Технология сборно-монолитный каркас
Технология сборно-монолитного каркасного домостроения (СМКД) в малоэтажном строительстве является одной из ведущих индустриальных строительных технологий в странах Западной Европы и открывает совершенно новые перспективы в сфере строительства — как экономические, так и эстетические. Унификация элементов здания радикально снижает стоимость и сроки строительства любых объектов, не ограничивая при этом применение разнообразных элементов архитектурной выразительности даже в суровых климатических условиях от +40°С до 60°С с сейсмоустойчивостью до 8 баллов.
На производстве изготавливается полный набор конструктивных элементов: колонны, преднапряжённые ригели и балки, преднапряжённые плиты, несъёмная опалубка или пустотный настил. А также конструктивные элементы для постройки фундаментов — столбчатых железобетонных сборных или монолитных с подколонниками стаканного типа для плотных грунтов и свайных со сборными подколонниками, установленными на монолитный ростверк для слабых грунтов.
Основой сборно-монолитной технологии является несущий каркас, состоящий из трех основных железобетонных элементов:
Узел соединения «колонна-ригель-плита» является монолитным.
Пространственная устойчивость и жёсткость каркаса обеспечивается жёсткостью узлов сопряжения ригелей с колоннами и диафрагмами жесткости. Бетонирование узлов сопряжения ригелей с плитами перекрытия и заполнение бетоном швов между плитами создает жёсткий диск перекрытия. Жёсткие узлы каркаса обеспечиваются с помощью пропуска горизонтальных арматурных стержней через тело колонны с последующим омоноличиванием. Весь каркас собирается без применения сварки.
Сборно-монолитный каркас здания, работающий как рамно-связевая система, объединяет преимущества полностью сборного каркаса и монолитных конструкций. Например, жесткое сопряжение ригеля с колонной уменьшает пролетный изгибающий момент за счет его перераспределения на опорный, включается в работу сборно-монолитный ригель примыкающих участков перекрытия (расчетное тавровое сечение), что позволяет значительно уменьшить расход железобетона на 1 м² площади здания по сравнению с другими расчетными схемами несущих каркасов.
Основными нормативными документами, регламентирующими проектные решения сборно-монолитного каркаса, являются: СНиП 52-01-2003 «Бетонные и железобетонные конструкции. Основные положения», Пособие к СНиП 2.03.01–84 «Проектирование железобетонных сборно-монолитных конструкций».
Расход сборного железобетона в сборно-монолитном каркасе составляет 0,1–0,15 м³ на 1 м² смонтированного каркаса. Высота этажа не имеет ограничений и зависит только от прочностных характеристик колонн, поэтому применение каркаса возможно для зданий различного назначения: жилых, общественных, производственных, административно-бытовых, а так же при строительстве таких важных объектов как мосты и путепроводы. Каркасы с большими пролетами между колоннами, дают возможность реализовать любой творческий замысел.
1. Установка колонн
2. Установка ригелей 
3. Монтаж плит перекрытия
4. Возведение перегородок и стен
Как построить каменный дом и въехать за пять месяцев
Технология строительства загородных домов из самодельных железобетонных панелей, или Tilt-Uр, о которой уже шла речь в одной из статей, не самая востребованная среди участников портала. Тем не менее именно этот способ выбрала для себя сибирячка AnnaVolk, чтобы построить энергоэффективный дом в сжатые сроки. С главными поставленными задачами справились, и хотя еще многое нужно сделать, основные сложности позади. А опыт этого строительства будет полезен – для кого-то в плане расширения кругозора, а для кого и как практическое руководство к действию.
Содержание
Что собой представляет технология самостоятельного изготовления бетонных панелей
В базовом виде панельное домостроение было широко распространено по всему Союзу – из панелей строили не только многоэтажки, но и целые улицы в ПГТ и селах в середине 80-х. Трехслойные монолитные панели изготавливались заводским способом, а по месту дома собирали, как конструктор. Как блок, так и панельный домокомплект можно заказать на производстве и для частного применения. Примеры строительства домов из заводских ЖБ панелей на форуме есть, но их также не много. Это связано со стандартизацией – габариты панелей рассчитаны на типовые проекты, а если хочется индивидуальности, придется серьезно переплатить. И не только за изготовление домокомплекта по индивидуальному заказу, но и за доставку, так как предприятий, оказывающих подобные услуги, несколько на всю страну.
