Yoga-mgn.ru

Строительный журнал
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Монолитный железобетон. Устройство опалубки, технология возведения зданий

Монолитный железобетон. Устройство опалубки, технология возведения зданий

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.

Расчёт бетоноукладочного комплекса помогает при разбивке конструк-ции на блоки бетонирования (захватки, карты), сравнении вариантов техно-логий производства работ, выбора опалубки.

Методы возведения монолитных зданий основываются на использова-нии принципиально различных видов опалубок. Классификация их приведе-на в таблице 10.1.

Устройство монолитных бетонных и железобетонных конструкций

Возведение объекта – это, прежде всего, сочетание работ, специфика и масштаб которых определяются выбранной технологией строительства. Монолитные и сборные бетонные, или железобетонные объекты, при схожем наборе используемых материалов, кардинально отличаются по типу возведения всей конструкции. Элементы сборной конструкции изготавливаются на заводах при тщательном лабораторном контроле, а принцип монолитного строительства сооружений подразумевает формирование таких же элементов непосредственно на строительной площадке.

Сборное строительство – так называемые «панельные» дома, монтируются из готовых фрагментов, однако минусом данного варианта является абсолютное отсутствие свободных планировок, ведь расположение дверных, оконных проемов, высота потолков и общие габариты комнат полностью привязаны к размерам заводских панелей. Таким образом, панельные дома всегда узнаваемы в первую очередь своей архитектурой и некоторой похожестью друг на друга.

Монолитное строительство однозначно более свободно в выборе современных и выразительных архитектурных концепций. Это обусловлено системой поэтапных строительных работ на территории, где каркасно-монолитная технология возведения, грамотно взаимодействует с дополнительной зональной проработкой всей квадратуры объекта. Масштабные опалубочные, арматурные, бетонные работы, локальная сборка и установка отдельных элементов, позволяют воплотить практически любое, самое нестандартное и оригинальное решение в строительстве.

Технология устройства монолитных бетонных и железобетонных конструкций обычно включает: монтаж съемной опалубки или железобетонной несъемной, арматурные работы – плановую сборку армирующих каркасов здания, заливку бетонной смеси и ее последующую вибротрамбовку с применением разномощных виброуплотнителей, а так же шлифование уже застывшего бетона, если существует такая необходимость. Поэтажное возведение монолитного сооружения с комплексным использованием железобетонных элементов, всегда предполагает строгое соблюдение заданной последовательности действий.

Итак, залив бетонной смеси начинается с проверки надежности установленной опалубки, с определения расположения закладных частей арматуры, и занесения этих данных в акты скрытых работ. Перед тем, как заливать композит в опалубку, элементы опалубки следует покрыть защитной смазочной эмульсией, которая нейтрализует агрессивное воздействие состава бетонной смеси на фрагменты, а так же предотвращает их возможную коррозию, если конструкция опалубки металлическая. Деревянные элементы опалубки, обернутые полимерной строительной пленкой, могут использоваться без нанесения предварительных экранирующих составов.

Для того, чтобы обеспечить беспустотное заполнение опалубочной конструкции и надежное сцепление арматуры с бетоном, применяют метод вибрирования с дополнительным штыкованием в углах. Основные признаки достаточного уплотнения смеси – это прекращение ее оседания и отсутствие пузырьков воздуха на поверхности. Важным фактором заполнения опалубки является соблюдение скорости вливания – необходимо обеспечить медленное и равномерное поступление бетона в опалубку, без очевидного расслаивания, иначе и застынет он так же неравномерно. Каждый вышележащий слой должен укладываться до начала схватывания предыдущего. Чтобы полностью исключить факт случайной деформации уже залитой опалубки, категорически не допускается прислонять включенное вибротрамбовочное оборудование к выступающим фрагментам арматуры или частям конструкции опалубки. Подобные работы требуют особой аккуратности выполнения.

Именно комплекс арматурно-опалубочных и бетонных работ характеризует устройство монолитного строительства. Например, широко распространенная скользящая опалубка, эффективно применяется при возведении высотных железобетонных сооружений с монолитными вертикальными стенами, так как обладает подвижностью и легко поднимается вверх без перерыва в бетонировании. Отличительной особенностью монолитных сооружений от сборных железобетонных, является отсутствие стыков, что способствует улучшению эксплуатационных характеристик возводимых монолитным способом объектов. Скользящая опалубка, в этом случае, обеспечивает качественную звукоизоляцию сооружения, повышает теплотехнические характеристики и расширяет возможности выбора планировочных решений.

