решений.
8. Консольные рамки
устраиваются под кирпичную кладку, когда она используется в качестве облицовки фасада. В рамки мы помещаем термовкладыши, чтобы обеспечить утепление ригелей и колонн каркаса.
Посмотрите видеоролик c наглядной демонстрацией нашего каркаса: от изготовления изделий на заводе до сдачи объекта в эксплуатацию.
Унифицированный Сборный Железобетонный Каркас: Виды, Монтаж
Промышленное каркасное здание из сборного железобетона
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».
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.
DARS.pro
— Услуги — Строительство — Монолитный каркас
Каркасно-монолитное строительство загородного дома представляет собой комплекс работ по возведению здания с несущей конструкцией из монолитного железобетонного каркаса или металлического каркаса с элементами монолита.
Так основу будущего дома составляют монолитный железобетонный каркас, состоящий из колонн, балок и ригелей, поддерживающих монолитные или пустотелые плиты перекрытия.
По сути, строение дома составляет система балок, стоек и колонн, которые распределяют нагрузку от несущих балок и плит перекрытия.
Каркасно-монолитное строительство особенно популярно при возведении загородных домов в сегменте элитной недвижимости. Так при строительстве коттеджей VIP и PREMIUM класса и использовании подобных сооружений существует возможность выбора гибких свободных планировочных вариантов этажей, свобода в расположение помещений дома и выборе оригинальных архитектурных новшеств и решений.
Использование в качестве основания монолитного каркаса, при строительстве частных домов, крайне перспективно. Данные строительные технологии дают возможность получать здания с различным количеством этажей и разнообразной архитектурной формой, при этом сократив время стройки до минимума.
Технология строительства
Очередность выполнения строительно-монтажных работ и технология возведения здания с основой из монолитного каркаса подразумевает определенные виды работ. В основу строительства коттеджа ложится возведение остова строения с последующим заполнением проемов стен и укладкой внутренних перегородок.
Особое внимание уделяем несущим колоннам. Их бетонирование выполняется с помощью технологий, использующих марки тяжелого бетона М300, М350. Такие меры нужны для обеспечения надежной и устойчивой опоры для пояса из армированного бетона.
Для заполнения стен используем газоблоки или кирпич. При окончательной отделке стены дополнительно утепляем наружным теплоизоляционным слоем.
Такое решение обеспечит сохранение внутренней температуры помещения при последующем проживании в доме. Слабыми местами теплоизоляции дома могут стать колонны, торцы межэтажных перекрытий, пояса. Эти элементы требуют тщательной изоляции.
Для решения теплоизоляционной задачи применяем минеральный утеплитель или пенополистирол.
Прочность каркасно-монолитной конструкции
Фундамент под строительство загородного дома используем ленточного, свайного или плитного типа. Окончательный вариант основания здания выбирают наши проектировщики после геологических и строительных изысканий:
- анализа грунта земельного участка;
- изучения особенностей рельефа местности;
- проведения расчета устойчивости и восприимчивости к нагрузкам несущего слоя грунта;
- проверки глубины залегания подземных вод;
- анализа и учета проекта возводимого дома.
Каркасная основа строящегося дома представляет собой объединенную, устойчивую к воздействиям и нагрузкам конструкцию. Несущих стен в подобных строениях нет. Роль опоры берут на себя колонны, перекрытия и балки. Такая конструктивная особенность позволяет использовать при обустройстве стен экологичное сырье с низкой теплопроводимостью и высоким уровнем прочности.
Наша Строительная использует железобетон для возведения монолитных перекрытий.
Для реализации таких решений, как для устройства монолитных перекрытий, так и для устройства монолитных стен, колонн, балок и других конструкций мы применяем инвентарную опалубку Это универсальное, надежное, современное решение, которое облегчает процесс сооружения здания, ускоряет возведение дома и гарантирует прочность и безопасность конструкции.
Применение каркасно-монолитного строительства
Использование каркасно-монолитных конструкций при загородном строительстве очень популярно, но при составлении проектной документации частного дома требуется учитывать все характеристики данной формы сооружений. К преимуществам сооружения монолитных зданий можно отнести:
- устойчивость и надежность конструкции;
- свободу выбора формы и архитектурного решения;
- допустимость вариаций с внутренним пространством помещения;
- долговечность службы конструкции;
- простое и быстрое строительство.
При строительстве частного дома необходимо учитывать, что качественно составленный, просчитанный проект дома и профессионально выполненные работы – залог успеха строительства дома.
Возведение домов Строительной
Технология строительства каркасно-монолитных сооружений требует профессионального выполнения строительных работ на всех этапах возведения здания. Услуги наших профессиональных специалистов и использование спецтехники гарантируют долговечность и надежность при эксплуатации здания.
Наша Строительная добросовестно осуществит выполнение строительных работ монолитных домов «под ключ». Профессионалы своего дела, мы используем качественные современные материалы и несем ответственность за гарантию качества произведенных строительных работ.