Выходом из ситуации стало самодельное изготовление облегченных монолитных ЖБ панелей с ребристым «сердечником» из ПСБС. Габариты плит можно подогнать под желаемый конструктив (в разумных пределах), а себестоимость, по сравнению с заводским вариантом, значительно ниже. Как у любой другой, у технологии Tilt-Uр хватает как плюсов, так и минусов, но зачастую относительная бюджетность и высокая скорость строительства перевешивают трудоемкость и необходимость привлечения подъемной техники.
Как построить энергоэффективный каменный дом и въехать за один сезон
Меня зовут Анна, я из Иркутска. Хочу поделиться нашей семейной историей постройки загородного дома из сборного железобетона силами меня, мужа Андрея, подростка сына (на подхвате) и двух рабочих. Начало строительства – 26 июня прошлого года, заселились 1 декабря.
Именно сборный монолит среди множества технологий загородного строительства был выбран не случайно, а после тщательных подсчетов и сравнений.
Идея строительства собственного дома появилась не спонтанно – пять лет снимали жилье. Варианты рассматривали только каменные. Есть многолетний опыт проживания в деревянном доме, который не хочу повторять. По финансам – слепить коробку из газобетона получается всего в полтора раза дороже, чем из бетона, но дальше встает вопрос утепления стен. Тильтап муж нашел на этом форуме, поделился со мной. Поначалу я скривила губы и сказала, что «хрущевку» мне не надо. Дальше пошла математика (с которой я не дружу). Андрей – в прошлом лучший математик школы, давал мне расклады по разным материалам. Считали вдоль и поперек. Выиграл самодельный сборный монолит – его и выбрали для строительства. У нас денег было мало, а построить надо было быстро.
Удовлетворяющий всем «хотелкам» участок был куплен за год до строительства дома – в черте сельского поселения рядом с городом, рядом с асфальтом, рядом с остановкой общественного транспорта.
Проектированием Анна с семейством занималась самостоятельно, и к моменту приобретения земли проект был практически готов, оставалось «привязать» к местности. Главным ориентиром при разработке планировок стало сочетание потребностей членов семьи с финансовыми возможностями. Результатом тщательного планирования стал одноэтажный дом в стиле Шале, площадью 120 м², с высокими потолками, с необходимым набором функциональных помещений и без излишеств.
Монолитное и сборно-монолитное домостроение. Наружные монолитные и сборно-монолитные стены гражданских зданий.
Моноли́тное строи́тельство — технология возведения зданий и сооружений из железобетона, которая позволяет в короткие сроки возводить здания и сооружения практически любой этажности и формы.
Процесс монолитного строительства состоит из следующих основных технологических этапов:
· Устройство арматурного каркаса.
· Прогрев (в зимнее время).
· Снятие опалубки (распалубка, разопалубливание).
Монолитное строительство домов может использовать стеновую опалубку для горизонтальных или вертикальных поверхностей, стеновую ползущую, а также для возведения закругленных конструкций.
Монолитное строительство домов подразумевает использование нескольких вариантов каркасов: с несущими продольными стенами, с несущими поперечными стенами, с перекрытиями на несущих колоннах.
В монолитном домостроении также используется несъемная опалубка. Различные виды несъёмной опалубки широко используются в индивидуальном малоэтажном жилищном строительстве.
· 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.
· более высокая трудоёмкость и стоимость (в сравнении с каркасно-панельным строительством).
· Повышенные градиенты свойств (анизотропия бетона).
Технология сборно-монолитного каркасного домостроения основана на применении конструктивной схемы, подразумевающей под собой рамно-связевую систему колонн, ригелей и плит перекрытий, которые при соединении в узлах образуют несущий каркас.
Основным преимуществом технологии СМК является то, что она позволяет реализовывать любые архитектурно-планировочные решения, а также обеспечивает высокую скорость строительства из железобетонных конструкций высокой заводской готовности, объединив в себе тем самым основные преимущества монолитного домостроения и сборного домостроения. В СМКД применяются несколько вариантов стыков, зависящие от вида поверхности сборного элемента – гладкой, особо гладкой, шероховатой, шпоночной. Сборными элементами сборно-монолитных конструкций могут служить железобетонные или металлич. балки в сочетании с пустотелыми кера- мич. или легкобетонными блоками; железобетонные колонны, ригели и плиты и т. д.
