1.2. Проектування будівель і споруд
Проектування будівель і споруд виконується проектними організаціями або проектно-дослідними інститутами. Перед початком проектування виконуються пошукові роботи, що уточнюють геологічні, гідрологічні, кліматичні, геодезичні та інші дані про будівельний майданчик. Вхідним документом для проектування слугує завдання на проектування, в якому вказуються місцезнаходження і призначення об'єкта, обсяг, склад і габарити приміщень, терміни будівництва, стадійність розробки проектно-кошторисної документації, заходи з захисту довкілля і т. п.
Залежно від складності будівель і споруд, що будуються, термінів будівництва та інших факторів проектування можна здійснювати в дві стадії— проект (П) і робоча документація (РД) або в одну стадію—робочий проект (РП).
На основі затвердженого проекту розробляють робочу документацію, в яку входять робочі креслення, де проектні рішення деталізуються таким чином, щоб стало можливим здійснення будівельно-монтажних робіт. Деталювальні креслення металевих конструкцій (КМД) виконує завод-виготовлювач з урахуванням своїх технологічних особливостей. Для типових, технічно нескладних об'єктів проектування виконується, як правило, в одну стадію.
Для однотипних будівель і споруд використовують типові проекти, що розробляють найбільш компетентні проектні організації. Застосування типових проектів значно підвищує якість будівництва і знижує його вартість.
Ведеться проектування на основі затверджених у встановленому порядку і діючих в теперішній час будівельних норм і правил (ДБН), Державних стандартів (ДСТУ), Технічних умов (ТУ), каталогів та іншої документації, що становить технічну і юридичну основу проектних робіт.
Ефективна організація проектних робіт, що підвищує їх продуктивність і якість, здійснюється за допомогою електронно-обчислювальних машин (ЕОМ), Це дає можливість не тільки підвищити продуктивність праці проектувальників, а й більш якісно проаналізувати різноманітні варіанти проектних рішень і вибрати оптимальний, а також зробити розрахунки, виконання яких вручну неможливе. Останнім часом, поширюється застосування систем автоматизованого проектування (САПР), ефективних будівельних конструкцій, що забезпечують проектування за допомогою ЕОМ і виконання робочих креслень на комп'ютері.
2. Технології будівельного виробництва
Стінові конструкції за видом матеріалу можуть бути кам'яними, дерев'яними, із штучних матеріалів (цегла, бетон, метал), комбінованими (типу сендвіч). Безумовно, з точки зору виробництва, керування властивостями найбільш перспективними є ті, які отримують з використанням штучних матеріалів. Найчастіше стіни будують методом кладки, складання стінових панелей або монолітним бетонуванням.
Кладка — це конструкція, виконана з окремих керамічних, силікатних стінових каменів або з ніздрюватих бетонів. Шви між каменями, цеглою, блоками заповнюються кладочними розчинами. Для створення міцної монолітної системи ряди кладки виконують з розбіжністю вертикальних швів, тобто з перев'язкою.
Для кладки зовнішніх стін використовують як прості розчини (цементні), так і складні (цементно-вапняні, цементно-глиняні). Товщина швів у стінах із цегли становить приблизно 12 мм. Якщо як заповнювач використовують пористі матеріали — спучений перліт, вермикуліт тощо, то такі розчини називаються "теплими", тому що вони мають теплопровідність до 0,27 Вт/м °С при середній густині менше 1200 кг/м3.
Сучасні технології дають змогу отримувати стінові матеріали з мінімальними відхиленнями (до 1 мм) геометричних розмірів, тому можна робити так звану тонкошовну кладку із використанням кладочних клеїв з тонкодисперсних сухих сумішей, які мають розмір часток заповнювача до 2 мм. Внаслідок цього товщина кладочного шва зменшується до кількох міліметрів, що веде до значної економії розчину.
Зведення стін за допомогою збірних панелей має ряд позитивних моментів:
висока якість стінових конструкцій;
перенесення трудомістких процесів з будівельного майданчика на завод;
висока продуктивність праці і зменшення кількості ручних операцій;
виконання в заводських умовах значної частини оздоблювальних робіт.
Монолітне бетонування стало конкурентоспроможним збірному завдяки застосуванню в технології бетонів високоефективних хімічних домішок, і насамперед суперпластифікаторів. Технологія сучасного монолітного домобудування має багато позитивних рис. Серед них — зменшення основних фондів, виробничих площ, енергоресурсів, велика мобільність як у будівництві, так і при переході на випуск нової серії будинків.
Здатність бетону створювати різні форми відкрила широкі можливості для виготовлення з нього будь-яких деталей будівельних конструкцій. За формою і призначенням будівельні елементи поділяють на опори, плити і блоки.