Технология возведения монолитных конструкций национальной библиотеки Беларуси

Технологические принципы возведения монолитных конструкций

С точки зрения технологии возведения, 27-этажный каркас высотного книгохранилища библиотеки совместно с лестнично-лифтовым блоком является самым сложным. Следует отметить его конструктивные элементы: криволинейные в плане стены, расширяющийся кверху каркас здания, сужающийся каркас, переменная высота этажей в нижней части, сталебетонные конструкции, ядро жесткости сложной формы и т. п. Примыкающий к высотному книгохранилищу стилобат изобилует такими же сложными конструкциями. Были установлены жесткие сроки строительства — 32 месяца (при нормативных 71). Это потребовало применения скоростных технологий строительства монолитных конструкций и круглогодичного ведения бетонных работ.

Министерство архитектуры и строительства Беларуси поручило специалистам БелНИИС вести научное сопровождение строительства библиотеки, целью которого являлась разработка и внед-рение новых опалубочных технологий, обеспечивающих завершение строительства всего комплекса в заданные сроки (научные руководители: к. т. н. Марковский М. Ф., д. т. н., проф. Блещик Н. П.).Институту было поручено осуществить: концептуальный выбор технологий с учетом заданных сроков строительства, выбор, обос-нование и разработку опалубочных технологий возведения монолитных конструкций высотного книгохранилища и стилобата, разработку всепогодных технологий монолитного бетона с применением модифицированных бетонных смесей, в том числе литьевых и самоуплотняющихся бетонов, разработку технологий возведения расширяющихся монолитных конструкций, расчет и прогноз осадок высотного книгохранилища на стадии возведения и загрузки его проектными нагрузками, акустические расчеты актового и переговорных залов, научно-техническую оценку новых отделочных материалов, наливных и теплых полов и т. д.

Важной частью проектирования высотных сооружений сложной формы является технологическая схема возведения здания, позволяющая определить оптимальные поточные решения, последовательность и методы строительства монолитного каркаса. При выборе методов строительства следует исходить из возможности применения эффективных опалубочных систем, механизмов для подачи и укладки бетонных смесей, способов обеспечения интенсивного набора бетоном распалубочной прочности, безопасности работ, что в комплексе должно обеспечить высокие темпы строительства. Наиболее полно все эти требования реализуются в поточном строительстве.

Читать еще:  Круг стальной — справочник, ГОСТ, размеры, стандарты

Опалубочные технологии возведения монолитных конструкций нулевого цикла

Монолитный фундамент сооружения имеет сложную форму в плане и включает саму плиту и два этажа стеновых конструкций с монолитными перекрытиями. Стены переменной высоты имеют криволинейное очертание, примыкают и пересекаются под различными углами. Для возведения коробчатого фундамента были реализованы технологии возведения стен в щитовых опалубках и балочно-стоечная опалубка для перекрытий. Для обеспечения доступа в рабочие зоны устраивались технологические проемы в перекрытиях и стенах фундамента. Это позволило отказаться от применения «оставляемой» опалубки перекрытия.
Сложнее обстояли дела с устройством монолитных перекрытий или перекрестных балок при переменной высоте опирания. Были применены опорные башни, обладающие повышенной несущей способностью и устойчивостью при монтаже опалубки.
Для устройства арматурных каркасов монолитных плит перекрытия была применена технология вязки арматуры, поскольку сварные каркасы не оправдывают себя и несовместимы технологически с опалубочными работами.

Технологии возведения круглых стен

Круглая контурная стена атриума, а также круглые стены лестнично-лифтового блока — сложнейшие конструктивные элементы, потребовавшие применения специализированных опалубочных технологий из-за отсутствия точек опоры для подкосов опалубки, выступающих за грань стены круглых колонн, значительных проемов в стене и необходимости поярусного возведения стены по высоте.

Институт предложил конструктивные изменения в проекте, направленные на создание надежной технологии. Суть предложений следующая:
— круглые колонны возводятся в несъемной опалубке из стальных труб отдельным опережающим потоком с точной выверкой по высоте;
— криволинейные стены возводятся между колоннами в опалубке криволинейных стен, которая опирается на ранее возведенные колонны;
— для возведения проемов используются геометрически неизменяемые индивидуальные проемообразователи;
— изменяется конструкция выступающих бетонных консолей на закладные детали.

Возведение лестнично-лифтового блока было выделено в специализированный поток и выполнялось специалистами ОАО «Минскпромстрой». Комплект опалубки включал опалубку круглых стен с малым радиусом изгиба (5 м), силовые подмости, навешиваемые на закладные анкера в бетон, блок опалубки шахты лифтов, комплект опалубки перекрытия и лестницы. Выверка опалубки по высоте производилась поярусно с применением геодезического контроля.