Наибольшее распространение получили сборно-монолитные конструкции со сборными элементами из железобетона. Сборные элементы содержат осн. арматуру конструкции и иногда используются в качестве формы (опалубки) для монолитного бетона; их целесообразно делать предвари- тсльно напряженными. В монолитном бетоне устанавливается дополнит, арматура в виде сварных каркасов и сеток. Для замоноличивания узлов применяют быстро- твердеющий бетон высокой прочности.
Конструктивное сочетание сборных элементов и монолитного бетона является экономически выгодным, т. к. сборно-монолитные конструкции, обладая достоинствами и тех и др., лишены нек-рых их недостатков. Для возведения сборно-монолитных конструкций (в отличие от монолитных) нетребуется спец. опалубки, подмостей и лесов, поэтому монолитный бетон сборно-монолитные конструкции значительно дешевле пропаренного бетона сборных элементов, а также бетона монолитных конструкций, возводимых в несущей опалубке. В сборных элементах весьма эффективно применение предварительного напряжения высокопрочной арматуры. Установкой дополнит, арматуры в участках монолитного бетона обеспечивается неразрезность соединений элементов, а следовательно, пространственный характер работы конструкции.
Осн. преимуществом С.-м. к. является меньший (по сравнению со сборными конструкциями) расход стали и бетона. Кроме того, отпадает необходимость в (характерных для сборных конструкций) многочисленных закладных частях и их сварке при монтаже. По срокам возведения сборно-монолитные конструкции (кроме С.-м. к. гидротехнич. сооружений) гораздо ближе к сборным, нежели к монолитным. С.-м. к. неск. уступают сборным в отношении индустриальности возведения и монтажа.
С.-м. к. применяются в балочных и безбалочных перекрытиях многоэтажных зданий, в автодорожных мостах и путепроводах, в гидротехнич. стр-ве, при возведении нек-рых видов оболочек и т. д.
Монолитные и сборно-монолитные бетонные наружные стены применяют в монолитных и сборно-монолитных домах различных строительных систем.
Разработаны одно-, двух- и трехслойные конструкции. Широкое применение благодаря технологичности получили однослойные конструкции. Однослойные стены формуют из легких бетонов с плотностью не более 1600 кг/м 3 на различных естественных и искусственных пористых заполнителях (керамзите, аглопорите и др.). В зависимости от эффективности заполнителя, требуемой несущей способности и климатических условий строительства толщина однослойных стен составляет 30—50 см. Как правило, в состав однослойной монолитной стены входят помимо основного конструктивно-теплоизоляционного бетонного слоя наружный защитно-отделочный и внутренний отделочный слой раствора. Слоистые стены иногда проектируют монолитными, но чаще (по технологическим соображениям) сборно-монолитными. Двухслойные стены содержат несущий бетонный монолитный слой и утеплитель. Несущий слой выполняют из тяжелого или конструктивного легкого бетона толщиной не менее 12 см. Сборно-монолитные двухслойные стены применяют в двух конструктивных вариантах: с расположением утепляющего слоя с наружной или с внутренней стороны несущего монолитного бетонного слоя. При расположении утепляющего слоя с наружной стороны последний чаще всего проектируют в виде сборных декоративно-теплоизоляционных элементов — офактуренных панелей или плит из теплоизоляционного бетона. При этом сборные декоративно-теплоизоляционные элементы выполняют функции наружной опалубки. Декоративно-теплоизоляционные элементы должны иметь арматурные выпуски для анкеровки к несущему монолитному слою. В случаях, когда установка сборных элементов осуществляется после формования несущего слоя, в них предусматривают закладные детали или выпуски для навески на несущий слой.
В двухслойных стенах с утеплителем изнутри последний выполняют из жестких плит или блоков (автоклавный пенобетон, пеностекло или др.), выкладываемых на растворе в виде самонесущих стенок на перекрытии.
Трехслойные монолитные стены проектируют с гибкими или жесткими связями между бетонными слоями.
Конструкции связей и материалы утеплителя аналогичны используемым в трехслойных бетонных панелях. Толщина внутреннего бетонного слоя принимается не менее 12 см, наружного — 6 см.
Трехслойные сборно-монолитные стены имеют внутренний бетонный монолитный несущий элемент и сборный защитно-декоративный наружный. Защитно-декоративный элемент представляет собой двухслойную панель с утепляющим слоем с внутренней стороны либо отдельные офактуренные бетонные плиты, в которых к специальным выпускам прикреплены плиты эффективного утеплителя.
Так же, как и в сборно-монолитных двухслойных стенах, защитно-декоративные элементы трехслойных стен могут служить наружной опалубкой при бетонировании несущего слоя или навешиваться на последний после его возведения и распалубки.
Изоляционные качества монолитных бетонных стен благодаря отсутствию стыков иногда оказываются выше, чем у сборных стен.
Монолитными считаются здания, основные конструктивные элементы которых (наружные и внутренние стены, перекрытия) выполнены из монолитного бетона или железобетона. В монолитных зданиях могут быть применены сборные конструкции лестниц, балконов, лоджий, перегородок и других элементов, а также сборные элементы отделки наружных стен.
К сборно-монолитным относятся здания, основные конструктивные элементы которых выполнены частично из сборных элементов (например, внутренние стены — монолитные, перекрытия и наружные стены — сборные).
По совокупности взаимосвязанных конструктивных элементов, характеризующихся способом передачи нагрузок и решением основных узлов, можно выделить следующие типы зданий из монолитного железобетона:
1) с поперечными и продольными монолитными или сборно-монолитными несущими наружными и внутренними стенами, на которых закрепляются по контуру или по его части монолитные либо сборно-монолитные перекрытия;
2) с поперечными и внутренними продольными монолитными или сборно-монолитными несущими стенами, на которых закрепляются по части контура монолитные, сборные либо сборно-монолитные перекрытия;
3) с поперечными монолитными несущими стенами, в которых закреплены монолитные перекрытия.
В зданиях типа 2 и 3 наружные продольные стены выполняются несущими и ненесущими, в зданиях типа 3 внутренние продольные стены ненесущие. В зданиях типа 1 обеспечивается наиболее высокая пространственная жесткость сооружения.
Во всех зданиях, возводимых с применением монолитного железобетона, внутренние стены — однослойные монолитные. П о способу возведения наружные стены могут быть монолитными, сборно-монолитными, сборными из штучных материалов, по конструктивному решению— однослойными, двухслойными с утеплителем снаружи, двухслойными с утеплителем с внутренней стороны помещения и трехслойными.
Перекрытия подразделяются на монолитные, сборно-монолитные и сборные. Сборно-монолитные перекрытия могут иметь сборные элементы в плане конструктивной ячейки, а также по толщине поперечного сечения перекрытия. В последнем случае применяют сборные скорлупы, при возведении перекрытия выполняющие роль оставляемой опалубки.
Существует определенная зависимость между выбранной стеновой конструктивной системой, этажностью здания и геологическими условиями конкретной площадки будущего строительства. На предварительной стадии проектирования можно использовать данные, приведенные в табл. 3.3 (предложение ЦНИИЭП-Жилища).
При проектировании монолитных стен следует стремиться к максимальному использованию несущей способности элементов, толщина которых определена по результатам расчетов ограждающих конструкций на эксплуатационные воздействия (звукоизоляционные и теплозащитные качества, водо- и воздухопроницаемость и т.п.).
Толщину межквартирных стен и межкомнатных перегородок (без дверных проемов) в зависимости от объемной массы бетона рекомендуется принимать по табл. 3.4.
Несущая способность стен при заданной расчетной толщине должна обеспечиваться преимущественно классом бетона и необходимой толщиной стены. Повышение несущей способности стен за счет армирования допускается только в случае экономической нецелесообразности повышения класса бетона и увеличения толщины стены. При проектировании стен из тяжелого бетона рекомендуется использовать класс бетона по прочности не выше В20.
При расчете конструкции монолитных стен следует предусматривать конструктивное армирование для ограничения трещинообразования от усадки и температурно-влажностных воздействий в процессе эксплуатации зданий.