Источник: https://dars.pro/services/construction/monolitnyj-karkas
По какому принципу компонуется каркас
Сразу хотелось бы отметить, что создание остова здания не является каким-то абсолютно примитивным действием, выполняемым на основе готовых схем и одинаковых планировочных решений. Варианты компоновки составляющих каркаса разрабатываются индивидуально для каждого объекта, в составе проекта которого присутствует спецификация сборных железобетонных элементов.
Сборные железобетонные элементы, скомпонованные в четырёх вариантах
Просто при этом берут за основу определённую статическую схему, которая и называется унифицированной:
- Задача проектировщиков – создать настолько жёсткую систему, которая позволит ей выдерживать все горизонтально воздействующие на здание нагрузки.
- Они воспринимаются не отдельными вертикальными элементами, а связанными вертикально диафрагмами, которые и передают усилие фундаменту.
- Наряду с ними устойчивость обеспечивают и горизонтальные конструкции, коими являются перекрытия.
- Их совместная работа призвана придать каркасу устойчивость, не допуская её потери при кручении и воздействии изгибающих нагрузок.
На колонны опираются изгибаемые железобетонные элементы
На заметку! Надёжность каждого блока здания обеспечивает минимум три плоских жёстких диафрагмы с непересекающимися горизонтальными осями. Ядро получается замкнутым, и обладающим устойчивостью к крутящим усилиям. Вот это решение и является наиболее оптимальным.
- Что касается вертикальных диафрагм, то их размещают обычно так, чтобы их общий центр изгиба мог совпасть с центром воздействия веса здания, а так же с точкой воздействия ветровой нагрузки.
Однако плоские диафрагмы не работают сами по себе. Чтобы связать их воедино, создаются пространственные диафрагмы, образующие своеобразное ядро жёсткости, которое может быть не только сборным, но и монолитным. Как всё это стыкуется и совместно работает, и повествует наша дальнейшая инструкция.
Составляющие унифицированного каркаса
Основные элементы монолитных бетонных и железобетонных конструкций
Понятно, что жёсткость железобетонного элемента отдельно взятого, обеспечивает жёсткость всего каркаса в целом. Поэтому каждый вид изделия имеет по нескольку модификаций. Тот или иной вариант подбирают в зависимости от точки его расположения в структуре каркаса, и, конечно же, тех нагрузок, которые ему предстоит воспринимать.
Соответственно, каждое изделие просчитано на эти самые нагрузки. Но прежде чем говорить о них, представим вашему вниманию список элементов унифицированного каркаса.
Итак, элементы – железобетонный каркас:
| Наименование элемента | Краткая информация по железобетону унифицированного каркаса |
| Колонны в системе каркаса – это сжатые железобетонные элементы. То есть, находясь в связке с другими деталями, они работают на сжатие.
К фундаменту колонна крепится путём заливки бетоном. Подколонник чаще всего проектируется монолитным, но есть и сборные варианты. |
| Ригель является горизонтальным несущим элементом, имеющим Г-образное или Т-образное сечение. Продольная полка предназначена для опирания элементов перекрытия. Такая его конструкция позволяет уменьшить размер той части ригеля, которая выступает внутрь помещения. Так как ригель опирается на колонны, то в его торцах есть подрезки, которые по глубине соответствуют параметрам консоли вертикальной опоры. Если рассмотреть сечение ригеля, то по нижней его грани ширина такая же, как у колонны (40 см). Высота изделия составляет 450 мм, а высота его полки, на которую опирается перекрытие – 250 мм. |
| Все основные эксплуатационные вертикальные нагрузки воспринимают межэтажные перекрытия, обеспечивая зданию устойчивость в горизонтальной плоскости.
Классифицируют их так:
Плиты опираются либо на ригельные полки, либо на полки диафрагм жёсткости. Как вариант, для их опирания могут монтироваться стальные балки. |
| В унифицированном каркасе такой элемент, как диафрагма жёсткости, может быть выполнен на месте в монолитном варианте, либо составляться из отдельных сборных деталей.
Устанавливают диафрагму в пролёт между колоннами, с которыми она совместно и работает. |
| Лестничные марши в унифицированном каркасе располагают в своеобразном модуле, образуемом четырьмя угловыми колоннами. Для примыкания к ним у марша есть специальные вырезы.
Лестницы в унифицированном каркасе бывают двух-, либо трёхмаршевые, что зависит от высоты этажа. Марш имеет Z-образную форму, горизонтальный участок которой образует лестничную площадку. |
| Ограждающие конструкции унифицированного каркаса – это навесные панели из керамзитобетона толщиной 340 мм. Изначально перед разработчиками стоял выбор из двух вариантов: однослойных панелей из лёгкого бетона, к коим относится и обсуждаемый нами вариант, а так же трёхслойные изделия из тяжёлого железобетона. Но, учитывая необходимость навешивания панелей на каркас и создания изделий со сложной конфигурацией, возникали некоторые сложности при их изготовлении. Однослойная панель не столь трудоёмка в производстве.
|
Далее чуть более подробно познакомим вас с критериями подбора элементов при проектировании каркаса.