Сложность в бетонировании опорного контурного кольца по круглой стене стилобата заключалась в отсутствии точки опоры опалубки и подмостей, из-за чего пришлось использовать опорные башни с наращиванием, навесные подмости, анкеровку консольных опалубочных балок и др. приемы — в зависимости от зоны бетонирования кольца. Гарантированному заполнению полостей сталебетонной балки способствовали изменения, внесенные в конструкцию самой балки.

Опалубочные технологии возведения монолитных конструкций сложной формы

Возведение монолитного перекрытия с опорной балкой центрального ядра на отм. 12.600 потребовало отведения больших нагрузок от бетонируемой конструкции на нижележащие перекрытия. Решено было использовать технологию переопирания опалубки, состоящей из опорных башен большой высоты, на нижележащие перекрытия с учетом технологических нагрузок и из несущей способности. Контурная балка опалубливалась индивидуальными щитами.

Особо следует выделить опалубочную технологию возведения расширяющейся кверху части высотного книгохранилища с отрицательным уклоном в 450 [1].

Подобные конструкции невозможно опалубить с применением подмостей, навешиваемых на стены, из-за сложности в обеспечении формоустойчивости опалубки во время бетонирования и необходимости отведения нагрузок от стены на навешиваемые подмости [2].

Для возведения консольной части каркаса от отм. 21.600 до отм. 30.600 были разработаны выносные опалубочные площадки с анкеровкой их к нижележащим конструкциям. Технологические расчеты показали, что при бетонировании мощной контурной балки на отм. 30.600 возникает опрокидывающий момент, действующий на опалубку, что может привести к разрушению самой опалубки. Проблему решила дополнительная анкеровка опалубки перекрытия с помощью стальных тяжей. Конструкция временных подвесных площадок на отм. 12.600 оказалась столь удачной, что они в дальнейшем использовались для бетонирования дополнительных простенков по кольцевой балке, отделочных работ, устройства спайдерного остекления атриума. Их демонтаж был осуществлен лишь на заключительной стадии отделки здания.

Скоростные технологии возведения типовых этажей

Выбор оптимальной технологии опалубливания и бетонирования типовых этажей позволил выдержать жесткие сроки строительства — 2 этажа в месяц. В отдельные технологические потоки были выделены возведение центрального ядра с диафрагмами жесткости и возведение колонн и перекрытия с контурной балкой. Снижению трудоемкости поспособствовало применение технологии «опалубки-стол». Дополнительные сложности создавали участки монолитных конструкций, особо насыщенные арматурой, что затрудняло вибрирование. Применение высокоподвижных литых смесей позволило бездефектно забетонировать и эти конструкции.

Опалубочная технология возведения заключительной части высотного книгохранилища предполагала обетонирование уже возведенных сталебетонных конструкций, что с учетом временных связей являлось дополнительным усложняющим фактором для монтажа-демонтажа опалубки. Тем не менее сложнейший комплекс высотного книгохранилища был передан в срок для спайдерного остекления.

Научное сопровождение строительства сложных и уникальных объектов позволяет разрабатывать и внедрять новые эффективные технологии строительства, осуществлять поиск оптимальных технологических решений, обеспечивающих высокие темпы строительства, качество работ и в конечном итоге снижение стоимости строительства. Прикладная строительная наука на опыте строительства Национальной библиотеки Беларуси подтвердила тот факт, что в нынешних условиях наука является производительной силой.

Монолитный железобетон. Устройство опалубки, технология возведения зданий

ТЕХНОЛОГИЯ ВОЗВЕДЕНИЯ ЗДАНИЙ С ПРИМЕНЕНИЕМ

МОНОЛИТНОГО Ж/Б

1. Общие положения по возведению зданий

с применением монолитного ж/б

Строительство из монолитного ж/б с применением индустриальных методов возведения зданий стало одним из важнейших направлений, дополняющим полносборное крупнопанельное домостроение.

По сравнению с панельным домостроением в среднем на 40 % сокращаются затраты на создание производственной базы на 20 %

В настоящее время в стране создаются проектно-строительные объединения, специализирующиеся в области монолитного домостроения, что повышает качество возводимых сооружений.

Основными принципами индустриализации строительных процессов в области монолитного домостроения являются:

1. Полная механизация строительных процессов и ликвидация тяжелого физического труда.

2. Поточный способ работ с пооперационным разделением труда.

3. Обеспечение рабочих современным оборудованием, оснасткой, инструментами и приспособлениями.

4. Предварительное изготовление деталей опалубки и арматурных изделий на специализированных предприятиях.

