Здания из монолитного железобетона. Здания и сооружения из монолитного железобетона
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Технология возведения зданий из монолитного железобетона
В современном строительстве возведение зданий и сооружений из монолитных железобетонных конструкций составляет более 60% по объёму. Из монолитного бетона возводят большинство зданий, подземные сооружения, опоры мостов, гидротехнические сооружения, резервуары, трубы, подпорные стенки и многое другое.
Здания из монолитного железобетона разделяются на монолитные и сборно-монолитные и выполняются по следующим конструктивным схемам:
Монолитные несущие и ограждающие конструкции;
Монолитный каркас (колонны и перекрытия), наружные и внутренние стены сборные или каменных материалов;
Монолитные наружные и внутренние стены, перекрытия и перегородки сборные;
Отдельные части зданий из монолитного железобетона (ядра жесткости, сплошные плиты перекрытий).
Здания из монолитного железобетона имеет ряд достоинств по отношению к зданиям других конструкций:
Высокая архитектурная выразительность фасадов зданий за счёт свободных (от размерных модулей) объёмно-планировочных решений, возможность строительства зданий сложной конфигурации в плане;
Исключаются многочисленные стыки сборных элементов (или снижается их количество), что ведёт к уменьшению номенклатуры видов СМР, снижению трудоёмкости, повышению качества строительства;
Экономятся основные строительные материалы (металл-арматура, цемент, кирпич, лесоматериалы) за счёт рациональных конструктивных решений;
Экономический эффект снижения суммарной трудоёмкости и приведенных трудозатрат (снижение затрат на создание и эксплуатацию произведенной базы, экономия материалов, уменьшение энергозатрат).
Вместе с тем монолитное домостроение имеет особенности, сдерживающее его более широкое применение:
Увеличенная трудоёмкость некоторых процессов (опалубочные, арматурные работы, уплотнение бетонной смеси и др.);
Необходимость тщательного выполнения технологических регламентов производства работ и контроля их качества;
Относительно сложные технологические процессы, что диктует повышенную требовательность к квалификации работников.
Дальнейшее развитие монолитного строительства базируется на совершенствовании технологий опалубочных, арматурных и бетонных работ:
Использование инвентарной, быстроразъёмной опалубки модульных опалубочных систем; полимерных, антиадгезионных покрытий, снижающих затраты труда по очистке и смазке щитов опалубки;
Более широкое применение эффективных несъёмных опалубок, применение самоподъёмных опалубок;
Использование армокаркасов полной готовности, переход от свар-ных соединений к механическим стыкам;
Совершенствование бетоноукладочных комплексов (транспортиро-вание и укладка бетонных смесей) за счёт применения высокопро-изводительной механизации;
Переход на высокоподвижные и литые смеси, исключающие (или снижающие объём) работы по их уплотнению, совершенствование средств укладки и уплотнения бетонных смесей.
Комплексный процесс возведения зданий из монолитного железобето-на состоит из заготовительных и построечных работ.
Заготовительные работы включают: изготовление опалубки, артурных изделий, армоопалубочных блоков, приготовление бетонной смеси. Эти про-цессы выполняются вне строительной площадки (или за пределами зоны работ), как правило в заводских условиях.
Построечные процессы выполняются непосредственно на строитель-ной площадке. К ним относятся: установка опалубки и арматуры; транспор-тирование, распределение и укладка бетонной смеси; выдерживание и уход за бетоном; демонтаж опалубки.
Организация работ должна предусматривать максимальную совмести-мость работ по времени и поточность на базе комплексной механизации всех работ. Ведущий процесс в монолитном домостроении - укладка и уход за бетоном, поэтому в основе комплексной механизации лежит применение того или иного бетоноукладочного комплекса.
Бетоноукладочный комплекс - устанавливаемая в строительной технологической документации цепочка машин и механизмов по которой перемещается бетонная смесь от места изготовления до места укладки в конструкцию. Например:
1) бетонный завод (БЗ) автобетоновоз (АБ) или автобетоносме-ситель (АБС) бадья (Б) башенный кран (БК);
2) БЗ АБ Б бетоноукладчик (БУ);
3) БЗ АС автобетононасос (АБНС).
Каждый бетоноукладочный комплекс имеет ведущую машину, по производи-тельности которой ведут расчёт и подбор вспомогательных средств.
Методы возведения монолитных зданий основываются на использовании принципиально различных видов опалубок. Классификация их приведена в таблице
Таблица 1. Классификация опалубочных систем
|
Тип опалубки |
Особенности конструкции |
Область применения |
|
|
1.Разборно-переставная 1.1.Мелкощи- товая 1.2. Крупно-щитовая 2. Объёмно-переставная, вертикально и горизонтально извлекаемая. 3.Скользящая |
Состоит из щитов, поддерживающих, кре-пёжных, установочных и др. элементов. Устанавливается для каждого блока бето-нирования, после достижения бетоном распалубочной прочности разбирается и переставляется на другое место. Состоит из отдельных элементов-щитов массой до 70кг (стальная рама)или 40кг (алюминиевые сплавы). Отдельные щиты могут собираться в опалубочные панели или блоки. Инвентарная, с размерными модулями 10…30см (у разных фирм). Соединения быстроразъёмные замковые или балочные. Потолочные элементы укладываются на ригели установленные по стойкам. Состоит из крупноразмерных щитов, конструктивно связанная с поддерживаю-щими элементами. Щиты воспринимают все технологические нагрузки и могут быть оборудованы подмостями, домкра-тами, подкосами и др. вспомогательными механизмами. Конструкция, набирающаяся из П-образ-ных секций и Г-образных полусекций. Образует П-образный каркас с шарнирно-закреплёнными опалубочными панелями стени перекрытия; ручного, механическо-го или гидравлического устройства для отрыва шитов от затвердевшего бетона и приведения конструкции в транспортное положение. Состоит из щитов, закреплённого на дом-кратных рамах рабочего пола, домкратов и других элементов (подвесных подмостей, домкратных стержней и др.). щиты зак-реплены на домкратных рамах и имеют конусность 5…7мм на каждую сторону. Состоит из плит, объёмных элементов, скорлуп, металлических профилирован-ных элементов и других конструкций, выполняющих при бетонировании роль опалубки и остающих в затведевшем бетоне. |
Бетонирование разнотипных конструкций, в том числе с вертикальными, наклонны-ми и горизонтальными по-верхностями любого очер-тания. Бетонирование крупнораз-мерных и массивных кон-струкций, в том числе стен и перекрытий. Необходим монтажный кран. Жилые и общественные здания, протяжённой компо-новки с поперечными несу-щими стенами и монолит-ными перекрытиями. Высотные компактные в плане здания и сооружения с неизменяемым сечением, толщиной не менее 12см. Выполнение конструкций без распалубки с выполне-нием, в последующем функций гидроизоляции, облицовки, утепления, внешнего армирования и др. |
|
|
4. Несъёмная |
|||
|
Тип опалубки |
Особенности конструкции |
Область применения |
|
|
5. Блочная 5.1. Разъём-ная 5.2. Неразъём-ная 5.3. Перенала-живаемая. |
Состоит из щитов и поддерживающих элементов, собранных в пространственные блоки. Перед демонтажём поверхности опалубки отделяются и отводятся от бетона. Блок - форма с фиксированным положе-нием формующих поверхностей. Допускает изменение размеров в плане и по высоте. |
Бетонирование отдельно стоящих фундаментов, ростверков, а так же внут-ренней поверхности замкну-тых ячеек, в том числе жи-лых зданий и лифтовых шахт. Бетонирование однотипных конструкций большого объёма. Бетонирование однотипных конструкций небольшого объёма с распалубкой в раннем возрасте (отдельные фундаменты). Разнотипные монолитные конструкции. |
При возведении сооружений используются и другие виды опалубки: горизонтально-перемещаемая (катучая и туннельная), пневматическая, разборно-переставная, переставная самоподъемная и их модификации.
Организация работ при строительстве монолитных железобетонных зданий
Комплексный процесс возведения монолитных железобетонных конструкций состоит из технологически связанных и последовательно выполняемых простых процессов:
Установка (монтаж) опалубочной системы;
Арматурные работы и установка закладных деталей;
Укладка и уплотнение бетонной смеси;
Уход за бетоном (увлажнение-летом, утепление - зимой), набор распалубочной прочности;
Распалубливание;
Монтаж сборных конструкций (по проекту).
Каждый простой процесс выполняют специализированные звенья, объединённые в комплексную бригаду. Профессиональный и численно-квалификационный состав звена устанавливается в зависимости от типа опалубочной системы на основании норм, приведённых в ЕНиР (Сб.4) или в соответствии с калькуляцией (расчётом). Работа звеньев внутри бригады организуется поточно-расчленённым методом по графику ритмичного строительного потока. Продолжительность работ каждого звена на захватке принимается равной продолжительности работы ведущего звена, которая, в свою очередь, определяется производительностью бетоноукладочного комплекса. Число рабочих, выполняющих арматурные и опалубочные работы, подбирают так, чтобы обеспечить необходимый фронт работ ведущему процессу (бетонированию).
