[]
[]
[]
[]
[]
[]
[]
                Основой   технологии   является   несущий   каркас, состоящий   из   трёх основных   конструктивных   элементов, выполненных   из железобетона :
• сборные   многоярусные ( на   несколько   этажей ) колонны;
• предварительно   напряжённые   ригели;
• предварительно   напряжённые   плиты   перекрытия .

                ТЕХНОЛОГИЯ   СТРОИТЕЛЬСТВА   действует   по   принципу   конструктора , позволяя   собирать   каркас   здания   из   заранее   изготовленных   на заводе железобетонных   элементов , а   затем   исполнять   стены   практически   в любом   материале , включая   навесные   фасады . Детали   здания доставляются   на   стройку   в   готовом   виде , что   позволяет достичь   высокой   скорости   строительства. Узел   соединения «колонна-ригель-плита» является   монолитным, а весь каркас   собирается без применения сварки . Стыковка   колонн   осуществляется   путём «штепсельного» соединения .

                ПРЕИМУЩЕСТВА
• высокая   скорость   возведения   каркаса   здания
( до 5000 м2 в месяц   под   одним   башенным   краном ) ;
• высокое   качество   изделий , изготовленных   в   заводских   условиях ;
• увеличение   прочности   и   долговечности   конструкций ;
• сейсмоустойчивость    до   9   баллов ;
• снижение   стоимости   строительства   и энергозатрат   на   него   до 39 % ;
• наружные   стены здания   являются ограждающими , что даёт возможность применять   в качестве   стеновых   конструкций   любые   строительные материалы , выпускаемые   местными   предприятиями ( в т.ч. 3-х слойные стеновые   панели ) ;
• снижение   сечения   сборных   элементов   за   счёт   их   предварительного напряжения   и   как   следствие   уменьшение   веса   несущих   конструкций (до   40 % в   сравнении   с   кирпичным    домостроением );
• большая   свобода   планировки   и перепланировки (в том   числе   в процессе   эксплуатации    зданий ) , архитектурная   привлекательность ;
• минимальное   количество   оснастки   при   монтаже ;
• наполнение   конструкций   может быть   любым , в зависимости   от архи — тектурных   решений     и   пожеланий   заказчика ;
• увеличение   полезной   площади   за   счёт   уменьшения   толщины   стен на 15% и возможности   использования больших пролётов   между колоннами;
• возможность   использования   при   возведении   каркаса   пустотных   плит перекрытия ;
• отсутствие   электросварочных   работ   при   возведении   каркаса , малый расход   металла   при   производстве   ЖБИ .




  
Перечень преимуществ каркасного здания по отношению к кирпичному

            Если сравнить два здания, одно из которых выстроено по традиционной технологии кирпичной кладки, а другое с использованием сборно-монолитного каркаса, (при прочих равных условиях: этажность, контур и площадь в плане и т.п.), то очевидными станут следующие преимущества технологии СМКД.

                1. Увеличивается общая полезная площадь дома за счет уменьшения толщины стены на 1 2,8-16,3%.
                2. Расширяются возможности использования подвальных и цокольных площадей, например для размещения «подземной автостоянки под зданием с незначительными дополнительными затратами, так как не требуется устройство мощных колонн и рандбалок под несущие поперечные кирпичные стены.
                3. Исключаются потери площади на температурно-деформационных швах здания.
                4. Снижается относительная стоимость строительства несущих конструкций здания до 39% с учетом возврата затрат от увеличения площади.
                5. Возможность использования в ограждающих конструкциях не конструкционных материалов с низкими показателями прочности, но высокими теплоизоляционными характеристиками.
                6. Уменьшение веса несущих конструкций до 40%.
                7. В связи с общим облегчением дома снижается нагрузка на фунда­ментное основание, что также уменьшает стоимость строительства.
                8. Имеется уникальная возможность свободной перепланировки поме­щений в любой период: проектирования, строительства и эксплуатации здания.

Сравнительный анализ стоимости строительства двух конструктивных схем здания: каркасная с продольными и поперечными несущими рамами и монолитная

          Для проведения оценки стоимости строительства в качестве объектов выбраны 2 жилых здания: каркасный 2-х секционный 16-ти этажный жилой дом и монолитный 16-ти этажный жилой дом. Общая площадь жилых домов одинакова, здания построены и введены в эксплуатацию.

  
Наименование
Каркасная схема
Монолит
 
Стоимость в рублях с учетом НДС
Затраты труда, чел-час
Стоимость в рублях с учетом НДС
Затраты труда, чел-час
Сборные
железобетонные
изделия
36 111 390,81
15 115,80
984 877,46
586,74
Монолитный бетон
11 651 685,17
36 040,45
26 929 848,13
115 006,91
Арматура и
арматурные
каркасы
10 036 907,07
46 498,74
26 375 496,24
115 021,74
Опалубка с учетом
оборачиваемости
2 087 592,12
 
14 188 785,60
 
Итого затрат
59 887 575,17
97 654,98
68 479 007,43
230 615,40
Средняя
заработная плата рабочих из расчета 12000 руб. в месяц
 
7 145415,10
 
16 874 128,58
Накладные расходы 118% от ОЗП, руб.
 
8 431 589,82
 
19 911 471,73
Сметная прибыль 75% от ОЗП, руб
 
5 359 061,33
 
12 655 596,44
Срок
строительства (12час. раб. день, 30 дней.)
 
271,26
 
640,60
Всего затрат, руб.
80 823 641,42
 
117 920 204,18
 
Стоимость 1 м2 , руб
6 123
 
8 933
 


  
Сравнительные характеристики различных видов каркасных зданий

                В настоящее время  в практике российского домостроения наиболее отработаны 6 видов конструктивных схем каркасных зданий:

                • Связевый каркас межвидового применения 1.020-1/87.
                • Каркас с безбалочными безкапительными перекрытиями — "КУБ-2.5".
                • Cборно-монолитный каркас межвидового применения с применением плиты-несъемной опалубки 5=6 см (патент № 2107784)
                • Сборно-монолитный каркас межвидового применения с применением пустотной плиты.
                • Монолитный безригельный каркас с шагом колонн 6 метров.
                • Универсальная архитектурно-строительная система серии Б-1.020.7 (Белорусская).

                При всей внешней схожести готовых каркасов, выстроенных по этим конструктивным схемам, они отличаются технологией изготовления несущих элементов, их монтажа и, соответственно, экономическими параметрами. Рассмотрим коротко основные отличия этих конструктивных схем.

Связевый каркас межвидового применения 1.029-1/87

                Высокий уровень индустриального изготовления конструктивных элементов каркаса позволяет достичь высокой скорости его монтажа. Однако фикси­рованная сетка колонн ограничивает планировочные решения на стадии проек­тирования. Из-за шарнирного соединения колонн с ригелями конструктивная схема   не  обладает  достаточной  пространственной   гибкостью.   В  процессе
монтажа каркаса присутствуют сварочные работы, в том числе "ванная" сварка арматуры больших диаметров, что требует дополнительных высококвали­фицированных специалистов и усиленного контроля на строительной площадке.

Каркас с безбалочными безкапительными перекрытиями — "КУБ-2.5"

            Конструктивная схема основана на поточно-агрегатной технологии изготовления тяжелых крупногабаритных железобетонных конструкций в условиях завода. Каркас тоже предполагает фиксированную сетку колонн. Кроме того, небольшая высота несущих элементов приводит к перерасходу арматурного металла, снижению жесткости здания, увеличению доли сварочных работ. При монтаже каркаса необходимы высококвалифицированные специ­алисты.


Сборно-монолитный каркас межвидового применения
с применением плиты-несъемной опалубки 8=6 см

                Полное заводское изготовление всех несущих конструкций каркаса: колонн, плит и ригелей обеспечивает их высокое качество и надежность каркаса здания. Использование предварительно напряженных элементов каркаса позволяет увеличить пролеты и значительно уменьшить расход металла. Шаг колонн может быть любой, — до 12-ти метров, что, в совокупности с практически не ограниченной высотой этажей, позволяет значительно разно­образить архитектурно-планировочные решения. Безсварные монтажные узлы соединения основных элементов: колонна-ригель-плита, а также "штепсельные стыки" колонн повышают жесткость каркаса, позволяя достичь сейсмостойкости здания до 9 баллов. Простота монтажа при полном отсутствии сварочных работ позволяет достигать высокой скорости и качества строительства даже при недостаточно квалифицированных рабочих кадрах.

Сборно-монолитный каркас межвидового применения с применением пустотной плиты

            Конструктивная схемы, при некотором ограничении шага колонн до 9 метров, полностью сохраняет достоинства сборно-монолитного каркаса с применением плиты-несъемной опалубки, в тоже время позволяя значительно снизить долю монолитного бетона в процессе монтажа, при незначительном увеличении расхода сборного железобетона.

Монолитный безригельный каркас с шагом колонн 6 метров

                Исполнение полностью монолитного каркаса в условиях строительной площадки требует повышенной ответственности работников и усиленного контроля в процессе строительства, большой штат высококвалифицированных рабочих и специалистов по ведению монтажных работ. В большом объеме присутствуют сварочные работы. : Фиксированная сетка колонн и плоское перекрытие ограничивают планировочные решения здания.

Универсальная архитектурно-строительная система серии Б-1.020.7 (Белорусская)

            При высоком уровне индустриализации производства сборных элементов достигается большая скорость монтажа каркаса. Вместе с тем ограничиваются планировочные решения здания из-за фиксированной сетки колонн. Каркас не обладает достаточной пространственной жесткостью. Наличие "ванной" сварки стержней колонн этажей усложняет строительный процесс. Широкие монолитные участки по осям колонн требуют установки тяжелых монтажных подмостей при монтаже сборно-монолитного перекрытия, что затрудняет ведение последующих работ по устройству наружных и внутренних стен.

                Исходя из вышесказанного следует можно отметить значительные преимущества зданий с применением сборно-монолитного каркаса по патенту на изобретение № 2107784 в сравнении с другими конструктивными схемами. Экономические параметры приведены в сравнительной таблице рассмотренных конструктивных схем по расходам металла, монолитного бетона и сборного железобетона.








            


  

Основные элементы каркаса, их параметры и характеристики

Сборно - монолитный каркас конструктивно состоит из трёх основных железобетонных элементов :
                • колонн ;
                • ригелей ;
                • плит - несъёмной опалубки (пустотных плит )
Дополнительно , по результатам расчёта в каждом конкретном случае , в него  могут  включаться  диафрагмы и связи  жёсткости .

Устройство каркаса

                Каркасные дома собираются из элементов, полностью изготавливаемых на производственной базе.
Сборка каркаса здания производится на строительной площадке, причем, по скорости сборки у этого дома нет равных (если сравнить с любыми другими видами домов). Коробка 17-22 этажного здания возводится за 3-4 месяца. Это нормативный срок строительства.
Эта скорость монтажа каркаса здания объясняется технологическими новшества­ми , которыми обладает этот метод:
                а)            так, например, колонны каркаса изготавливаются сразу на несколько этажей ( 2 -г 4 этажа ) и соединяются в так называемый штепсельный стык, т. е. стык колонн не сваривается как обычно, а собирается как конструктор (как штепсель в розетку);
                б)           стыки колонн и ригелей (балок), - (самое трудоёмкое соединение в обычных типовых сериях из-за большого количества сварки) соединяются безсварным методом .
Для этого в конструкции колонн при её изготовлении оставляется пустое пространство, куда заходит ригель (балка). Этот приём позволяет увеличить скорость монтажа в несколько раз по сравнению с обычными каркасными сериями . Стыки колонн и ригелей заделываются после их монтажа бетоном, т .е. сварка на стыке колонн и ригелей не используется;
                в)            плиты перекрытия в каркасных домах нашего типа применяются либо многопустотные ( плиты серии 1. 141. 1 или идентичной ), либо предварительно напряжённые ж/б плиты толщиной 60 мм, служащих несъемной опалубкой .
                Для сопряжения колонн с ригелями, в них в уровне перекрытий предус­матриваются участки с оголённой арматурой, усиленной крестовыми арма­турными связями. Стыковка осуществляется за счёт пропуска дополнительных арматурных стержней через тело колонны. Высота этажа допускается любая. Это обусловлено гибкой технологией изготовления колонн. Сечение колонн может увеличиваться за счёт перестановки борта опалубки.
                Сборные предварительно напряжённые ригели сечением 250x200 мм служат рёбрами монолитного перекрытия, с которым сопрягаются выпусками арматуры. Расчётным сечением ригеля является тавр, полкой которого служит перекрытие. Материал ригелей — тяжёлый бетон класса В30, продольное армирование осуществляется предварительно напрягаемыми канатами 012 К7. В торцах ригелей выполняются пазы для сопряжения с колоннами. Арматура узла сопряжения пропускается через тело колонны и вводится в пазы ригелей. Омоноличиванием узла сопряжения производится мелкофракционным бетоном класса В30.
                Перекрытие состоит из предварительно напряжённых ж/б плит толщиной 60мм, служащих несъёмной опалубкой и монолитного армированного слоя толщиной 100-140 мм укладываемого сверху. Сцепление монолитного слоя со сборной плитой осуществляется за счёт шероховатой верхней поверхности плиты, выполняемой в заводских условиях путём обнажения крупного заполнителя. Материал плит — тяжёлый бетон класса В35. Продольное армирование предварительно напрягаемой проволокой d=5мм ВрII.
                При бетонировании монолитного слоя плита-опалубка, включая и ригели, подпирается системой инвентарных опор. Неразрезность диска перекрытия достигается за счёт укладки арматурных сеток на стыках плит и над ригелями. Монолитный слой перекрытия выполняется из тяжёлого бетона класса В15-В25.
                Устойчивость для зданий высотой до 6 этажей каркаса достигается за счёт жёстких узлов сопряжения ригелей с колоннами. Для зданий большей этажности возможно введение диафрагм или ядер жёсткости.
                Наружные стены могут быть различной конструкции. Возможна передача веса стен на каркас (при навесных стенах). Стены могут быть и самонесущими, передающими нагрузку на фундаменты, минуя каркас. Свобода в выборе конструкции стен позволяет применять каркасные здания в различных кли­матических и геологических условиях.
                Гибкая технология изготовления элементов каркаса, позволяющая применять железобетонные изделия любой длины, не накладывает ограничений на планировку зданий. Шаг колонн сечением 250x250 мм при ригелях сечением 250x200 мм (Н) может быть от 1,5 до 7,2 м. Оптимальная нагрузка на колонну порядка 120 тонн. При увеличении пролётов и нагрузок увеличивается сечение элементов каркаса, что позволяет выполнить технологическое оборудование завода. Высота этажа ограничений не имеет и зависит только от гибкости колонн, поэтому применение каркаса возможно для зданий различного назна­чения: жилых, общественных, производственных, административно-бытовых.
                Отсутствие сварных соединений упрощает сборку каркаса, не требует высокой квалификации рабочих.