При возведении зданий или сооружений необходимо соблюдать следующие условия:

1. Максимальное сокращение конечных затрат с целью получения возможно большей прибыли.

2. Гарантированное обеспечении сроков выполнения промежуточных этапов и всего здания в целом.

3. Минимальные затраты трудовых и материальных ресурсов.

4. Высокое качество работ и максимальное количество услуг, предусматриваемое договором подряда.

Как показывает опыт строительства в монолитном исполнении в С.-Петербурге, Одессе, Новосибирске с привлечением австрийской фирмы «Фест-Альпина» и др. городах, наиболее успешно можно возводить подобные сооружения при непременном соблюдении следующих условий:

1.Тщательная подготовка строительства (предварительная), включающая в себя разработку документации по технологии строительного производства с учетом подготовки и обогащения материалов, необходимых для приготовления бетонных смесей и применения опалубок в модульном исполнении.

2. Организация автономного бетонного узла непосредственно на строительной площадке.

3. Максимальная специализация рабочих.

2. Технологическая оценка зданий в монолитном исполнении

По своему конструктивному решению здания в монолитном исполнении обладают значительной пространственной жесткостью. Поэтому их наиболее эффективно возводить в районах с повышенной сейсмичностью и на просадочных грунтах.

Качество подобных сооружений, по сравнению с обычными зданиями, несколько выше, т.к. отсутствуют многочисленные стыки или их количество ограничено. При возведении монолитных зданий имеется большая возможность для создания свободной объемно-планировочной композиции, что позволяет вносить разнообразие форм архитектурное решение застраивающихся площадей.

Доставка материалов на строительную площадку не требует специального транспорта в виде панелевозов, роспусков и т.п. Стены здания могут выполняться в виде многослойной конструкции с применением газобетона или керамзитобетона. Согласно результатам теплотехнических расчетов, выполненных в архитектурно-конструкторских мастерских России, здания с многослойными стенами наиболее экономичны в эксплуатации. Причем «теплый» слой чаще всего изготавливаемый на основе фенолоформальдегидных смол или полистирола, должен располагаться с наружной стороны здания. Однако, в этом случае, он должен быть защищен от атмосферных воздействий. Минимальный эффект может иметь место в случае, если «теплый» слой будет уложен с внутренней стороны, но и в этом случае требуется его защита в виде тщательно выполненной гидроизоляции.

Наименьшие трудозатраты возможны в том случае, когда утеплитель размещается по продольной оси стены. Однако в этом случае требуется устройство гидроизоляции утеплителя от контакта его с бетонной смесью. Это особенно важно, когда в качестве утеплителя применяются материалы, полученные на основе фенолоформальдегидных смол. Такие материалы в наибольшей степени гигроскопичны. Поэтому в последние годы в качестве утеплителя стали применять материалы, изготовленные на основе полистирола в виде его вспученных гранул. Такой материал имеет замкнутые поры и кажущаяся пористость его значительно меньше, чем у фенольных материалов. Утеплитель изготавливается в виде плит толщиной 100-150 мм.

1 – наружное температурное воздействие;

2 – слой утеплителя;

3 – керамзитобетон или газобетон;

4 – наружный слой утеплителя;

5 – защитный слой из цементного раствора.

Схема расположения утеплителя

Однако применение полистирольных материалов достаточно проблематично, т. к. при повышении температуры окружающей среды до 30

В настоящее время в России ведутся исследования по созданию эффективных строительных технологий с применением теплоизоляционных материалов. Институт «ВНИИжелезобетон» в мае 1998 г. были разработаны энергоэффективные строительные системы «Юникон» и «Марекон». На основе данных систем, с использованием особо легких бетонов нового класса, без усиления фундаментов была осуществлена мансардная надстройка зданий с утеплителем и отделкой фасадов.

Объемная масса таких бетонов находилась в пределах 120

3. Классификация зданий в монолитном исполнении

С точки зрения технологии возведения здания классифицируются:

а) «с развитым нулем» (состав: монолитный ростверк-плита и подвальная часть сооружения с монолитными перегородками и перекрытием);

Различают здания в монолитном исполнении, включая стены, перекрытия, перегородки и комбинированные, у которых внутренние стены и перегородки изготавливаются из монолитного бетона и ж/б, а наружные – из навесных панелей или в виде кирпичных стен.

Ориентация несущих стен здания определяет порядок выполнения строительных работ и организацию строительства в целом, направление развития потока. Главной отличительной особенностью при этом являются вид применяемой опалубки, метод разбивки здания на захватки, ярусы, определение границ захваток и их величины.