Для организации поточного производства работ конструкцию разбивают в плане на захватки (карты, блоки бетонирования), а по высоте на ярусы. При подборе пространственных параметров (захваток и ярусов) необходимо соблюдать определённые правила.
При разбивке на захватки:
Горизонтальная разрезка предполагает равновеликость каждого простого процесса по трудоёмкости (с возможным отклонением до 25%);
За минимальный размер захватки принимать объём работы одного звена на протяжении одной смены;
Размер захватки следует увязать с величиной блока, бетонируемого без перерыва или с устройством рабочих швов;
Количество захваток на объекте должно быть равно или кратно числу потоков. монолитный дом арматурный опалубочный
При разбивке на ярусы:
Одноэтажное здание разбивается на два яруса (1 - фундаменты, 2 - стены); многоэтажное - за ярус принимается этаж (высотой не более 4-х м.) с перекрытиями;
При разбивке на ярусы учитывать проектную необходимость устройства рабочих и температурных швов.
Размер захваток обычно соответствует длине секции здания или включает целое число бетонируемых элементов (фундаментов, колонн и др.) или определяется по границам участков, намеченных для устройства швов.
При технологическом проектировании бетонных работ необходимо:
Выбрать опалубочную систему и технологию производства работ;
Определить трудоёмкость каждого процесса;
Установить пространственные и временные параметры потока;
Произвести выбор бетоноукладочного комплекса;
Определить и подобрать необходимое оборудование для опалубочных, арматурных и бетонных работ;
Произвести комплектацию бригад и звеньев, определить общее число рабочих (в том числе по квалификации);
Составить календарный график комплексного процесса;
Составить ведомости потребных материально-технических средств.
Общая продолжительность работ выражается формулой:
Т = К (m + n - 1) + ? t б где: К - модуль цикличности,
А А - количество рабочих смен (полусмен),
m - количество ярусозахваток (всё здание),
n- количество частных потоков,
t - время для набора прочности.
n - может быть равно: 4, 3 (при использовании арматурно- опалубочных блоков), 2 (несъёмная опалубка).
Особенности технологического проектирования монолитного домостроения
Технология и организация монолитных железобетонных работ отражается в отдельном разделе проекта производства работ (ППР). В состав должны включаться технологические карты:
Выполнение опалубочных работ (вид опалубочной системы, её комплектация, технология сборки-разборки, организация поточных работ, «привязка» параметров потока к конкретным конструкциям, комплексная механизация процессов, расчёт состава звеньев и бригад, контроль качества работ, охрана труда, материально-технические ресурсы, индивидуальные конструкторские решения, еденичные калькуляции ненормированных работ);
Арматурные работы (изготовление арматурных изделий, технология армирования для каждой группы конструкций, организация арматурных работ и др.);
Бетонные работы (выбор бетоноукладочного комплекса, расчёт параметров ведущей и вспомогательных машин, подбор малой механизации, выбор технологии и организация работ по укладке бетонной смеси и уходе за бетоном в процессе твердения, требования к организации работ в зимнее время, расчёт состава бригад и др.).
В составе ППР должен быть календарный график производства комп-лекса работ по изготовлению железобетонных конструкций здания. На пери-од ведения бетонных работ составляется стройгенплан (СГП). При составле-нии СГП, помимо выполнения основных требований, необходимо преду-смотреть:
Открытые площадки для хранения, сборки-разборки и ремонта опалубки, очистки и смазки щитов;
Приобъектные арматурные мастерские (желательно совмещёные со складом арматуры);
Бетоносмесительный комплекс (завод или узел) со всеми необходимыми сооружениями (склады, ёмкости, конвейеры и др.);
Крытые склады для хранения цемента, утеплителя, столярных изделий, расходных материалов);
Площадки для приёма бетонных смесей в зоне бетонирования;
Определение мест стоянок (расположение) машин и механизмов бетоноукладочного комплекса в процессе возведения всего объекта.
В состав ППР включаются обязательные разделы: по охране труда на строительной площадке (в целом); и охране окружающей среды с обоснованием и перечнем принятых мероприятий.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Строительные материалы, применяемые при бетонных работах. Части зданий. Конструкции из монолитного бетона и железобетона. Приготовление и транспортирование бетонной смеси. Производство опалубочных и арматурных работ. Укладка и уплотнение бетонной смеси.
реферат , добавлен 16.03.2015
Состав бетонных и железобетонных работ, виды конструкций. Назначение и устройство опалубки. Составные части опалубки и опалубочных систем, требования к ним. Основные типы опалубок и материалы для их изготовления. Технология процессов опалубливания.
отчет по практике , добавлен 10.03.2017
Определение перечня конструктивных элементов и методов возведения здания. Выбор монтажного крана. Подсчет объемов работ при земляных работах. Определение объемов опалубочных, арматурных и бетонных работ. Расчет производства работ по кирпичной кладке.
курсовая работа , добавлен 23.06.2009
Расчетная схема котлована. Расчет опалубочных щитов и схваток, объемов арматурных и бетонных работ. Определение числа захваток при бетонировании. Выбор машин и механизмов для земляных и монтажных работ. Устройство опалубки и армирование фундаментов.
дипломная работа , добавлен 11.03.2016
Выбор вида земляного сооружения. Определение объемов работ по возведение фундаментов из монолитного железобетона. Выбор комплекта машин для выполнения земляных работ. Выбор комплекта машин, оборудования и приспособлений для производства бетонных работ.
курсовая работа , добавлен 18.03.2015
Определение вида земляных работ для устройства фундамента, подсчет объемов опалубочных и арматурных работ. Определение числа захваток при бетонировании. Выбор машин и механизмов для земляных и монтажных работ. Калькуляция трудозатрат и машинного времени.
курсовая работа , добавлен 09.02.2017
Проблемы проектирования монолитного здания. Расчет параметров выдерживания бетона в стенах, выбор и конструирование опалубки. Выбор способа укладки бетонной смеси. Контроль качества бетона. Строительный генеральный план. Экономическое обоснование проекта.
курсовая работа , добавлен 16.09.2017
Мировой опыт строительства сооружений из монолитного железобетона. Сущность и технология монолитного домостроения. Основные проблемы, вызывающие дефекты при монолитном домостроении. Бетонирование вертикальных конструкций в пределах одной захватки.
реферат , добавлен 27.11.2012
Требования к бетону. Выбор материалов и требования к ним. Требования к приготовлению и транспортированию бетонной смеси. Расчёт бетонных, арматурных и опалубочных работ. Конструкция опалубки и опалубочные работы. Расчёт производства работ в зимний период.
курсовая работа , добавлен 05.12.2014
Разработка проекта возведения надземной части здания с несущими конструкциями из монолитного железобетона: выбор способа производства работ, калькуляция трудовых затрат, контроль качества производства, оценка потребностей в инвентаре и инструментах.
(Документ)
stroi_monolit.doc
Мазов Е.П.СТРОИТЕЛЬСТВО МОНОЛИТНЫХ ЗДАНИЙ
Рецензенты: Федоров В.С.- член-корреспондент РААСН, д.т.н., профессор
Энно И.К.- к.т.н., профессор
В настоящем учебном пособии даны конструктивно-технологические принципы возведения монолитных зданий, приведена технология производства монолитных бетонных, опалубочных и арматурных работ; даны необходимые данные для выбора и расчета бетононасосных установок, даны примеры применения различных типов опалубок, рассмотрены вопросы безопалубочного бетонирования, приобъектные полигоны и базы монолитного домостроения, а также методы зимнего бетонирования.
Большая часть материалов и разработок, представленных в учебном пособии являются авторскими, основанные на многолетнем опыте внедрения в отечественных стройках.
Учебное пособие предназначено для слушателей ГОУ ДПО ГАСИС по направлению «Промышленное и гражданское строительство» и может быть использовано для написания аттестационной работы, а также при разработке технологических карт и проектов производства работ в монолитном домостроении.