В зависимости от конкретных условий наружные стены могут быть:
· однослойными из легких бетонов на пористых заполнителях;
· трехслойными с несущим и наружным защитными слоями из тяжелого бетона или бетона на пористых заполнителях и с внутренним слоем бетонов на пористых заполнителях или из эффективных материалов.
Необходимо предусматривать участие несущего слоя наружных стен в общей пространственной работе основных несущих конструкций здания.
Монолитные плиты перекрытий сплошного сечения следует проектировать из тяжелого бетона и из легких бетонов плотной структуры на пористых заполнителях.
Конструкции монолитных и сборно-монолитных жилых домов, рекомендуемые в зависимости от методов индустриального домостроения из монолитного железобетона, приведены в табл. 3.5.
Соединения монолитных стен и монолитных плит перекрытии следует проектировать с учетом принятого метода возведения здания. При возведении стен зданий в скользящей опалубке с отставанием перекрытий от стен либо при бетонировании плит перекрытий в опалубке, опускаемой сверху вниз, необходимо предусматривать прерывистое соединение стен и плит перекрытий. Гнезда для опорных выступов оставляют при возведении стен. Количество опорных выступов и расстояние между ними определяют расчетом. После установки опорной арматуры гнезда заполняют при бетонировании перекрытий.
При возведении здания в скользящей опалубке поэтажно-цикличным способом рекомендуется выполнять соединения монолитных стен и монолитных плит перекрытий сплошными по периметру несущих стен.
При использовании объемно-переставной, крупнощитовой или-блочно-щитовой опалубки соединения монолитных стен и монолитных плит перекрытий выполняют сплошными.
Рис. 3.4. Узел опирания плит многопустотного настила на внутреннюю монолитную стену: 1 — заглушка; 2 — плоский каркас по торцам плит; 3 — внутренняя стена; 4 — растворный шов; 5 — плита многопустотного настила
В опорную часть многопустотного настила внесены незначительные изменения, заключающиеся в том, что на заводе в опорной зоне плиты оставляют вырезы верхней полки, через которые во время бетонирования стен верхнего этажа пустоты настила заполняются бетоном. Сечение плиты в опорной части становится сплошным, и его прочность при сжатии приближается к приз-менной прочности бетона. Чтобы бетон не растекался в пустоты, в них помещают заглушки.
После установки плит в проектное положение между их торцами укладывается горизонтальная арматура. Глубина опирания плит должна быть не менее 7 см или пяти диаметров рабочей арматуры.
Существуют определенные особенности в проектировании других конструкций зданий из монолитного железобетона. Например, монолитные плиты перекрытия лоджий и балконов следует применять в монолитных зданиях, возводимых в скользящей или блочной опалубке, и в сборно-монолитных зданиях с монолитными внутренними несущими конструкциями и наружными навесными сборными или мелкоштучными стенами.
Сборные плиты лоджий и балконов рекомендуется проектировать в сборно-монолитных зданиях со сборными плитами междуэтажных перекрытий.
При проектировании монолитных и сборно-монолитных зданий независимо от типа применяемой опалубки необходимо предусматривать монолитные стенки лоджий, являющиеся продолжением поперечных или продольных внутренних стен. Если архитектурно-планировочные соображения требуют применения лоджий небольших размеров, длина которых значительно меньше, чем расстояние между поперечными стенами, возможно устройство монолитных стенок и на участках между поперечными несущими стенами.
Монолитные и сборно-монолитные стенки лоджий следует армировать арматурными каркасами с горизонтальной распределительной арматурой, препятствующей выпучиванию каркасов из плоскости стены. При проектировании стенок лоджий в них необходимо предусматривать стальные закладные детали для опирания, фиксации и крепления плит перекрытия лоджий.
Конструкции крыш сборно-монолитных зданий рекомендуется проектировать из однослойных легкобетонных или ячеисто-бетонных либо двухслойных комплексных панелей с вентилирующими каналами в подкровельном слое (или без них — в зависимости от климатических и других местных условий).
Для зданий высотой более пяти этажей следует проектировать покрытия раздельного типа преимущественно с чердаком, имеющим высоту в свету не менее 1,6 м. Высота чердака может быть уменьшена до 0,8 м на участках длиной не более 0,8 м. В зданиях высотой до пяти этажей, возводимых в районах с умеренным климатом, можно применять совмещенные бесчердачные покрытия с рулонной кровлей.