4. Строительно-конструктивные решения монолитных

и монолитносборных зданий

В промышленном строительстве надземных сооружений монолитный бетон применяется при возведении нетиповых многоэтажных зданий, многоэтажных однопролетных и многопролетных рам, ядер жесткости, резервуаров, дымовых труб, водонапорных башен, силосов и т.д.

В жилищно-гражданском строительстве монолитный бетон широко используют при устройстве ядер жесткости в панельных зданиях с последующей их обстройкой сборными конструкциями.

Проектные решения возведения многоэтажных домов из монолитного бетона предусмотрены в сборномонолитном варианте: с монолитными наружными внутренними стенами и сборными перекрытиями. Технико-экономические показатели строительства из монолитного бетона в значительной мере зависят от применяемых технологических схем возведения здания.

По технологическим и конструктивным признакам многоэтажные жилые здания, возводимые с использованием монолитного бетона, условно можно отнести к трем основным группам:

Монолитные здания и сооружения из легкого бетона возводят в скользящей или переставной опалубках. Возведения монолитных зданий в скользящей опалубке требует непрерывности бетонирования и строгого соблюдения ритмичности производства бетонных работ. Интенсивность бетонирования зависит от темпов выполнения арматурных работ, применяемой технологии укладки бетонной смеси и продолжительности выдерживания легкого бетона до набора им минимально допустимой прочности. Устройство монолитных перекрытий зданий и сооружений, возводимых в скользящей опалубке, возможно по следующим технологическим схемам: в процессе возведения стен с отставанием на 1 этаж (совмещено-циклический способ); в процессе возведения стен с отставанием на два-три этажа (параллельно-последовательный) способ; после возведения стен на всю высоту по схеме «снизу вверх» или «сверху вниз».

При первых двух способах используется то же бетоноукладочное оборудование, что и для бетонирования стен. При этом подача бетонной смеси от бетононасосной установки к месту укладки и ее распределение могут производиться с помощью резиновых распределительных хоботов с приемной воронкой, закрепленных на рабочем полу скользящей опалубки, а при устройстве по схеме «снизу вверх» или «сверху вниз»

При возведении монолитных зданий из легкого бетона в переставной опалубке интенсивность набора бетоном распалубочной прочности зависит от продолжительности бетонирования. Поэтому при использовании этих типов опалубки эффективность возведения монолитных зданий и сооружений может быть повышена за счет применения различных способов ускорения набора легким бетоном требуемой прочности. Наибольшая интенсивность бетонирования достигается при ведении работ по схеме «кран + бетононасос», с использованием греющей опалубки и литой бетонной смеси на пористом заполнителе. При бетонировании конструкций по этой схеме в комплекте с бетононасосами используется механический распределитель, который переставляется с захватки на захватку.

Объемные конструкции из монолитного железобетона.

Проектирование и возведение гражданских зданий из монолитного железобетона является одним из новых и экономических направлений индустриального строительства.
Наряду с полносборными, дома из монолитного железобетона все шире входят в повседневную практику строительства, особенно в сейсмических районах. Это объясняется следующими обстоятельствами:

— архитектурно-планировочные возможности домов из монолитного железобетона весьма разнообразны. Использование зданий этой системы дает возможность архитектору решать задачи, которые не под силу решить из стандартных сборных изделий (блочных, панельных и др.);

— здания из монолитного железобетона обладают большей прочностью и жесткостью по сравнению с панельными, поскольку в них отсутствуют стыки.
Рабочая арматура в таких конструкциях надежно заделана в стенах и не подвержена коррозии. Прочностные характеристики бетона используются наиболее полно. Отсутствие стыков благоприятно сказывается и на водо-, тепло-, воздухо- и звукоизоляции помещений.

Дома из монолитного железобетона можно возводить в районах, не имеющих развитой индустриальной базы. Инвентарные устройства, применяемые для возведения монолитных домов, дешевле технологического оборудования ДСК и не занимают производственных площадей, требуемых для сборных конструкций.

Перенесение технологических процессов на строительную площадку имеет следующие недостатки: зависимость строительства от климатических условий; необходимость выполнения отделочных и санитарно-технических работ на площадке; невозможность получения высокого качества отделочных работ.

В практике современного строительства отсутствуют здания, выполненные полностью из монолитного железобетона. Если в здании несущие и ограждающие элементы изготовлены монолитными и в них вмонтированы сборные лестничные марки и площадки, то его условно считаются монолитными. Если в здании в дополнение к лестничным маршам и площадкам часть стен или стены и перекрытия, или только перекрытия выполняют сборными, его считают сборно-монолитным.