1.Специфика возведения монолитных зданий…………………….6
1.1. Конструктивные решения монолитных зданий………………………6
2.Бетоны. Классификация и состав……………………….…………… 13
2.1. Классификация и состав……………………………………………….13
2.2. Подбор состава бетона…………………………………………………15
2.3. Свойства бетонных смесей и бетонов…………………………………16
3.Монолитные бетонные работы…………………………………. 18
3.1. Добавки в монолитном бетоне………………………………………..18
3.2. Приготовление и доставка бетонных смесей…………………………20
3.3.Особенности приготовления и доставки бетонных смесей при отрицательных температурах наружного воздуха…………………….25
3.4. Укладка бетонных смесей с помощью бетононасосов………………..27
3.5.Расчет гидравлических потерь в трубопроводе ……………………….35
3.6.Бетонирование монолитных конструкций………………………….….37
3.7.Особенности укладки бетонных смесей при отрицательных
Температурах наружного воздуха………………………………………45
3.8. Контроль качества монолитных бетонных работ……………………..47
3.9. Охрана труда…………………………………………………………..…50
4.Опалубка и опалубочные работы…………………………………53
4.1 Назначение и требование к опалубке……………………………………53
4.2 Виды опалубок и область применения……………………………….…53
4.3.Выбор опалубки………………………………………………………….60
4.4.Технология опалубочных работ…………………………………………62
4.5.Примеры применения опалубки в монолитном строительстве……….63
5.Арматура и арматурные работы…………………………………..67
5.1.Назначение и классификация арматуры……………………………….67
5.2.Заготовка, транспортировка и складирование арматуры…………….69
5.3. Укрупнительная сборка и монтаж арматуры…………………………70
6. Приобъектные полигоны в монолитном строительстве………..75
7.Безопалубочное бетонирование монолитных конструкций…..80
8.Бетонирование монолитных конструкций при отрицательных температурах наружного воздуха…………………………………82
8.1.Общие положения и понятия…………………………………………..82
8.2. Методы зимнего бетонирования………………………………………83
8.2.1. Метод термоса………………………………………………………..83
8.2.2. Применение противоморозных добавок…………………………….84
8.2.3. Предварительный электроразогрев………………………………….85
8.2.4. Электродный прогрев…………………………………………………87
8.2.5. Электропрогрев с помощью нагревательных проводов……………90
8.2.6. Обогрев бетона с помощью термоактивной опалубки……………100
8.2.7. Обогрев бетона с помощью термоактивных гибких
Покрытий (ТАГП)……………………………………………………..101
8.2.8.Камерный метод обогрева. Обогрев с помощью
Теплогазогенератора…………………………………………………102
8.2.9.Обогрев с помощью газовых горелок…………………………………103
Заключение ………………………………………………………..106
Литература и источники…………………………………………...107
ВВЕДЕНИЕ
В последние годы в России наряду со сборным домостроением, где изготовление основных несущих конструкций зданий осуществляется на ДСК и заводах ЖБИ начал активно внедряться метод монолитного домостроения, который позволяет изготавливать конструкции (стены, перекрытия, колонны, лестничные марши и др.) непосредственно на стройплощадке при возведении здания. Для этого применяются различные типы опалубок.
За рубежом (США, Англия, Франция, Турция и др.) объем зданий из монолитного бетона составляет 60-80% от общего объема строительства. В России по разным оценкам монолитное домостроение пока составляет 15-20%.
Технико-экономический анализ показывает, что в ряде случаев монолитный железобетон более эффективен по расходу металла, суммарной трудоемкости и приведенным затратам.
Строительство монолитных зданий по сравнению со сборным домостроением позволяет снизить единовременные затраты на создание производственной базы на 30....40 % (заводы ЖБИ, ЖБК и ДСК), уменьшить расход стали на 10...20 % (технологическая и монтажная арматура в сборных конструкциях), энергетические затраты - на 30 % (формовка, пропарка сборных изделий).
Другие преимущества монолитных зданий – это строительство в сейсмических районах; в условиях, где нет производственной базы (заводы ЖБИ); реконструкция зданий, ну и хотелось бы отметить архитектурную выразительность зданий, выполненных в монолитном исполнении.
Основными направлениями совершенствования строительства монолитных зданий являются:
Минимизация и техническое оснащение ручных процессов,
Применение индустриальных технологичных опалубок,
Внедрение специализированных высокопроизводительных машин, механизмов и оборудования(бетоносмесительные и бетононасосные установки),
Широкая химизация технологии бетонирования и использование эффективных строительных материалов,
Интенсификация монолитных процессов и увеличение мощностей средств ведения бетонных работ,
Разработка эффективных способов зимнего бетонирования,
Подготовка высококвалифицированных кадров-монолитчиков.
Комплексный технологический процесс строительства монолитных зданий включает опалубочные, арматурные и бетонные работы. К основным процессам монолитных работ относятся: монтаж и демонтаж опалубки, установка, вязка или сварка арматуры и укладка бетонной смеси.
1.Специфика возведения монолитных зданий
Принято различать по конструктивным типам: монолитные и сборно-монолитные здания. Монолитными называются здания в которых основные несущие конструкции (внутренние стены, колонны и перекрытия) выполнены из монолитного бетона. Сборными могут быть ограждающие конструкции, лестничные марши, перегородки и т.п. Доля монолитности должна составлять 70 и более % от общего объема конструктивных элементов здания. Сборно-монолитными называются здания, в которых часть конструкций выполнена в монолите, а другая в сборном варианте. Доля монолитности должна быть от 30 до 70% от общего объема конструктивных элементов.
Организация технологического процесса возведения зданий из монолитного бетона создает большие возможности для творческих поисков и в силу гибкости формообразования позволяет достичь наибольшего соответствия архитектуры зданий их функциональному назначению.
1.1 Конструктивные решения монолитных зданий
Здания из монолитного бетона могут проектироваться перекрестно-стеновой конструктивной системы с несущими или ненесущими наружными стенами, поперечно-стеновой, когда несущими вертикальными элементами являются только поперечные стены, или продольно-стеновой с несущими продольными стенами.(Рис.1.1.)
Рис. I.1. Бескаркасные стеновые конструктивные системы жилых зданий:
а, б - поперечно-стеновая (с параллельными и радиальными несущими стенами); в - продольно-стеновая; г, д - перекрестно-стеновая
Используя монолитный бетон можно практически реализовать любую архитектурную идею. Монолитный бетон является наиболее «удобным» материалом для создания уникальных сооружений, крупных общественных зданий со сложными функциями и соответственно сложной, многоплановой структурой. Гибкость монолитного бетона в жилищном строительстве в первую очередь проявляется в возможности свободного выбора планировочного решения зданий.
Без значительного усложнения технологии возведения могут сооружаться жилые дома различных типов: обычные квартирные, гостиничного типа, спальные корпуса пансионатов и др. Легко достигается в монолите изменение высоты этажа, что весьма важно для размещения в первых этажах нежилых помещений и офисов. В таких помещениях величина пролетов и высота может приниматься в соответствии с функциональными требованиями встраиваемых предприятий.
В зависимости от величины пролета плит перекрытий стеновые конструктивные системы подразделяют на малопролетные (до4,8м), среднепролетные (до7,2м) и большепролетные (более 7,2м). В практике жилищного строительства применяют малопролетные и среднепролетные конструктивные системы.
В зданиях с поперечными несущими стенами горизонтальные нагрузки, действующие перпендикулярно несущими стенами, воспринимаются отдельными диафрагмами жесткости, расположенными в продольном направлении здания, плоской рамой за счет жесткого соединения поперечных стен и плит перекрытий, радиальными поперечными стенами при сложной форме здания в плане.
В зданиях с продольными несущими стенами горизонтальные нагрузки, действующие перпендикулярно этим стенам, воспринимаются отдельными поперечными стенами лестничных клеток, торцевыми и межсекционными стенами.
В зданиях с перекрестными несущими стенами горизонтальные нагрузки в зависимости от направления их действия воспринимаются продольными или поперечными стенами, в связи с чем эта конструктивная система позволяет возводить наиболее прочные, жесткие и устойчивые здания. По высоте и в плане здания конструктивная система может быть регулярной и нерегулярной. К регулярным системам относятся здания с одинаковым в плане поэтажным расположением стен и проемов, а к нерегулярным- здания с вертикальными и горизонтальными конструкциями разных размера и типа (например, на первых этажах- колонны, а на вышележащих этажах- стены; здание имеет расширение или сужение размеров стен по высоте, разные их высоты и т.п.).Выбор конструктивной системы здания по условиям обеспечения прочности и жесткости осуществляется на основании статических расчетов и зависит от этажности, геологических и грунтовых условий строительства.
Конструктивно-технологический тип здания связан с методом его возведения. Можно выделить два основных и наиболее распространенных конструктивно-технологических типа бескаркасных зданий, возводимых в съемных (переставных) опалубках.
Здания первого конструктивно-технологического типа.
В зданиях этого типа на первом этапе поэтажно возводят внутренние и наружные несущие стены, на втором этапе устраивают перекрытия. Внутренние стены таких зданий всегда монолитные однослойные, наружные- монолитные и сборно монолитные. Для возведения стен в этом случае применяется крупнощитовая или блочная опалубка. (Рис.1.2.)
Рис. 1.2. Возведение здания первого конструктивно-технологического типа в блочной и крупнощитовой опалубках:-
1- крупнощитовая опалубка;
2- блочная опалубка;
3 -монолитная стена;
4 - сборные плиты перекрытия;
5 -горизонтальный технологический шов
Перекрытия, применяемые в зданиях первого конструктивно-технологического типа, как правило, сборные из сплошных или многопустотных плит. Возможно применение сборно-монолитных и монолитных перекрытий.
