8. Безригельный каркас.
Основным недостатком каркасной системы дли жилых зданий являются выступающие в интерьере из плоскости перекрытия ригели,
Конструктивные разработки, ведущие к устранению этого недостатка, проявились в следующих решениях:
- каркасная система со скрытыми ригелями, образуемые в построечных условиях с предварительно-напряжённой арматурой (система КПНС);
- безбалочное перекрытие, формируемое из сборных элементов плит сплошного сечения с опорой на колонны, устанавливаемых по углам квадратного (6x6 м) плана (система КУБ ).
Система со скрытыми ригелями в плоскости перекрытия (КПИС) проектируется по связевой схеме из сборных элементов: колонны, плиты перекрытия, стены-диафрагмы жёсткости (рис.20).
Ригели, высотой в толщину плиты перекрытия, создаются в построечных условиях замоноличиванием перекрёстно расположенной канатной арматуры, пропущенной через сквозные отверстия в колонне.
При натяжении арматуры в построечных условиях создаётся двухосное обжатие плит перекрытия. Система позволяет воспринимать широкий диапазон нагрузок, габаритов пролётов и высот зданий.
Безригельная система КУБ (рис.21) выполняется из сборных элементов: колоны с металлическими воротниками в плоскости перекрытий; трех основных типов плит перекрытия толщиной в 16 см (надколонная, межколонная и средняя).
Рис.20. Безригельный каркас с натяжением арматуры в построечных условиях. А – компоновка узла примыкания плит перекрытий и пропуск арматуры через колонну; Б – схема компоновки несущих конструкций; 1 – уголковый вкладыш; 2 – плита перекрытия; 3- напрягаемая канатная арматура; 4 – колонна; 5 – фасадная распорка; 6 – консольная плита перекрытия; 7 – плита перекрытия с проемом для лестницы; 8 – типовая плита перекрытия.
Рис.21. Безригельный каркас системы КУБ:
Колонны бесстыковые, высотой до 15,3 м, с нанизанными на неё надколонными плитами и соединённые с ней сваркой по металлическому воротнику. Межколонные и средние плиты имеют шпонки, позволяющие после сварки и замоноличивания, создать единый диск перекрытия, воспринимающий как вертикальные, так и горизонтальные нагрузки.
Пространственную жёсткость обеспечивают крестовые стальные связи между колоннами.
Как в первом, так и во втором вариантах безригельной системы каркаса наружные стены могут выполняться из сборных элементов (панелей) или местных материалов, выполняя роль ненесущих или самонесущих стен.
Лекция. 5
Монолитные и сборно-монолитные здания.
Этапы развития монолитного домостроения и перспективы его
развития в Республике Беларусь.
Внедрение монолитного домостроения началось во второй половине
20-х годов ХХ в.
Затем началось развитие сборного железобетона.
Новый этап развития монолитного бетона начался в 60-х годах ХХ в.
Из монолитного бетона начали возводить дома в г.г.Минск, Сочи, Тула, Кишинев, Алма-Ата, Баку, Москва и др. городах СССР.
В 60-х начале 70-х годов ХХ в. преобладал метод возведения в скользящей опалубке. Однако из-за трудоемкости устройства перекрытий больше, чем на возведение стен, возведение зданий с использованием этого метода снизилось в странах СНГ (Молдова, Туркменистан, Узбекистан и др.) и за рубежом (Болгария, Югославия, Венгрия).
Применение переставной опалубки в практике монолитного домостроения относится к началу 70-х годов ХХ в.
Первые здания по этому методу были возведены в г.Кишиневе (9-этажный жилой дом), в г.Санкт-Петербурге ( два 22-этажных жилых дома), в г.Вильнюсе. За рубежом – во Франции, Германии, Венгрии.
При этом за рубежом использовались следующие виды опалубок:
- крупнощитовая стен и перекрытий;
- объемно-переставная (туннельная);
- блочная.
При этом в практике строительства получили применение четыре системы унифицированных переставных опалубок.
Например, опалубка «Гражданстрой» для возведения монолитных и сборно-монолитных зданий с модульной сеткой, кратной 3М (300 мм) следующих типоразмеров: 2,8; 3,0; 3,3; 3,6 ; 4,2 м. Шаг поперечных стен- 2,4-7,2 м, толщина сены 120-500 мм, толщина перекрытий - 120-220 мм.
Для усадебных домов в Республике Беларусь разработана система опалубки на деревянном каркасе с водостойкой фанерой.
В 80-е годы ХХ в. соотношение пропорций строительства зданий с применением сборного и монолитного бетона во многих зарубежных странах мира говорят в пользу последнего. В США это соотношение составляет соответственно: 37% и 63%. В Великобритании - 32% и 68%, во Франции - 14% и 86%. Причем в этот период прослеживается тенденция к дальнейшему росту удельных объемов использования монолитного бетона.
В Республике Беларусь также возрастают темпы монолитного домостроения наряду со строительством других типов домов.
В 2006-2010 годах Министерство архитектуры и строительства Белоруссии планирует направить на научно- исследовательские и проектные работы в строительстве Вг25 млрд.
При этом одним из приоритетных направлений исследований станет разработка схем модернизации конструктивно-технологических систем жилых зданий. В частности, предполагается модернизировать технологии возведения крупнопанельного, монолитного и сборно-монолитного строительства, что позволит на 10- 30% снизить материалоемкость возводимых зданий и улучшить потребительские качества этих типов жилья.
Кроме того, по словам специалистов, в ближайшие годы планируется
создать новые технологии возведения энергоэффективных жилых зданий.
Специалисты рассчитывают, что в таких конструкциях можно будет
использовать возобновляемые источники энергии и утилизировать
тепловую энергию, выделяемую в процессе жизнедеятельности человека. Проектные работы также будут направлены на усовершенствование применяющихся в строительстве систем энергообеспечения жилых зданий и инженерных коммуникаций, что позволит сократить потребление энергии в 3 раза.
В 2006-2010 годах также планируется расширить спектр теоретических исследований и практических работ по созданию и внедрению в производство новых композиционных, кровельных и теплоизоляционных материалов, модернизировать технологии производства цемента, железобетонных конструкций с применением современных химических добавок, позволяющих на 20% снизить энергозатраты при производстве и придать изделиям повышенные потребительские качества.
Помимо этого, в 2006-2010 годах архитекторы продолжат изыскания по разработке теоретических и практических решений устойчивого развития городов и создания перспективных генеральных планов населенных пунктов.
Белоруссия в 2006-2010 годах планирует направить на реализацию государственной программы развития строительного комплекса республики около $1,5 млрд. Финансирование мероприятий программы будет осуществляться, в основном, за счет собственных средств предприятий и организаций отрасли, а также с привлечением заемных средств и средств инновационного фонда министерства. Программа предусматривает увеличение мощностей производственных предприятий отрасли в 1,5 раза, что потребует проведения коренных изменений в технологической структуре строительной отрасли, модернизации и технического перевооружения предприятий.
Интенсивное развитие предприятий строительного комплекса Белоруссии будет способствовать активизации жилищного строительства в республике в соответствии с заданиями правительства. Так, в 2006-2010 годах в республике планируется возвести более 26 млн.кв.м жилья, в том числе I 2006 году - 6,2 млн.кв.м.
Возведение жилья будет вестись с применением методов полносборного, объемно-блочного и крупнопанельного домостроения с внедрением современных наукоемких ресурсосберегающих технологий и переоснащением их комплектами нового оборудования оснастки (1,55 млн.кв.м жилья). С применением методов монолитного и сборно-монолитного домостроения в 2006-2010 годах будет возведено 1,1 млн.кв.м жилья.