Конструктивные системы зданий из монолитного железобетона в зависимости от формы опирания перекрытий могут быть: с поперечными несущими стенами; с продольными несущими стенами; комбинированной системы, при которой перекрытия опираются в продольном и поперечном направлениях.

Комбинированная система обеспечивает наибольшую несущую способность и жесткость, поэтому применяется для зданий повышенной этажности (16 и более), а также при строительстве в районах сейсмичностью 7-9 баллов.

Конструктивная система из монолитного железобетона во многом зависит от типа технологического оборудования, применяемого при строительстве.
При возведении зданий из монолитного железобетона используют различные типа опалубки.

При объемно-переставной опалубке монолитными выполняют стены и перекрытия, а опалубку после твердения бетона передвигают в направлении продольных или поперечных стен.
Иной вид опалубки с движением вверх – скользящая щитовая. В этом случае наиболее эффективен технологический процесс, при котором первоначально выполняют вертикальные элементы здания – наружные и внутренние стены. При строительстве в стенах оставляют отверстия, используемые затем в качестве опорных участков для плит перекрытий. При этом могут выполняться, плиты балконов и лоджий могут выполняться: монолитными, тогда устанавливают щитовую опалубку с заведением арматуры в опорные пазы; сборными, тогда плиты выполняют специальной формы и заводят в опорные отверстия.

В домах из монолитного железобетона применяют одно-, двух-, и трехслойные наружные стеновые панели, бетонные блоки различных типов.
Для однослойных панелей используют теплоизоляционные материалы, выбираемые в зависимости от требуемой несущей способности и теплоизоляции. Стены из этих материалов имеют декоративный и отделочный слой толщиной 20 мм для наружных стеновых панелей и 30 м – для цокольных. Для внутреннего отделочного слоя используют раствор объемной массой 1600 кг/м3, марки – не ниже марки бетона.

Если декоративный слой не применяют, легкий бетон наружных стен должен иметь требуемую для данной области морозостойкость, а также быть водонепроницаемым.
В навесных наружных стенах при слоистом решении теплоизоляционный материал располагают с внутренней стороны.
Декоративно-защитный наружный слой наносят после окончания работ оштукатуриванием.

Для устройства внутреннего теплоизоляционного слоя применяют блоки из пористых пластмасс, ячеистого бетона, жестких минераловатных плит. При устройстве внутреннего слоя необходимо соблюдать противопожарные требования, а также принимать меры, предотвращающие возможность коррозии бетона и арматуры.

Несущие слои соединяют между собой гибкими связями аналогично панелям наружных стен. Для таких связей применяют сортовые горячекатаные стали (ХНДП и ХНДШ), обладающие повышенной коррозионной стойкостью.

В случае применения для связей обычной стали необходимо предусмотреть надежную антикоррозионную защиту, например в виде покрытий из цинка слоем толщиной 1 мк. Связи устраивают как конструктивные, их располагают по высоте в швах между панелями утеплителями.

В стенах подобной конструкции устраивают жесткие связи в виде перемычек в местах обрамления и балконных проемов, толщина которых для 1-2 климатических районов не должна превышать 5 см для предотвращения создания мостиков холода.
Жесткие связи позволяют включить в работу стены оба слоя. В этом случае наружный и внутренний несущие слои следует выполнять из легкого бетона для исключения возможности создания мостиков холода.

Внутренние стены – основной несущий элемент для зданий с поперечными несущими стенами и комбинированной системы.
К конструкциям внутренних стен предъявляются требования прочности, жесткости, звукоизоляции. Они обусловливают толщину основных несущих конструкций.
Достаточно сложны стены лестничных клеток, в которых устраивают закладные детали для лестничных площадок.

Плиты перекрытия – конструкция зависящая в больше степени, чем другие, от типа технологического оборудования. В зданиях из монолитного железобетона перекрытия могут быть опертыми по двум, трем и четырем сторонам. При каркасной безригельной схеме плиты опираются на четыре колонны.
Перекрытия могут быть монолитными, сборными и комбинированными. Монолитные перекрытия наиболее рациональны, так как технология их изготовления непрерывна.
Использование сборных изделий для перекрытий, а также сборно-монолитных конструкций, вызывается технологической необходимостью для некоторых типов опалубки и способствует снижению трудоемкости строительства.

Применение сборных конструкций сопряжено с необходимостью увеличения грузоподъемности подъемно-транспортных механизмов и изготовления нетиповых изделий.
Сложным является устройство плит балконов и лоджий в стенах зданий из монолитного железобетона. Они могут выполняться монолитными одновременно с плитами перекрытий. В этом случае их соединяют с арматурным каркасом панелей перекрытий общими рабочими стержнями.