Здания второго конструктивно-технологического типа.
В зданиях второго типа на первом этапе одновременно либо последовательно возводят несущие стены и перекрытия из монолитного бетона. Наружные стены возводят на втором этапе.
При одновременном возведении стен и перекрытий применяется объемно-переставная (туннельная) опалубка (Рис.1.3.)
Рис. 1.3. Возведение здания второго конструктивно-технологического типа в обьемно-переставной (туннельной) опалубке: 1 - Г-образный элемент обьемно-переставной опалубки (полутуннель); 2 - траверса для подъема опалубки; 3 -цокольная опалубка, устанавливаемая на крестообразных вставках; 4 - крестообразная вставка; 5 - торцевая опалубка перекрытия; 6 - торцевая опалубка стены; 7 - проемообразователь; 8 - крепежные болты опалубки; 9 -крупнощитовая опалубка стен для устройства торца дома; 10-11 - рабочие площадки; 12 - телескопическая стойка; 13 -инфракрасный излучатель;14- ограждение; 15 - брезент для закрытия туннеля во время прогрева бетона; 16 –домкрат
Внутренние стены проектируются однослойными монолитными преимущественно из тяжелого бетона. Класс бетона по прочности на сжатие назначается из условия обеспечения прочности стен не ниже В15. Толщина стен принимается по результатам расчета на силовые воздействия и должна отвечать требованиям звукоизоляции. Минимальная толщина межквартирных стен назначается 160мм.
Рис.1. 4. Схемы армирования монолитных стен в зданиях, возводимых:
А)- в обычных инженерно-геологических условиях; б) - в сейсмических районах. I - пространственные каркасы, устанавливаемые в местах пересечения стен; 2 - каркасы, устанавливаемые у граней проемов; 3 - армоблок из плоских каркасов; 4 - пространственный каркас перемычек
Рис. 1.5. Схемы вертикальных стыковых соединений монолитных стен:
а - бесшпоночное; б - с равномерно распределенными по высоте шпонками; в - с дискретно расположенными сквозными шпонками: 1 - монолитные стены, бетонируемые в первую очередь; 2 - стены, бетонируемые во вторую очередь; 3 - отсекатель из тканой сетки, укрепляемый на каркасе; 4 - горизонтальные арматурные связи
Наружные стены могут выполняться однослойными монолитными из ячеистого бетона с плотностью до 900кг/м3 при обязательном устройстве наружного защитного слоя. Наибольшее применение нашли наружные стены трехслойной сборной конструкции, которые соответствуют требованиям СНиП 23-02-2003 (Тепловая защита зданий).
Примеры ограждающих конструкций :
Рис.1.6. Трехслойная ограждающая конструкция. 1).Состоящая из ячеистого бетона (толщиной -0,4м), теплоизоляционного материала (пенополистирола толщиной -0.1м) и облицовочной кирпичной кладки (толщиной -0,125м) 2). Трехслойная ограждающая конструкция. Состоящая из внутренней кирпичной кладки (толщиной -0,25м), теплоизоляционного материала (плита минераловатная толщиной -0,1м) и облицовочной кирпичной кладки (толщиной -0,125м).
Перекрытия применяются монолитные, сборно-монолитные и сборные.
М
Рис. 1.7.Трехслойная ограждающая конструкция. Состоящая из монолитного железобетона(толщиной-0,18м), теплоизоляционного материала (полистиролбетонные блоки толщиной-0.3м) и штукатурка (толщиной 0,02м)
1-полистирольные блоки,
2-монолитный железобетон,
3-торкрет-бетон (штукатурка).
онолитные перекрытия рассчитываются и конструируются как плиты, опертые по контуру или по трем сторонам с четвертой свободной стороной на унифицированную нагрузку для жилых помещений.
Сборно-монолитные перекрытия представляют двухслойную конструкцию по толщине плиты: нижний слой-сборная плита (скорлупа) толщиной 40-60мм, используемая в качестве несъемной опалубки; верхний слой- монолитный бетон толщиной 120-140мм. Расчет сборно-монолитного перекрытия на унифицированную нагрузку для жилых помещений производится как для сплошной монолитной плиты. Сборную плиту изготавливают с применением стальных форм-опалубок в полигонных условиях из тяжелого бетона класса В15. монолитный слой выполняется из тяжелого или легкого бетона класса не нижеВ12,5.
Сборные плиты перекрытия применяются: сплошные размером на планировочную ячейку и многопустотный настил.
Шахты лифтов выполняются монолитными.
Лестницы выполняются из унифицированных сборных железобетонных маршей и площадок, а также в монолитном исполнении с применением специальной формы-опалубки.
2. БЕТОНЫ. КЛАССИФИКАЦИЯ И СОСТАВ
2.1. Классификация и состав
Бетоны классифицируют по ряду признаков. (ГОСТ 25192-82) По назначению различают конструктивные бетоны, из которых изготовляют несущие и ограждающие конструкции. По плотности бетоны делят на особо тяжелые (более 2500 кг/м 3), тяжелые (1800... 2500 кг/м 3), легкие (500... 1800 кг/м 3), особо легкие (менее 500кг/м 3).
По виду вяжущего различают бетоны: цементные, силикатные, гипсовые, шлакощелочные и др. По виду заполнителей бетоны могут быть на плотных, пористых, и специальных заполнителях.
По структуре бетоны бывают с плотной, поризованной, ячеистой и крупнопористой структурой.
Наибольшее применение в практике строительства для возведения монолитных конструкций зданий получили конструкционные тяжелые и легкие цементные бетоны, в подобранный состав которых, обычно входят цемент, вода, заполнители и добавки.
Цемент - основной вид вяжущего материала для производства бетонных смесей. (ГОСТ 30515-97)
Цемент классифицируют по следующим признакам:
Виду клинкера и вещественному составу;
Прочности при твердении;
Скорости твердения;
Срокам схватывания;
По виду клинкера различают цементы на основе портландцементного и глиноземистого клинкера.
Цементы на основе портландцементного клинкера по вещественному составу и в зависимости от содержания активных минеральных добавок подразделяют следующим образом:
Без активных минеральных добавок - портландцемент;
С активными минеральными добавками не более 20%- портландцемент с минеральными добавками;
С добавками гранулированного шлака свыше 20% - шлакопортландцемент;
С активными минеральными добавками свыше 20%- пуццолановый портландцемент.
По прочности при твердении различают следующие цементы:
Высокопрочные - марки 550,600 и выше;
Повышенной прочности - марки 500;
Рядовые - марки 300 и 400;
Низкомарочные - ниже марки 300.
По скорости твердения различают цементы:
Обычные с нормированием прочности в возрасте 28 суток;
Быстротвердеющие с нормированием прочности в возрасте 3 и 28 суток;
Особобыстротвердеющие с нормированием прочности в возрасте 1 суток и менее;
По срокам схватывания классифицируют цементы на:
Медленносхватывающиеся, с началом схватывания более 1 ч. 30 мин;
Нормальносхватывающиеся, с началом схватывания от 45 мин. до 1 ч. 30 мин;
Быстросхватывающиеся, с началом схватывания менее 45 мин.
С течением времени активность цемента снижается (за год 30-40 %), поэтому необходимо строго соблюдать правила и сроки его транспортирования и хранения.
Заполнители занимают в бетоне до 80 % объёма и существенно влияют на его прочность, долговечность и стоимость.
В качестве мелкого заполнителя применяют пески для строительных работ (ГОСТ 8736-93).
Для производства качественного бетона песок должен состоять из зерен различной величины (смесь среднего и крупного песка М кр = 2-3), чтобы объем пустот в нем был минимальный, чем меньше объем пустот в песке, тем меньше требуется цемента, чтобы изготовить плотный бетон. Использовать песок с модулем крупности менее 1,5 и более 3,5 не рекомендуется
Крупным заполнителем в тяжелых бетонах служат гравий и щебень из плотных горных пород для строительных работ (ГОСТ 8267-93).
Для изготовления легких бетонов используют крупные от 5 до 40 мм пористые заполнители, к которым относят керамзит и его разновидности (шунгизит, зольный гравий, глинозольный керамзит, вспученный аргиллит), термолит, аглопорит, шлаковую пемзу, гранулированный шлак, вспученный перлит и вспученный вермикулит, а также заполнители из пористых горных пород и отходов промышленности (ГОСТ 25820-2000).
Для приготовления бетонной смеси и поливки бетона в процессе твердения применяют любую воду из хозяйственного водопровода, рек или естественных водоемов (ГОСТ 23732-79).
Одно из перспективных направлений снижения расхода цемента, регулирования технологических свойств бетонной смеси и физико-механических характеристик бетонов- это применение химических добавок в производстве бетона (ГОСТ 24211-91).