  
Конструктивное устройство сборно - монолитного каркаса

                Cборно-монолитный каркас имеет смешанную конструктивную схему с продольными и поперечными ригелями. Он предназначен для применения в строительстве многоэтажных жилых, общественных и вспомогательных зданий промышленных предприятий с высотой этажа от 2,8 до 4,5 метров с неагрессивной средой, возводимых в 1—5 районах России по весу снегового покрова и 1-6 районах по скоростному напору ветра (согласно СНиП2.01.07-85).
                Возможно применение сборно-монолитный каркас в сейсмических рай­онах. Эта возможность обеспечивается неразрезными сборно-монолитными дисками перекрытий и жесткостью соединительного узла (колонна-ригель-плита). При этом в каждом проекте следует проводить дополнительные расчеты на воздействие сейсмических и других нагрузок.
                Каркас вписывается практически в любые архитектурно-планировочные решения. Универсальное оборудование для формования элементов каркаса позволяет изготавливать их различных длин и сечений. Конструкция элементов каркаса, их размеры, структура армирования рассчитываются индивидуально для каждого конкретного проекта исходя из этажности здания, планировки этажей, составу нагрузок и т.п., что позволяет в конечном итоге оптимизировать расход материалов и уменьшить стоимость квадратного метра здания.
                Каркас сборно-монолитный с применением сборных многоярусных (на нес­колько этажей) колонн и сборно-монолитных перекрытий. Колонны сечением 250x250 мм для удобства транспортировки разрезаются на элементы длиной до 12 м. Стыковка колонн осуществляется без сварки при помощи "штепсельного" стыка. Материал колонн — тяжёлый бетон класса В15-ВЗО. Продольное арми­рование выполняется стержнями 016-4-25 класса АШ ГОСТ 5781-82. При транс­портировке колонн только автотранспортом допускается длина колонн до 17,0 м.



  
© ООО "ЗАВОД СТРОЙДЕТАЛЬ"
  
187000, Ленинградская область, г. Тосно, Московское ш., д. 15
тел/факс: (812) 386-37-21 (812) 318-14-07
Технология
  
ООО "ЗАВОД СТРОЙДЕТАЛЬ"
СБОРНО-МОНОЛИТНОЕ КАРКАСНОЕ ДОМОСТРОЕНИЕ