В случае применения сборной плиты балкона (лоджии) в монолитной стене здания оставляют отверстия, в которые заводят закладные детали, закрепленные на арматуре несущего слоя стены или арматуре перекрытия.
Плиту лоджии пролетом 6 м и более следует опирать на наружную стену и рассчитывать как консоль. Плита должна быть сконструирована таким образом, чтобы верхний опорный момент воспринимался верхней арматурой.

Элементы зданий из монолитного железобетона находятся постоянно (с момента изготовления) в рабочем положении, т.е. не испытывают транспортных, монтажных и иных побочных нагрузок. Это снижает расход стали по сравнению с расходом стали в полносборных домах.

Практика строительства выработала основные принципы армирования стен домов из монолитного железобетона. Рабочую конструктивную вертикальную арматуру устанавливают в местах пересечения несущих стен в основном для исключения трещинообразования в углах. С этой же целью вертикальные каркасы устанавливают в местах изменения толщины стен на грани оконных и дверных проемов. В горизонтальных рабочих швах и в бетонных стенах при строительстве в сейсмических районах горизонтальную арматуру устанавливают по расчету в простенках, как поперечную арматуру.
Надпроемные и подпроемные перемычки армируют аналогично панелям внутренних стен. В надпроемных перемычках устанавливаются вертикальные каркасы, в которых поперечные стержни воспринимают изгибающий момент, а вертикальные – поперечную силу. Для вертикальных каркасов используют арматурную сталь классов АII, АIII. Для ненесущего слоя можно использовать круглую сталь класса АI.

Для армирования стен можно применять крупноразмерные сетки из стали класса ВI, которые при помощи стержней объединяют в пространственные каркасы. При этом надпроемные перемычки армируют плоскими каркасами.
Двойные каркасы должны объединяться в пространстве.

Домостроение из монолитного железобетона имеет существенные преимущества по сравнению с наиболее распространенным в настоящее время сборным индустриальным домостроением.
Наибольшая экономическая эффективность в монолитном домостроении достигается в сейсмических районах. Весьма эффективно улучшаются технико-экономические показатели монолитных домов при переходе к комплексному использованию во всех несущих и ограждающих конструкциях легкого бетона. Это обеспечивает снижение веса здания до 40 %, расхода бетона на 10-12 %, цемента на 5-7 % в результате уменьшения сечений и марок бетона, а также улучшает микроклимат в помещениях.

Авторы : Лазарчук В.И., Мясников А.Н (ВЦИС)

Технология возведения многослойных монолитных наружных стен с теплоизоляционным слоем из бетона низкой теплопроводности

Кроме того, техническая сложность и повышенные требования к качеству производства работ и применяемых материалов могут привести к снижению срока службы фасада [2, 6]. Возведение наружных несущих стен в монолитном здании с использованием перечисленных технологических решений отличается производством работ в два основных этапа: возведение монолитного несущего слоя стены и устройство фасада, производимое после значительного технологического перерыва. Такая особенность актуальна, например, для торцевых стен монолитных зданий с поперечно-стеновой конструктивной схемой (рис. 1). При этом работы по возведению фасадов монолитных зданий как правило производятся отдельными специализированными бригадами, требуют дополнительных затрат на обеспечение защиты теплоизоляционных и отделочных материалов от атмосферных воздействий, установку лесов, подмостей, подъемных механизмов и т.д. Кроме того, следует отметить отсутствие полного спектра нормативно-технических документов, регламентирующих организационные и технологические особенности возведения современных навесных фасадных систем, требования к качеству производства работ, а также норм времени и стоимости производства работ [8].

Рис. 1. Возведение монолитного здания с торцевыми несущими наружными стенами

Одним из альтернативных конструктивно-технологических решений наружных стен в современном монолитном строительстве являются многослойные наружные стены, выполняемые из монолитного железобетона. При этом в теплоизоляционном слое используется легкий бетон низкой теплопроводности, являющийся перспективной альтернативой современным фасадным теплоизоляционным материалам [1, 7, 9].

Проведенное сравнение удельной трудоемкости возведения многослойной монолитной наружной стены с распространенными в монолитном строительстве технологическими решениями фасадных систем показало, что трудоемкость возведения разработанной конструкции не менее чем на 30% ниже, чем для аналогов [5].