По основному эффекту действия добавки подразделяют по следующим группам:
Регуляторы реологических свойств бетонных смесей (пластифицирующие, стабилизирующие, водоудерживающие);
Регуляторы процессов схватывания и твердения (замедлители схватывания, замедлители твердения, ускорители схватывания, ускорители твердения, противоморозные);
Регуляторы структуры бетона (воздухововлекающие, пенообразующие, газообразующие);
Добавки придающие бетону специальные свойства (уменьшающие смачивание, изменяющие электропроводность);
Добавки полифункционального действия (комплексные);
Добавки, замедляющие коррозию арматурной стали (ингибиторы).
Некоторые из применяемых добавок при разной дозировке могут оказывать противоположные действия (ускорять либо замедлять твердение бетона, вызывать коррозию арматуры), поэтому вид и концентрацию добавок назначают, используя нормативную литературу, устанавливают в строительной лаборатории опытным путем.
Наряду с применением химических добавок для разбавления цементов высоких марок при приготовлении бетонов низких классов в бетонную смесь вводятся минеральные добавки: опоку, диатомит, молотый гранулированный шлак, золу - унос ТЭС и др. Это позволяет повысить эффективность бетонных смесей, особенно в монолитном домостроении, где по конструктивным соображениям бетоны высокой прочности не требуются.
2.2. Подбор состава бетона
Составом бетона называется массовое или объемное соотношение вяжущего, заполнителей и воды (ГОСТ 27006-86).
Наиболее часто состав бетона выражают в виде отношения Ц:П:Щ, которое показывает, во сколько раз количество мелкого заполнителя П (песка) и крупного заполнителя Щ (щебня) больше, чем цемента (Ц). Расход цемента в пропорции принимается за единицу. Обязательно указывают расход воды, который выражается водоцементным отношением В/Ц. Например, бетон состава 1:2,5:4 при В/Ц = 0,5 соответствует расходу на одну единицу массы цемента 2,5 единиц песка и 4 единиц щебня.
Выражают состав бетона в виде массового расхода материалов (кг), необходимых для приготовления 1 м 3 (1000 л) бетонной смеси. Например: цемент - 300 кг, песок - 700 кг, щебень - 1200 кг, вода - 150 кг. Всего 2350 кг.
Состав бетона подбирают специальные лаборатории на основании сведений о вяжущем и заполнителях (активность цемента, наибольшая прочность заполнителей, модуль крупности песка) таким образом, чтобы при минимальном расходе цемента получить бетон с заданными свойствами (заданные сроки твердения, требуемый класс бетона, марки по морозостойкости и водонепроницаемости, необходимую подвижность или жесткость).
Состав бетона подбирают в определенной последовательности:
Определяют значение водоцементного отношения (по графикам и таблицам) и расход цемента (Ц) и воды (В) на 1м 3 ;
Находят оптимальное соотношение песка, щебня, или гравия;
Устанавливают зерновой состав заполнителей;
Определяют предварительный состав бетона;
Пробным замесом проверяют подвижность и удобоукладываемость бетонной смеси (при необходимости вносят поправки в расчет состава бетона);
Окончательно уточняют расход материалов на 1 м 3 бетонной смеси;
Готовят опытные замесы контрольных образцов и испытывают эти образцы для определения прочности бетона;
Если прочность соответствует заданному классу бетона, состав утверждают для производства.
При подборе состава учитывают естественную влажность материалов.
2.3. Свойства бетонных смесей и бетонов
Основным технологическим свойством бетонной смеси является удобоукладываемость. Она оценивается по показателям подвижности (осадка конуса ОК) и жесткости (Ж) в соответствии с методами испытаний (ГОСТ 10181-2000).
Классификация бетонных смесей по степени их удобоукладываемости дана в табл. 2.1.
Подвижность бетонной смеси зависит от содержания в ней воды, водоцементного отношения, а также вида цемента, крупности заполнителей, количества и гранулометрического состава песка, введения в бетон добавок.
Хотя увеличение содержания воды в бетоне, увеличивая подвижность и улучшая удобоукладываемость, облегчает укладку, лишняя вода в бетоне вредна. Она увеличивает вероятность расслаивания бетонной смеси, требует повышенного расхода цемента, увеличивает пористость и усадку бетона, что снижает его качество. Поэтому в последнее время повышение подвижности бетонных смесей достигают не увеличением содержания в них воды, а введением специальных химических добавок- пластификаторов и суперпластификаторов (см. раздел3 настоящего пособия).
Здания из монолитного железобетона
Лекция 11
ТИПЫ ГРАЖДАНСКИХ ЗДАНИЙ
Монолитными называют строительные конструкции, главным образом бетонные и железобетонные, основные части которых выполнены в виде единого целого (монолита) непосредственно на месте возведения здания или сооружения. При сочетании монолитных конструкций со сборными способ возведения и окончательная конструкция называются сборно-монолитными. Способ возведения зданий из монолитного и сборно-монолитного железобетона позволяет получить разнообразные формы зданий, любые формы и размеры проемов, различную этажность и т.п. При этом требования унификации геометрических параметров, нагрузок, типов изделий должны соблюдаться аналогично тому, как и для полносборных зданий.
Цельномонолитные здания - жилые, общественные, производственные - возводятся как с несущими стенами, так и с использованием каркаса исходя из технологических и функциональных требований. Отличительными особенностями таких решений являются четкость и простота конструктивных форм: колонны - круглого или прямоугольного сечения; перекрытия - в основном безбалочные, обеспечивающие свободу в расстановке перегородок, ᴛ.ᴇ. свободу планировочных решений; вертикальные диафрагмы жесткости упрощают конструкцию узлов сопряжения перекрытий с колоннами, работающими в данном случае только на вертикальные нагрузки; в перекрытиях укладываются все разводки труб для электро- и слаботочных устройств, что исключает крайне важно сть в устройстве подвесных потолков или подсыпок под полы, в которых обычно размещают трубы.
Применение для многоэтажных каркасных зданий пространственных ядер жесткости, выполняемых из монолитного железобетона, позволяет возводить эти здания с усложненной конфигурацией в плане, с разнообразными объёмно-планировочными решениями. В конструктивном же отношении образование сплошного, коробчатого в плане, сечения ядра жесткости вместо плоских стен жесткости но много раз увеличивает пространственную жесткость здания, а также позволяет значительно снизить расход бетона и стали.
Одним из эффективных направлений в строительстве многоэтажных зданий является применение сборно-монолитных крупнопанельных элементов. При этом возведение зданий из стандартных панелей ограничивается высотой 20-25 этажей. При такой этажности в панелях возникают значительные усилия от ветровых нагрузок, которые приводят к исчерпанию их несущей способности. Увеличение этажности должна быть достигнуто сочетанием панельной системы с монолитным ядром жесткости, ĸᴏᴛᴏᴩᴏᴇ воспринимает все горизонтальные нагрузки, действующие на здание, освобождая панели для работы только на вертикальные нагрузки.
Монолитные и сборно-монолитные системы, применяемые в жилищном строительстве, ориентированы преимущественно на бескаркасные конструктивные системы в перекрестно-стеновом или поперечно-стеновом варианте. При смешанных конструктивных системах первый этаж - каркасный, верхние - бескаркасные.
Монолитное домостроение подчиняется жестким требованиям унификации: шаг продольных и поперечных стен 2,7-7,2 м с градацией 300 мм; высота жилых этажей 2,8 и 3 м; высота нежилых этажей 3,3; 3,6; 4,2 м; шаг несущих конструкций первых нежилых этажей: 6,0; 6,6; 7,2 м - должна быть принят независимо от шага несущих конструкций вышерасположенных этажей здания.
Унификация позволила предусмотреть ряд вариантов решения базовых конструкций зданий исходя из производственных и материальных возможностей района строительства. Неизменными во всех вариантах остаются монолитные внутренние стены толщиной не менее 160 мм при выполнении из тяжелого бетона и не менее 180 мм - из конструктивного легкого.
По технологическому признаку разнообразие монолитных и сборно-монолитных стен можно свести к трем модификациям - стены полностью монолитные; стены, содержащие только монолитный слой (либо пояс); стены, не содержащие монолитных бетонных включений.
Первая группа стеновых конструкций решается при возведении зданий в крупнощитовой и блочной опалубке. Монолитные стены проектируют однослойными из легких бетонов плотностью 1000-1200 кг/м, класса не ниже В3,5. Следует отметить, что современные энергоэкономические требования ограничили область применения таких конструкций южными районами страны.
Сборно-монолитные стены содержат и сборные элементы. Монолитный слой толщиной не менее 120 мм из тяжелого или легкого плотного бетона. Сборный элемент стены - ʼʼскорлупаʼʼ - имеет утепляющие и защитно-отделочные функции, располагается снаружи монолитного слоя, являясь его оставляемой опалубкой. Сборная ʼʼскорлупаʼʼ может иметь несколько вариантов конструкции: однослойная легкобетонная панель; панель из конструкционного легкого бетона с утепляющими вкладышами; железобетонная ребристая панель с толщиной плиты 80 мм и эффективным утеплителем. ʼʼСкорлупыʼʼ крепят к монолитному слою гибкими связями.
Когда климатические условия позволяют применить утепление изнутри, толщину монолитного слоя принимают не менее 160 мм при выполнении его из тяжелого бетона и не менее 200 мм - из легкого бетона. Внутренний утепляющий слой выполняют из газобетонных блоков плотностью 300-350 кг/м.
Рациональной областью применения монолитного железобетона являются конструкции перекрытий под большие нагрузки, в частности устройство безбалочных перекрытий. Возведение таких перекрытий методом подъема - один из прогрессивных методов. Основные особенности метода подъема перекрытий заключаются в изготовлении ʼʼпакетаʼʼ перекрытий в виде плоских монолитных железобетонных плит на уровне земли и постепенном подъеме их по направляющим опорам. Направляющими опорами служат сборные железобетонные или металлические колонны, а также монолитные железобетонные ядра жесткости, возводимые в переставной или скользящей опалубке. Перекрытия поднимают с помощью специальных домкратов, устанавливаемых на колоннах.
Преимуществами этого метода являются: возможность создавать разнообразные объёмно-планировочные решения зданий как с помощью изменения конфигурации 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 особо важное значение в условиях строительства на сложном рельефе или на затесненных площадках среди существующей городской застройки.
Сборно-монолитные перекрытия состоят из двух элементов: нижней сборной плиты толщиной 40-60 мм и монолитного верхнего бетонного слоя толщиной 100-120 мм.
Сборные перекрытия монтируют из типовых изделий, применяемых в массовом строительстве: плит сплошного сечения или многопустотных элементов.
Лестницы, перегородки, лифтовые шахты монолитных и сборно-монолитных зданий выполняют сборными.
Тема 4.2. Крупнопанельные здания
Крупнопанельными называют здания, монтируемые из заранее изготовленных крупноразмерных плоскостных элементов стен, перекрытий, покрытий и других конструкций. Сборные конструкции имеют повышенную заводскую готовность - отделанные наружные и внутренние поверхности, вмонтированные окна и двери.
По конструктивной схеме здания бывают: бескаркасные, с продольными и поперечными несущими стенами и каркасные.
Бескаркасные здания состоят из меньшего числа сборных элементов, отличаются простотой монтажа и имеют преимущественное применение в массовом жилищном строительстве. В этих зданиях наружные и внутренние стены воспринимают все действующие нагрузки. Пространственная жесткость и устойчивость обеспечиваются взаимной связью между панелями стен и перекрытий. При этом существует четыре конструктивных варианта опирания плит перекрытий: на продольные несущие стены; по контуру; на внутренние поперечные стены; по трем сторонам (на продольную несущую и внутренние поперечные).
В каркасных панельных зданиях действующие на них нагрузки воспринимают ригели и стойки каркаса, а панели выполняют чаще всего лишь ограждающие функции. Различают следующие конструктивные схемы: с полным поперечным каркасом; с полным продольным каркасом; с пространственным каркасом; с неполным поперечным каркасом и несущими наружными стенами; с опи-ранием плит перекрытия по четырем углам непосредственно на колонны; с опиранием плит на наружные панели и на две стойки по внутреннему ряду. Эти схемы особенно эффективны для общественных зданий.
Важным этапом проектирования крупнопанельных зданий является выбор системы разрезки стен (рис. 4.1).
В крупнопанельных зданиях применяют горизонтальную схему (однорядная разрезка) членения - образуется одноэтажными панелями размером на одну комнату (с одним окном), на две комнаты и полосовая (из полосовых поясных и простеночных панелей). Вертикальная схема (двухрядная разрезка) образуется из панелей на два этажа: с одним окном на этаж и полосовая из двухэтажных про-
 |
Рис. 4.1. Схемы разрезки фасада здания на панели: а - на комнату с окном; б - на две комнаты с окнами или окном
и балконной дверью; в - ленточная навесная панель; г - простеночные панели на два этажа с подоконными вставками
стеночных панелей и междуэтажных поясных панелей. В гражданском строительстве наибольшее распространение получила горизонтальная схема разрезки стен.
Конструкции стеновых панелей
К стеновым панелям, кроме базовых требований, которые предъявляются к наружным стенам (прочность, малая теплопроводность, небольшая масса, огнестойкость, экономичность), предъявляют специальные требования: технологичность изготовления в заводских условиях; простота монтажа; совершенство конструкций стыков; высокая степень заводской готовности.
Стеновые панели ввиду их значительной длины и высоты при небольшой толщине не обладают устойчивостью. Эта устойчивость обеспечивается креплением панелей между собой, с конструкциями перекрытия и др.
Размещено на реф.рф
Учитывая зависимость отвида конструктивной схемы стеновые панели делятся на несущие, самонесущие, навесные. Панели наружных стен бывают одно- и многослойными.
Однослойные панели изготовляют из однородного малотеплопроводного материала (легкого или ячеистого бетона), класс прочности которого должен соответствовать воспринимаемым нагрузкам, а толщина - учитывать климатические условия района строительства. Панель армируют сварным каркасом и сеткой. С наружной стороны панели имеется защитный слой из тяжелого бетона толщиной 20-30 мм и с внутренней стороны - отделочный слой из цементного или известково-цементного раствора толщиной 10-15 мм. Хорошим материалом для однослойных панелей является ячеистый бетон плотностью 600-700 кг/м. Толщина панелей зависит от климатических условий и принимается 240-320 мм. Эти паНели применяют для зданий с внутренними поперечными несущими стенами, где наружные стеновые панели являются самонесущими.
Двухслойные панели состоят из несущего слоя из плотного легкого (плотностью > 1000 кг/м 3) или тяжелого бетона класса В10-В15 ^ и утепляющего слоя из теплоизоляционного легкого или ячеистого бетона или жестких теплоизоляционных плит. Толщина несущего слоя для стеновых панелей должна быть не менее 60 мм, его располагают с внутренней стороны помещения, чтобы он одновременно являлся и пароизоляционным. Теплоизоляционный слой снаружи защищают слоем декоративного бетона или раствора марки 50-70 толщиной 15-20 мм.
Трехслойные панели
состоят из двух железобетонных плит и эффективного теплоизоляционного слоя (утеплителя), укладываемого между ними. В качестве утеплителя применяют полужесткие минераловатные плиты, пенополистирол, маты из стекловолокна, а также жесткие утеплители - пеностекло, пеносиликат, пенобетон и др.
Размещено на реф.рф
Железобетонные слои панели соединяются между собой сварными арматурными каркасами. Внутренний слой трехслойной панели принимают толщиной 80 мм, а наружный - 50 мм. Толщину слоя утеплителя определяют теплотехническим расчетом.
Асбестоцементные плиты могут иметь каркасную и бескаркасную конструкцию. Каркасная панель состоит из двух асбестоцементных листов: наружного толщиной 10 мм, внутреннего - 8 мм и каркаса между ними из асбестоцементных брусков специального профиля. Внутри панели укладывают утеплитель. Плиты крепят к каркасу на прочном полимерном клею. Бескаркасные панели состоят из наружного асбестоцементного листа толщиной 10 мм, которому придается коробчатая форма, и второго плоского листа͵ образующего внутреннюю поверхность панели. Между листами укладывается утеплитель. Толщина панелей равна 140 мм.
Панели внутренних стен изготовляют из тяжелого или легкого бетона (шлакобетона, керамзитобетона), а также ячеистых и силикатных бетонов. По конструктивному решению несущие панели внутренних стен бывают сплошными, пустотелыми, часто ребристыми, с ребрами по контуру. Их высота соответствует размеру этажа, а длина кратна размерам конструктивной ячейки здания. Панели поперечных стен выполняют размером на комнату, панели продольных стен - на 1-2 комнаты.
Для бескаркасных крупнопанельных зданий характерны конструктивные схемы:
с малым шагом несущих поперечных стен - 2,7-3,6 м, поперечные и продольные стены здания - несущие. Панели наружных стен однослойные или трехслойные, внутренних стен - железобетонные толщиной 120-160 мм. Плиты перекрытия - железобетонные сплошные толщиной 120 мм с опиранием по контуру. Фундаментами наружных самонесущих стен служат сборные железобетонные блоки, внутренних несущих стен - железобетонные плиты прямоугольной формы. Наружные стены подземной части здания смонтированы из керамзитобетонных или железобетонных трехслойных цокольных панелей. Внутренние поперечные стены - из железобетонных панелей толщиной 120-160 мм. Перекрытие над подвалом - из плоских железобетонных плит толщиной 120 мм, опертых по контуру; с большим шагом несущих поперечных стен - 3,6-7,2 м, несущие поперечные стены из плоских железобетонных панелей толщиной 160 мм. Наружные продольные стены - самонесущие однорядной или поясной разрезки из панелей, изготовленных из легких или ячеистых бетонов. Межкомнатные перегородки - гипсобетонные толщиной 80 мм. Плиты перекрытия - сплошные железобетонные толщиной 160 мм или многопустотные толщиной 220 мм;
со смешанным шагом несущих поперечных стен. Наружные стены - самонесущие однорядной разрезки из керамзитобетонных панелей. Плиты перекрытия - сплошные толщиной 160 мм, опертые в узких ячейках по контуру, в широких ячейках - по двум сторонам, или многопустотные толщиной 220 мм. Подземная часть здания с большим и смешанным шагом несущих поперечных стен: фундаменты внутренних стен - железобетонные плиты, уложенные сплошной или прерывистой лентой; под наружные стены (участки между лентами фундаментов) укладывают бетонную подготовку толщиной 100 мм. Внутренние стены подземной части монтируют из железобетонных панелей толщиной 160 мм с проемами для прохода и пропуска коммуникаций. Наружные стены - из ребристых железобетонных цокольных панелей, утепленных керамзитобетоном. Подвал перекрывают многопустотными плитами толщиной 220 мм или сплошными толщиной 160 мм;
с тремя продольными несущими стенами пролетом 6 м. Наружные продольные стены - несущие из керамзитобетонных панелей толщиной до 400 мм. Внутренняя продольная стена - несущая из плоских железобетонных панелей толщиной 160-200 мм. Плиты перекрытия - железобетонные сплошные толщиной 160 мм. Подземная часть здания смонтирована из трапециевидных фундаментных плит, цокольных панелей и панелей внутренних стен.
В зданиях с поперечным расположением несущих стен лестницы состоят из площадок и маршей. Лестничные площадки укладывают на продольные стены и монтажные столики поперечных стен. Лестничные марши опирают на четверти продольного ребра площадки, и закладные детали соединяют сваркой.
В зданиях с продольным расположением несущих стен лестницы выполняют из маршей с полуплощадками, опертых на продольные стены здания.
Балконы консольно заделаны в наружную стену, они бывают закрепленными с междуэтажным перекрытием или дополнительно опертыми на приставную Г-образную стойку. Плиты балкона имеют вынос до 1,2 м. Полы - цементные или керамической плитки с уклоном от здания. Ограждение высотой 1050 мм - в виде стальной решетки или защитного экрана из листовых материалов.
Стыки наружных и внутренних крупнопанельных зданий
Сопряжение панелей стен между собой и с перекрытиями называются стыками. Эксплуатационные качества крупнопанельных домов во многом зависят от конструктивного исполнения стыков. Стыки должны быть прочными, долговечными, водо- и воздухонепроницаемыми, иметь достаточную теплозащиту и быть несложными по способу заделки.
Стыки наружных стен подразделяют по расположению на горизонтальные и вертикальные.
Вертикальные стыки по способу связей панелей между собой разделяют на упругоподатливые и жесткие (монолитные).
При устройстве упругоподатливого стыка (рис. 4.2) панели соединяют с помощью стальных связей, привариваемых к закладным деталям стыкуемых элементов. В паз, образуемый четвертями, входит на глубину 50 мм стеновая панель внутренней поперечной стены. Соединяют панели с помощью накладки из полосовой стали, при
 |
Рис. 4.2. Конструкция вертикального упругоподатливого стыка панелей:
1 - стальная накладка; 2 - закладные детали;
3 _ тяжелый бетон; 4 - термовкладыш; 5 - полоса гидроизола
или рубероида; 6 - гернит или пороизол; 7 - раствор или герметик
вариваемой к закладным деталям панели. Для герметизации стыка в его узкую щель заводят уплотнительный шнур гернита на клею или пороизола на мастике. С наружной стороны стык промазывают специальной мастикой - тиоколовым герметиком. Для изоляции от проникновения влаги с внутренней стороны стыка наклеивают на битумной мастике вертикальную полоску из одного слоя гидроизола или рубероида. Вертикальные колодцы стыка заполняют тяжелым бетоном. Недостатком упругоподатливых стыков является возможность коррозии стальных связей и закладных деталей. Такие крепления податливы и не всегда обеспечивают длительную совместную работу сопрягаемых панелей и, следовательно, не могут предохранить стык от появления трещин.
Более распространенными являются жесткие монолитные стыки. Прочность соединения между стыкуемыми элементами обеспечивается замоноличиванием соединяющей стальной арматуры бетоном. На рис. 4.3 приведен монолитный стык однослойных стеновых панелей с петлевыми выпусками арматуры, соединительными скобами из круглой стали диаметром 12 мм. Между замоноличенной зоной стыка и герметиком образована воздушная вертикальная полость, которая служит дренажным каналом, отводящим попадающую внутрь шва воду с выпуском ее наружу на уровне цоколя. Нередко в стык панелей для повышения его теплозащитных свойств укладывают минераловатный вкладыш, обернутый полиэтиленовой пленкой или из пенопласта.
 |
Рис. 4.3. Монолитный вертикальный стык:
а - вертикальный стык; б - то же с утепляющим пакетом;
1 - наружная керамзитобетонная панель; 2 - анкер диаметром 12 мм;
3 - дренажный канал; 4 - пороизоловый жгут; 5 - герметик;
6 - прокладка; 7 - скобы; 8 - бетон; 9 - внутренняя несущая панель
из железобетона; 10 - петля; 11 - минераловатный пакет
Для устройства жестких стыков используют также сварные анкеры - связи, которые представляют из себяТ-образные элементы, изготовленные из полосовой стали и располагаемые в стыке ʼʼна реброʼʼ. При этом в стеновых панелях оставляют концевые выпуски арматуры (в пределах габарита форм), которые приваривают после установки панелей к концам анкеров. Такое соединение позволяет обеспечить плотное заполнение полости стыка бетоном, почти втри раза уменьшить расход стали.
Вертикальные стыки по особенностям заделки наружной части бывают: закрытые, защищаемые снаружи цементным раствором, герметизирующей мастикой, упругой прокладкой, а изнутри - прослойкой рубероида, утепляющим пакетом и монолитным бетоном; открытые с раздельными водо- и воздухонепроницаемыми преградами; водоотбойная лента͵ не допуская влагу вовнутрь стыка, одновременно отводит ее наружу; дренированные снаружи защищены аналогично тому, как и закрытые стыки, но их конструкция допускает поэтажный отвод влаги, попавшей вовнутрь стыка. Влага через декомпрес-сионный канал стекает вниз, здесь через дренажное отверстие на пересечении вертикального и горизонтального стыков водоотводя-щим фартуком выводится наружу. Τᴀᴋᴎᴍ ᴏϬᴩᴀᴈᴏᴍ, дренированный стык по способу заделки относится к закрытым, а по характеру работы - к открытым.
Для устройства горизонтальных стыков
верхнюю стеновую панель укладывают на нижнюю на цементном растворе. При этом через горизонтальный шов, плотно заполненный раствором, дождевая вода может проникать вследствие капиллярного подсоса воды через раствор.
Размещено на реф.рф
По этой причине в стыке устраивают противодождевой барьер, идущий сверху вниз. На наклонной части раствор прерывают и создают воздушный зазор, в пределах которого подъем влаги по капиллярам прекращается (рис. 4.4).
РИС. 4.4. Конструкция горизонтального стыка однослойных стеновых панелей.
1 - железобетонная панель перекрытия; 2 - цементный раствор; 3 - стеновая панель; 4 - противодождевой барьер; 5 - герметизирующая
 |
мастика (тиоколовая или полиизобутиленовая УМС-50); 6 - пороизол или гернит; 7 - термовкладыш в гидроизоляционной оболочке
Рис. 4.5. Типы стыков колонн: а - сферический; б - плоский безметальный; 1 - сферическая бетонная поверхность; 2 - выпуски арматурных стержней; 3 - стыковочные ниши;
4 - паз для монтажа хомута; 5 - раствор или мелкозернистый бетон;
6 _ центрирующий бетонный выступ; 7 - сварка выпусков арматуры
Соединение панелей внутренних стен бескаркасных зданий осуществляется путем приварки соединительных стержней диаметром 12 мм к закладным деталям по верху панели. Вертикальные швы между панелями заполняют упругими прокладками из антисепти-рованных мягких древесно-волокнистых плит, обернутых толем, а вертикальный канал заполняют мелкозернистым бетоном или раствором.
Каркасно-панельные здания
Каркасно-панельные здания широко применяются при строительстве общественных зданий. Стоит сказать, что для них характерны две конструктивные схемы - с поперечным и продольным расположением ригелей.
Элементы сборного железобетонного каркаса включают колонны прямоугольного сечения высотой один-два этажа с одной консолью для крайнего ряда и двумя консолями для среднего ряда; ригели таврового сечения с одной или двумя полками для опирания плит перекрытия и лестничных маршей; плиты перекрытия (многопустотные или сплошные), состоящие из межколонных (связевых), пристенных с пазами для колонн и рядовых плит шириной 1200, 1500 мм.
Сопряжение элементов каркаса, осуществляемое на опоре, называют узлом. К узлу относят:
стык колонн: колонну опирают через бетонные выступы оголовков, сваривая выпуски арматуры и замоноличивая стык (рис. 4.5); опирание ригеля на консоль колонны: на поверхности консоли закрепляют сваркой закладных деталей, наверху -стальной накладкой, приваренной к закладным деталям колонны и ригеля, затем швы замоноличивают раствором (рис. 4.6); опирание плиты перекрытия на ригель: уложенные плиты на полки ригелей соединяются между собой стальными связями, зазоры между ними заделываются раствором. Различают следующие системы каркасов: рамные, рамно-свя-зевые, связевые.
Рамная система (рис. 4.7) состоит из колонн, жестко соединенных с ними ригелей перекрытий, располагаемых во взаимно-перпендикулярных направлениях и образующих жесткую конструктивную систему.
Врамно-связевых системах (рис. 4.8) совместная работа элементов каркаса достигается за счёт перераспределения доли участия в ней рам и вертикальных стенок-связей (диафрагм). Стенки-диафрагмы располагают по всей высоте здания, жестко закрепляют в фундаменте и с примыкающими колоннами. Их размещают в направлении,
Рис. 4.7. Схема здания с рамной системой: 1 - колонна; 2 - ригели
Рис. 4.8. Схема зданий с рамно-связевыми каркасами:
а - с плоскими связями; б - с пространственными связями;
1 - колонны; 2 - ригели; 3 - плоские связевые элементы
перпендикулярном направлению рам, и в их плоскости. Расстояние между стенками-связями обычно принимают 24-30 м. Эти системы применяют при проектировании общественных зданий высотой до 12 этажей с унифицированными конструктивно-планировочными сетками бхбибхЗм.
Для общественных зданий большой этажности применяют связевые системы каркасов с пространственными связевыми элементами в виде жестко соединенных между собой под углом стенок или пространственных элементов, проходящих по всей высоте здания, образующих так называемое ядро жесткости (рис. 4.9). Эти пространственные связевые элементы жесткости закрепляют в фундаментах и соединяют с перекрытиями, образующими поэтажные горизонтальные связи-диафрагмы (диски), которые и воспринимают передаваемые на стены горизонтальные (ветровые) нагрузки. Пространственные связевые элементы размещают обычно в центральной части высотных зданий.
Пространственная жесткость каркасно-панельных зданий обеспечивается: жестким сопряжением элементов каркаса в узлах; установкой стенок жесткости; укладкой связевых и пристенных плит
 |
Рис. 4.9. Схема зданий со связевыми элементами: а - коробчатыми; б - Х-образными; в - круглыми; г - двутавровыми
между колоннами здания; заделкой швов между плитами перекрытия; устройством связей стен лестничных клеток и лифтовых шахте каркасом здания.
Стенами каркасных зданий являются панели из легких или ячеистых бетонов толщиной 250-300 мм. По местоположению в стене различают панели: поясные (цокольные, междуэтажные, парапетные) длиной 3-6 м и высотой 0,9-2,1 м; простеночные шириной 0,3-1,8 м и высотой 1,2-2,7 м; угловые для внешних и внутренних углов. Стеновые панели бывают самонесущими и навесными. Панели опирают на перекрытие или на наружный продольный ригель. К колонне стеновые панели крепят с помощью стальных элементов, привариваемых к закладным деталям.
В табл. 4.1 приведены технико-экономические показатели панельных зданий.
Здания из монолитного железобетона - понятие и виды. Классификация и особенности категории "Здания из монолитного железобетона" 2014, 2015.
Возведение зданий из бетонных и железобетонных монолитных конструкций специфично и отличается от возведения зданий и сооружений из кирпича, сборного железобетона, деревянных и металлических конструкций. Наличие так называемых «мокрых процессов», необходимость выдерживания для набора прочности забетонированных конструкций определяют специфику их производства.
Комплексный процесс возведения монолитных конструкций включает:
Заготовительные процессы по изготовлению опалубки, арматурных каркасов, арматурно-опалубочных блоков, приготовлению товарной бетонной смеси. Это, в основном, процессы заводского производства;
Построечные процессы - установка опалубки и арматуры, транспортирование и укладка бетонной смеси, выдерживание бетона, демонтаж опалубки.
Основные направления повышения технологичности монолитных конструкций и снижения трудозатрат на выполнение комплекса бетонных работ:
Переход на высокоподвижные и литые бетонные смеси с химическими добавками, что снижает до минимума трудозатраты на транспортирование, укладку и уплотнение бетона - снижение ручного труда с 35 до 8%, и одновременно с повышением интенсивности бетонирования значительно снижается относительная себестоимость укладки бетонной смеси;
Использование армокаркасов полной готовности, переход от сварных соединений к механическим стыкам - снижение трудоемкости в 1,5...2 раза;
Применение инвентарной, быстроразъемной опалубки модульных систем со специальным полимерным антиадгезионным покрытием, исключающим затраты по очистке и смазке палубы;
Использование опалубочных систем непрерывного бетонирования, применение несъемных опалубок, снижающих или исключающих трудозатраты на их демонтаж.
Укладка бетонной смеси. Бетонная смесь подается в конструкцию различными способами: по лотку, грузоподъемными механизмами, бетононасосами. Первые два способа используют при укладке до 50 м3 бетона в смену, третий - при любых объемах, но экономически целесообразно его применение при укладке не менее 45 м3 бетонной смеси в смену. По лотку бетонная смесь подается при возможности установки автобетоносмесителя выше уровня бетонируемой конструкции, на пример, при заливке фундаментной плиты и возможности заезда автомобиля на дно котлована. Лотки изготавливают из влагостойкой фанеры или металлических листов длиной до 6 м. Для подачи бетонной смеси в бадьях или бункерах используют имеющиеся и задействованные для других погрузочно-разгрузочных работ грузоподъемные механизмы. В основном это самоходные и башенные краны, иногда используют приставные краны. Бадьи имеют объем 0,3... 1 м3 и для удобства подачи бетонной смеси выполнены в виде «рюмки», на которую для полного ее опорожнения устанавливают вибратор.
При больших объёмах заливки бетонная смесь обычно производится специализированным предприятием - бетонным заводом или узлом. В этом случае поставка бетона на объект производится автобетоносмесителями (миксерами). Если объёмы заливки невелики, то бетон целесообразнее приготовить на строительной площадке с помощью бетоносмесителя. Подача бетона в опалубку производится краном или бетононасосом.
После укладки бетона в опалубку для предотвращения образования пустот и раковин обязательно производится его уплотнение с помощью глубинных, либо поверхностных вибраторов. Тщательное уплотнение бетона даёт высокое качество поверхностей стен и снижает затраты на чистовую отделку помещений.
Следует учитывать негативное влияние различных технологических факторов и по возможности минимизировать его. Подобный тип строительства имеет массу преимуществ. Во-первых, это скорость возведения конструкции. Строительство монолитных домов производится гораздо быстрее, чем к примеру кирпичных. Чётко отработанные схемы позволяют значительно сократить улёт. Сама конструкция способна выдержать землетрясение до восьми баллов. Монолитные работы подразумевают создание единой, целой конструкции, в которой нет швов и исключена возможность появления трещин.
Монолитное строительство обеспечивает широкий простор для проектирования сооружений. Если технология сборного строительства подразумевает четкие стандартные размеры, то монолитные работы производятся по свободной планировке внутри сооружений. Таким образом, монолитное строительство домов подразумевает возведение многоквартирных сооружений с различной планировкой. Здесь шаг конструкции значения не имеет.
Монолитное строительство коттеджей производится также с использованием опалубки, которая делится по своей конструкции в основном на два типа: щитовая и туннельная. Щитовая представляет собой щиты и крепеж для их соединения в опалубочную конструкцию. Туннельная опалубка представляет собой готовые формы, монолитные работы с которыми подразумевают возведение определенных конструкций, сооружений, комнат или стен.
Как правило монолитное строительство производится после доставки туннельной опалубки в готовом виде, при этом формы не подлежат реконструкции. Опалубка производится по готовому проекту сооружения и доставляется, чтобы провести монолитные работы. По скорости сооружения монолитное строительство занимает лидирующую позицию.
· Достоинства:
Скорость
· Свободный выбор конфигурации будущего зданий, не зависящий от типовых элементов.
· Отсутствие швов, что существенно улучшает тепло и звукоизоляцию, снижает общий вес здания, предотвращает образование трещин, повышает прочность конструкций и делает их более долговечными