З цих елементів можна створювати збірні залізобетонні споруди. Недоліки цього способу полягають у високих витратах на опалубку і допоміжну оснастку; крім того, несприятливі на будівельному майданчику кліматичні умови. При монтажному способі будівництва споруду збирають з елементів заводського виготовлення. При комбінованому способі щійснюють монтаж залізобетонних деталей, які після цього посилюють додатковою заливкою бетоном.
Обидва способи будівництва — заливка монолітних споруд і монтаж зі збірних залізобетонних конструкцій — можуть бути ефективними залежно від умов будівництва.
Заливка бетону безпосередньо на будівельному майданчику рентабельна, якщо витрати на спорудження опалубки і допоміжної оснастки становлять меншу частку всіх витрат на виготовлення бетонної конструкції або якщо потрібно побудувати нестандартну споруду. Навпаки, монтажний спосіб економічний і технічно вигідний, коли на будівельний майданчик доставляються виготовлені масовими серіями деталі з залізобетону. Головні переваги цього способу полягають у покращенні якості, високої продуктивності праці, скороченні часу будівництва.
Комплексний технологічний процес зведення монолітних залізобетонних конструкцій і споруд складається з встановлення опалубки, монтажу арматури, бетонування і розпалублювання. При цьому потрібно враховувати час, необхідний для тверднення вкладеного бетону.
Склад простих технологічних процесів їх трудомісткість і черговість виконання залежать від виду і характеристик монолітних конструкцій, що застосовуються, будівельних механізмів і опалубки, технологічних і місцевих особливостей виробництва робіт.
Технологію і організацію робіт для кожного конкретного випадку проектують у кількох варіантах. Після порівняння приймають варіант з оптимальними техніко-економічними показниками.
Вибір опалубки для бетонування монолітних конструкцій може бути кількох варіантів. Наприклад, фундаменти під колони промислових будинків бетонують у інвентарній опалубці, а також у блок-формах; підвалини під обладнання у великощитовій або опалубці-облицюванні. Конструкції багатоповерхових монолітних житлових будинків можна бетонувати у великощитовій, об'ємно-переставній опалубці. Важливо вибрати такий варіант опалубки, щоб забезпечити:
механізацію процесу її встановлення і зняття,
найменшу трудомісткість процесу,
найменшу вартість робіт,
високу якість бетонування.
Варіанти опалубних робіт порівнюють за двома показниками: трудомісткості і вартості у розрахунку на 100 м2 поверхні, де встановлюється опалубка.
Трудомісткість опалубних робіт — це сума трудових витрат на монтаж і демонтаж опалубки, очищення і змащення щитів опалубки.
При порівнянні варіантів опалубки оптимальним вважають той варіант, що має найменшу трудомісткість і вартість.
В комплексному технологічному процесі зведення монолітних конструкцій і споруд основним простим процесом є бетонування.
Цей процес складається із пов'язаних робіт і операцій з транспортування, подачі, розподілу й ущільнення бетонної суміші. Процес бетонування впливає на проведення опалубних і арматурних робіт, що перебувають у тісній технологічній залежності.
Комплект машин для технологічного процесу (бетонування) підбирають виходячи із заданого темпу укладки бетону з урахуванням габаритів, конструктивних особливостей конструкцій, а також технологічних особливостей бетонної суміші.
У відповідності з темпом укладки бетону приймають темп виконання опалубних і арматурних робіт, підбираючи необхідні машини.
Склад комплекту машин для бетонних, арматурних і опалубних робіт приймають з урахуванням виду, конфігурації і габаритів монолітних конструкцій, їхнього розташування, темпу укладки бетону, наявності на будівництві тих або інших механізмів та інших місцевих умов. На рис. 1 показані схеми комплексної механізації залізобетонних робіт.
Для зведення однакових монолітних конструкцій або споруд можна застосувати кілька різних комплектів машин. Наприклад, при зведенні підвалин під колони промислових будівель на опалубних, арматурних і бетонних роботах звичайно застосовують самохідні крани (І варіант). Можна використати на монтажі опалубки й арматури автокран, а для бетонування — бетононасос (II варіант) і т. п.
Оптимальний варіант комплекту машин вибирають шляхом порівняння варіантів за трьома показниками:
•тривалості роботи,
трудомісткості,
вартості робіт з розрахунку на 1 м3 укладеного бетону. Тривалість робіт визначають з урахуванням часу бетонування, тобто продуктивності комплекту бетоноукладальних машин.
Рис. 1. Схеми комплексної механізації залізобетонних робіт:
б, в, д- влаштування підвалин під обладнання; г- влаштування східчастих
підвалин; є— зведення багатоповерхового будинку; /— стрілковий кран;
2- опалубний блок (панель); 3 -армокаркас (сітка); 4- автобетоновоз;
5- віброжолоб; 6- бетононасос; 7- бетоноукладач; 8- бетонозмішувач;
9- транспортер; 10- вібратор; 11— баштовий кран; 12- баддя