Тема 1.3 Монолитные здания
Время движется вперёд, развиваются новые условия жизни и сегодня уже предъявляются совсем другие требования к жилью – качественные и комфортные, поэтому наряду со сборным строительством из неизменяемых стандартных конструктивных элементов (панелей, блоков, колонн, плит перекрытий), приведших к серости и однообразию городов, вспомните телефильм «Ирония судьбы», начинается внедрение монолитного железобетона. Монолитные здания возводятся непосредственно на строительной площадке в индустриальных многократно оборачиваемых опалубках. Такой метод возведения зданий позволяет проще и экономичнее, чем в сборном домостроении, создавать разнообразные, выразительные по планировочным решениям и архитектурной выразительности здания и сооружения.
На первом этапе монолитного строительства решалась задача повышения архитектурной выразительности массовой застройки (рисунок 24). Поэтому монолитными возводились только высотные здания. Но время шло, накапливался опыт монолитного домостроения и из неэкономичного вида строительства он показал технико- экономические преимущества перед всеми видами строительства (кирпичного, блочного, панельного):
- затраты снижались на 35% меньше, чем в кирпичном и на 40-45%, чем в крупнопанельном строительстве;
- расход стали снижался на 7-25%;
- энергозатраты сократились на 25-35%;
- стоимость строительства ниже на 5%;
- трудоёмкость снизилась на 25-30%.
Вот эти преимущества и позволили развиваться монолитному строительству в нашей стране, хотя в странах Запада и Америки это строительство давно является преимущественным, например:
- в США из сборного железобетона возводится 37%, из монолитного -63% зданий;
- в Англии – соответственно - 32% и 68%;
- во Франции – 14%- 86%.
|
б)
|
а - здание с монолитным стволом и со борными конструкциями; б – здание с монолитным стволом и сборными консольными платформами
Рисунок 24 – Примеры монолитных зданий
Конструктивные типы и схемы монолитных зданий, применяющихся в современном строительстве следующие:
1 Бескаркасные, наиболее распространённые, применяются при строительстве жилых домов, гостиниц. В этом типе зданий наружные и внутренние стены - несущие, образуют жёсткую коробчатую конструкцию, воспринимающую и вертикальные и горизонтальные нагрузки.
Конструктивные схемы бескаркасного типа: - с поперечными несущими стенами; с продольными несущими стенами и с перекрёстными несущими стенами (рисунок 25б).
2 Каркасные, применяются для офисных зданий, общественного назначения, обеспечивают наибольшую свободу планировки.
Конструктивные схемы: с поперечным ригелем, продольным ригелем, перекрёстным ригелем. Все нагрузки воспринимают элементы каркаса.
3 Ствольно-каркасные, состоящие из монолитного ядра – ствола – жёстко соединённые между собой стены лифтовых шахт и лестничных клеток, воспринимающих ветровые нагрузки, и каркасной части здания вокруг ствола (рисунок 25а).
4 этажерная конструкция, состоящая из монолитного несущего каркаса с платформами, образующими по высоте 5-7 этажей, которые могут монтироваться из сборных элементов (рисунок 25в).
5 Ствольно-консольная, состоящая из монолитного ствола и консольных платформ, где располагаются этажи, смонтированные из сборных элементов (рисунок 24б).
а)
|
|
в)
|
а – ствольно-каркасный; б – бескаркасный; в - этажерная конструкция
Рисунок 25 – Конструктивные типы монолитных зданий |
Типы монолитных стен:
Внутренние монолитные стены выполняются из:
- тяжёлого бетона при несущих стенах, минимальная толщина их – 160мм;
- лёгкого бетона при ненесущих стенах, плотностью 1400-1600кг/м³, толщина – 200-220мм.
2 Наружные несущие стены бывают однослойные и многослойные, в зависимости от конструктивной схемы здания.
Однослойные стены по характеру работы самонесущие, выполняют роль ограждающую и теплозащиты, поэтому выполняются из различных лёгких бетонов плотностью 1200-1500кг/м³, применяются при несущих внутренних стенах.
Толщина наружных стен назначается из условий теплоизоляции, района строительства, материала стен и может быть:
- при температуре наружного воздуха минус 35-40°С – 420-450мм;
- при температуре минус 25-30°С – 320-400мм;
- при температуре минус 20°С – 260-320мм.
Многослойные стены по характеру работы являются и несущими и ограждающими, поэтому применяются в конструктивной схеме с несущими продольными стенами.
По конструктивному решению многослойные монолитные стены бывают:
- двухслойными, состоящими из несущего слоя из тяжёлого бетона и утепляющего слоя из лёгкого бетона, соединёнными между собой внутренними анкерами.
- трёхслойными, которые подразделяются на два вида:
1) стена состоит из слоя тяжёлого бетона, эффективного утеплителя и декоративно-защитного слоя, эти стены получили наибольшее распространение.
2) стена состоит из двух слоёв тяжёлого бетона, между которыми находится эффективный утеплитель, слои соединяются между собой арматурными связями.
|
1 – наружная стена; 2 – внутренняя поперечная стена; 3 – горизонтальный анкер; 4 – разделительная сетка
Рисунок 26 – Сопряжение монолитных стен |
В монолитных зданиях перекрытия устраивают монолитными из тяжёлого бетона, сплошными толщиной 200мм. Перекрытия армируются двумя сетками, расположенными в сжатой (верхней) и растянутой зонах (нижней) по толщине плиты. Для обеспечения пространственной жёсткости здания и сопряжения со стенами арматура стен и перекрытий связываются между собой при помощи вязальной проволоки (рисунок 27).
Рисунок 27- Сопряжение монолитного перекрытия со стеной
Лестницы собираются из сборных лестничных маршей и площадок или сборных маршей и монолитных площадок (рисунок 28).
Рисунок 28 – сопряжение сборного лестничного марша с монолитной лестничной площадкой
Фундаменты в зависимости от грунтовых условий и конструктивного типа могут быть сборными ленточными, столбчатыми, свайными или сплошными.
Крыши могут быть: по уклону - скатными, плоскими; по конструктивному решению – раздельной конструкции или совмещёнными.
Перегородки – в зависимости от назначения помещений - гипсокартонные каркасные, блочные, плитные.
Материал для закрепления:
1 Объяснить, какие здания относятся к монолитным.
2 Указать область применения монолитных зданий.
3 Назвать конструктивные типы монолитных зданий.
4 Объяснить преимущества монолитных зданий в современном строительстве.
5 Назвать конструктивные решения стен:
- а) внутренних:
- б) наружных.
6 Объяснить конструктивное решение:
- перекрытий;
- крыш;
- фундаментов;
- лестниц;
- перегородок.
7 Назвать материал для наружных стен.
8 Указать, от чего зависит толщина наружных стен.
Проверка степени усвоения материала:
Для подтверждения компетенций по теме «Монолитные здания» обучающийся должен ответить на вопросы теста.