Исследования технологии возведения проведены для разработанной конструкции, которая состоит из трех слоев – наружного, выполняющего декоративную и защитную функцию, теплоизоляционного, а также внутреннего конструкционного. Наружный слой выполняется из дисперсно-армированного стекловолокном мелкозернистого бетона; теплоизоляционный – из полистиролбетона, плотность, теплопроводность и толщина слоя которого варьируется согласно теплотехническому расчету применительно к различным климатическим районам строительства. Характеристики бетона и армирования внутреннего несущего слоя назначаются, исходя из требований проекта. Совместная работа наружного и внутреннего слоев конструкции обеспечивается за счет арматурных выпусков из плиты несъемной опалубки, соединяемых с выпусками из несущего слоя.

Особенностью возведения многослойной монолитной наружной стены на строительной площадке является последовательная вертикальная укладка нескольких бетонных слоев с различными прочностными и деформативными показателями в едином технологическом цикле. Для обеспечения возможности укладки теплоизоляционного и конструкционного бетонных слоев без значительного перерыва, на границе слоев используется металлическая сетка, крепящаяся к арматурному каркасу. Крепление сетки производится к П-образным хомутам из арматурной проволоки, расположенным с шагом, равным шагу рабочей арматуры каркаса таким образом, чтобы обеспечить требуемый защитный слой рабочей арматуры.

Одним из рациональных технологических решений представляется использование при изготовлении конструкции несъемной опалубки с наружной стороны стены и щитовой – с внутренней. Несъемная опалубка представляет собой щиты из фибробетона плотностью не более 1800 кг/м 3 . Щиты изготавливаются в заводских условиях в соответствии с проектным решением здания. При этом может быть использован окрашенный в массе фибробетон, либо применено отделочное покрытие, закладываемое в форму при изготовлении [4].

С внутренней стороны стены используются инвентарные щиты опалубки с металлической рамой и многослойной ламинированной фанерой в качестве палубы. Наружная несъемная опалубка разрабатывается с учетом возможности ее использования вместе с конкретной опалубочной системой. Так как обеспечение соответствия взаимного расположения швов щитов внутренней опалубки и наружных бетонных плит затруднено в связи с требованиями к архитектурной выразительности фасадов (обеспечению регулярности рисунка фасада), в наружных плитах устраиваются отверстия в местах пропускания стяжных штырей. При этом выравнивание наружных плит происходит за счет использования прогонов-стеновыравнивателей. После снятия внутренней опалубки отверстия для стяжных штырей в облицовочных плитах заделываются окрашенными в массе ремонтными составами.

Важной отличительной особенностью возведения многослойных наружных стен с применением в теплоизоляционном слое легких бетонов низкой теплопроводности является производство бетонных работ. С учетом того, что бетонная смесь на особо легких заполнителях используется в сравнительно небольших объемах, предусмотрено два альтернативных варианта – доставка бетонной смеси на строительный объект в автобетоносмесителе или ее приготовление непосредственно на строительной площадке. Подача бетонной смеси к месту укладки может осуществляться как бетононасосом, так и в бадье при помощи башенного крана, в зависимости от объемов работ и принятой организационной схемы. В случае подачи бетонных смесей бетононасосами, при приготовлении полистиролбетонной смеси на объекте используется пневматическая установка для приготовления и подачи легких бетонов, устанавливаемая на перекрытии в пределах радиуса ее действия. Подача приготовленной полистиролбетонной смеси осуществляется по гибким бетоноводам к месту укладки. Тяжелая бетонная смесь при этом подается посредством гидравлического бетононасоса с использованием бетонораздаточной стрелы. Подвижность бетонной смеси составляет 10-20 см (марки П3 и П4).

Последовательность укладки бетонной смеси имеет определяющее значение для обеспечения качества формирования как контактной зоны, так и конструкции в целом. Первоначально укладывается полистиролбетон на всю высоту конструкции с послойным уплотнением глубинным вибратором, после чего производится укладка тяжелой бетонной смеси конструкционного слоя. Последующий слой конструкции должен укладываться до начала схватывания предыдущего, этим обеспечивается монолитность связи слоев и исключаются дополнительные швы в сечении конструкции. Для обеспечения данного условия конструкция разделяется на технологически зоны таким образом, чтобы время укладки бетонной смеси в конструкционный слой в каждой зоне составляло не больше времени схватывания бетона в теплоизоляционном слое. Кроме того, проведенными ранее исследованиями установлено, что для обеспечения надежной связи слоев в многослойной бетонной конструкции временной интервал между их укладкой должен составлять 0,5–1,5 часа [3].

Последовательность возведения многослойной монолитной наружной стены представлена в таблице 1.

Технологическая последовательность возведения монолитной многослойной конструкции с теплоизоляционным слоем из полистиролбетона

Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector