
книги из ГПНТБ / Сарычев, В. С. Эффективность применения монолитного железобетона и бетона в промышленном строительстве
.pdf
|
|
|
|
|
Вариант конструкций |
|
|
Показатели |
|
|
сборные же- |
монолитные |
|
|
|
|
|
|
лезобетонные |
железобетонные |
Сметная |
стоимость конструкции |
в |
|
|
||
руб. для условий: |
|
|
|
|
||
Московской обл............................... |
|
|
23,9 |
17,6 |
||
Читинской |
» ............................ |
|
|
38,8 |
23,9 |
|
Капитальные вложения в базу |
в |
|
|
|
||
руб. год для условий: |
|
|
|
|
||
Московской обл............................... |
|
|
33,8 |
25,1 |
||
Читинской |
» ............................ |
|
|
40,6 |
30,1 |
|
Приведенные затраты в руб. для ус |
|
|
||||
ловии: |
|
|
|
|
25,1 |
20,1 |
Московской обл............................... |
|
|
||||
Читинской |
» ............................ |
|
|
38,9 |
23,3 |
|
Продолжительность возведения кон |
32 |
33 |
||||
струкции зданий в мес.......................... |
|
|
||||
Расход основных материалов: |
|
|
|
|
||
сборного железобетона в м3 . |
. |
0,213 |
— |
|||
монолитного железобетона |
в м3 |
. |
0,035 |
0,26 |
||
стали |
в |
к г ................................. |
|
|
28,2 |
22,5 |
цемента |
» |
» ................................. |
|
|
110,6 |
87 |
П р и м е ч а н и я : І. Таблица составлена по данным ЦНИИПромзданнй.
2.Сметная стоимость конструкций н приведенные затраты даны при усло вии круглогодичного ведения работ.
3.Сметная стоимость конструкций определена при транспортировании сбор ных железобетонных конструкций на 50 км н материалов для монолитного ж е лезобетона на 15 км.
4.Приведенные затраты определены с учетом сметной стоимости конструк ций, капитальных вложений в базу и фактора продолжительности возведения конструкций.
площади здания, или на 20—60 руб. в расчете на 1 м3 примененного монолитного железобетона. Эффектив ность применения монолитного железобетона в Читин ской области — районе с высоким уровнем цен на сбор ный железобетон — существенно выше, чем для Москов ской области-—-района с низким уровнем цен — и это не смотря на то, что процент удорожания работ, произво димых в зимнее время, для Читинской области с более суровыми климатическими условиями существенно выше.
Продолжительность возведения монолитных железо бетонных конструкций при принятых ЦНИИПромзданий традиционных методах работ выше, чем сборных.
Институтом Гнпромясо сопоставлены два варианта решения — с применением сборных железобетонных кон струкций серии ИИ-70 и с применением сборных желе зобетонных колонн и монолитных железобетонных плит перекрытий, возводимых методом подъема. Сопоставле ние произведено для комплекса конструкций второго сверху этажа четырехэтажного шестипролетного здания с сеткой колонн 6X6 м. Показатели определялись в рас чете на полосу (по длине здания) шириной 6 м. Анализ данных этой работы показал, что применение монолит
ных железобетонных |
конструкций более эффективно. |
В НИИЭС было проведено сопоставление двух ва |
|
риантов решений для |
14-этажного инженерного корпуса |
завода «Пневмоинструмент», намеченного к строительст ву в Москве, — с применением сборных ребристых пере крытий из железобетонных конструкций серии ИИ-20 и с применением монолитных железобетонных плоских плит, возводимых методом подъема. Данные анализа показали, что применение безбалочных перекрытий по
зволяет снизить |
приведенные затраты на 2,8 руб. |
на |
1 м2 развернутой |
площади здания. Часть экономии |
по |
лучена за счет снижения высоты этажей, а следователь но, благодаря сокращению затрат на устройство стен и лестниц.
На данном этапе не представляется возможным ус тановить область эффективного применения монолит ных железобетонных перекрытий, возводимых методом подъема. Можно лишь отметить их преимущества при строительстве зданий сложной формы в плане с неуни фицированной сеткой колонн и в случаях, когда невоз можна установка башенных кранов или затруднена их нормальная работа.
Бетонирование плит перекрытий при применении это го метода ведется пакетом в удобных условиях на уров не земли или пола подвала, с использованием только бортовой опалубки. При бетонировании в зимнее холод ное время года устройство тепляков или укрытий от не погоды упрощается.
7. Конструкции покрытий одноэтажных зданий
Анализ работы, выполненной Промстройпроектом в 1968—1969 гг., показал, что применение в покрытии бес
фонарного бескранового здания с сеткой колонн 12Х Х24 м и высотой до низа ферм 6 м монолитных железо бетонных цилиндрических оболочек, возводимых с ис пользованием катучей опалубки, вместо типовых унифи цированных сборных железобетонных конструкций с ша гом ферм 12 м и плитами 3X12 м позволяет снизить сметную стоимость и капитальные вложения в базу. В Московской области, Туркменской ССР, Иркутской и Читинской областях снижение сметной стоимости в рас чете на 1 м2 площади здания составляет соответственно I, 9; 5,8; 4,4 и 11,3 руб. Продолжительность возведения покрытий при применении монолитных конструкций уве
личивается |
на 33%. |
|
Без учета фактора продолжительности строительства |
||
снижение |
приведенных затрат |
составляет от 2,2 до |
II, 3 рубім2 площади здания, |
или 18—94 руб/м3 приме |
ненного монолитного железобетона. Наибольший эффект достигается при применении монолитных конструкций в Читинской области — в районе с высоким уровнем цен на сборный железобетон (IX пояс по делению, принято му в прейскуранте № 06-08), наименьший — в Москов ской области, имеющей низкий уровень цен на сборный железобетон.
Для сборных железобетонных конструкций не учтены экономия накладных расходов и возможный эффект от выпуска дополнительного количества продукции при сокращении сроков ввода объектов в действие. При уче те этого фактора экономический эффект от применения монолитных железобетонных конструкций уменьшается ориентировочно на 1,5—4 рубім2 площади здания.
Исходя из результатов проведенного анализа, можно считать, что для условий Московской области с учетом рассмотренных факторов сборные и монолитные конст рукции будут примерно равноценны при круглогодичном производстве работ. При производстве работ в зимнее время сборные конструкции будут эффективнее.
Эффективность применения монолитных железобе тонных оболочек зависит от объемно-планировочных па раметров здания, а область возможного рационального их применения ограничивается в основном только бес фонарными зданиями большой площади.
С увеличением высоты зданий сравнительная эффек тивность применения монолитных железобетонных обо лочек будет снижаться ввиду возрастания стоимости эк
сплуатации катучей опалубки. Применение монолитных цилиндрических оболочек в зданиях с фонарями техниче ски возможно, но представляется нерациональным.
На основе проведенного технико-экономического ис следования можно сделать некоторые выводы и реко мендации.
1. Следует больше внимания уделять повышению эф фективности применения сборных железобетонных кон струкций за счет совершенствования унификации конст руктивных решений, оптимизации параметров конструк ций, совершенствования методов изготовления и возве дения.
2.Необходимо разработать и ввести в действие более экономичные конструкции многоэтажных зданий с реб ристыми перекрытиями с применением сборного железо бетона. В основу разработки таких конструкций реко мендуется положить проектные решения сборно-моно литных железобетонных конструкций серии ИИ-60, являющиеся более экономичными, чем конструкции се рии ИИ-20.
3.Целесообразно значительно расширить применение
вкаркасах и перекрытиях многоэтажных зданий моно литных железобетонных конструкций, возводимых ин дустриальными методами.
Учитывая возможность разработки и применения в дальнейшем более эффективных сборных или сборно монолитных конструкций, а также имеющиеся в настоя щее время трудности по бетонированию конструкций в зимнее время и в суровых климатических условиях, ре комендуется расширить применение монолитных желе зобетонных конструкций:
при строительстве в южных и сейсмических районах страны, а также в районах с высоким уровнем цен на сборный железобетон;
при неунифицированных объемно-планировочных па раметрах, в зданиях с числом этажей более 5 и при боль ших нагрузках, превышающих унифицированные;
в центральных районах страны при возведении зда ний в летнее время года.
В многоэтажных зданиях с безбалочными перекры тиями рекомендуется применять, как правило, монолит ные железобетонные колонны и перекрытия. Примене ние сборных железобетонных конструкций может быть оправдано при строительстве в районах с суровыми кли
матическими условиями, а также в случае возможности получения реального эффекта от сокращения продол жительности строительства.
В многоэтажных зданиях с ребристыми перекрытия ми целесообразно применять преимущественно сборно монолитные улучшенные конструкции и монолитные же лезобетонные конструкции.
4. Применение монолитных железобетонных обо чек может быть эффективным при строительстве бесфоиарных зданий небольшой высоты в южных районах страны, в районах со средним и высоким уровнем цен на сборный железобетон (VI—IX пояса по делению, пре дусмотренному в прейскуранте № 06-08), в случае от сутствия необходимых мощностей базы по производству сборных железобетонных конструкций и нецелесообраз ности ее развития для обеспечения эпизодических по требностей строительства в больших объемах сборного железобетона, а также при сооружении объектов с хи мически агрессивными средами.
8. Емкостные сооружения
Силосы для цемента. В целях оценки эффективности применения сборных и монолитных силосов для хране ния цемента рассмотрены проектные решения, разрабо танные П-И-2.
В проекте приняты два автоматизированных при рельсовых склада цемента емкостью 4000 т каждый (шифр ТП-4-09-2922) с шестью силосными банками. Силосы в монолитном железобетоне запроектированы для сопоставимых условий и такой же вместимости, как и в сборном железобетоне.
Технико-экономические показатели по сборным и мо нолитным железобетонным конструкциям силосов при ведены в табл. 33.
Анализ данных, приведенных в табл. 33, показывает, что сметная стоимость, капитальные вложения в базу, а соответственно и приведенные затраты для монолитного варианта меньше, чем для сборного, на 15—33%. Трудо емкость возведения монолитных силосов в 2,3 раза вы ше, чем сборных.
Силосы для хранения угля. В настоящее время си лосы для хранения угля (закрытые склады угля) на кок сохимических заводах, обогатительных фабриках воз-
|
|
|
|
Т а б л и ц а 33* |
|
Показатели {на весь склад) |
|
Варианты |
|
|
сборный |
МОНОЛИТНЫЙ |
||
|
|
|
||
Сметная |
стоимость конструкции |
в |
46,3 |
|
тыс. |
руб................................................... |
|
54,1 |
|
Капитальные вложения в базу |
в |
47,4 |
||
тыс. |
руб. |
г о д ...................................... |
71,5 |
|
Приведенные затраты**................... |
64,8 |
53,4 |
||
Расход материалов: |
602,2 |
621,4 |
||
|
железобетона в иі3 .................................... |
|||
|
стали |
в т ...................................... |
74,4 |
73,3 |
Трудоемкость возведения |
1210 |
2769 |
||
в чел.-днях........................................... |
П р н м е ч а и и е. Технико-экономические показатели определены для ус ловий строительства в Москве в летний период года.
* Таблица составлена по данным ПИ-2.
'* Без учета фактора продолжительности возведения.
водятся по проектам, разработанным применительно к серии ИС 01-09 («Унифицированные конструкции желе зобетонных силосных корпусов для хранения сыпучих материалов»), В этой серии конструкции железобетон ных силосов разработаны с монолитными стенками, воз водимыми в скользящей опалубке, начиная с верха сбор ного обвязочного кольца, устанавливаемого на сборные железобетонные колонны подсилосной части. Колонны устанавливаются в предусмотренные для этой цели ста каны фундаментных плит.
Отличительной особенностью закрытых складов угля является значительная по сравнению с другими типами силосных корпусов высота подсилосной части, что объяс няется тем, что угол наклона металлической разгрузоч ной воронки по технологическим требованиям составля ет 65° к горизонту. Высота подсилосной части становит ся поэтому соизмеримой с высотой силосных банок, а расходы материалов и стоимость подсилосной части со ставляют значительную долю от соответствующих пока зателей по всему сооружению.
Учитывая, что решение подсилосной части в сборном железобетоне обладает рядом недостатков, целесообраз но сопоставить его с решением силосной части в моно литном железобетоне.
В качестве сооружения-представителя, решенного в сборных конструкциях (подсилосная часть), принят
склад угля на Криворожском коксохимическом заводе, состоящий из семи секций по четыре банки диаметром 12 м. Общая емкость склада 98 тыс. м3. Каркас подси лосной части — сборный железобетонный, ограждающие конструкции подсилосного помещения — сборные из сте новых панелей.
Силосный корпус с монолитным решением подсилос ного помещения принят по проекту закрытого склада угля на Авдеевском коксохимическом заводе и имеет ем кость 27,7 тыс. г.
Рассмотрена одна секция силосного корпуса, состо ящая из восьми силосных банок диаметром 13,2 м, рас положенных на общей фундаментной плите.
По обоим вариантам несколько отличаются диаметр силосной части (примерно на 10%), высота и детали конструктивных решений. Но эти различия не могут су щественно повлиять на соотношение показателей по под
силосной части. |
на |
Технико-экономические показатели склада угля |
|
1 т емкости для Криворожского коксохимического |
за |
вода приведены в табл. 34, а для Авдеевского коксохи
мического завода — в |
табл. |
35. |
Т а б л и ц а 34 |
|
|
|
|
|
|
Варианты с применением |
|
Показатели |
|
сборного |
монолитного |
|
|
железобетона |
железобетона |
Сметная стоимость конструкций |
в |
|
|
руб. при производстве работ: |
17,6 |
12 |
|
в летнее время ............................ |
|
||
круглогодично............................. |
|
17,9 |
12,7 |
Приведенные затраты в руб. при |
|
|
|
производстве работ: |
|
|
|
в летнее время ............................ |
|
21,1 |
14,2 |
круглогодично............................. |
|
21,4 . |
14,9 |
Трудоемкость изготовления и воз- |
0,475 |
||
ведения в чел.-днях............................ |
|
0,486 |
|
П р и м е ч а н и е . Таблица |
составлена по данным Харьковского Пром- |
||
стройнинпроекта. |
|
|
|
Показатели анализируются по подсилосной части, поскольку силосная часть в обоих вариантах решена в монолитном железобетоне.
|
|
|
Варианты с применением |
|
|
Показатели |
сборного |
монолитного |
|
|
|
|
железобетона |
железобетона |
Сметная стоимость |
конструкции и |
|
||
руб. при производстве |
работ: |
13,4 |
|
|
в летнее |
время |
|
10,6 |
|
круглогодично......................... |
|
14,3 |
11,3 |
|
Приведенные затраты в руб. при |
|
|||
производстве |
работ: |
|
|
|
в летнее |
время ............................ |
|
15,9 |
12,6 |
круглогодично............................. |
|
16,8 |
13,3 |
|
Расход материалов: |
|
0,092 |
0,074 |
|
бетона |
в м3 ................................. |
|
||
стали в |
к г ...................................... |
|
24 |
16,5 |
Трудоемкость изготовления |
и воз |
0,423 |
||
ведения в чел.-днях............................ |
|
0,508 |
||
П р и м е ч а й и е. Таблица |
составлена по данным Харьковского Пром- |
|||
стройнннпроекта. |
|
|
|
Как видно из табл. 34 и 35, для монолитного вариан та подсилосной части меньше, чем для сборного: сметная стоимость на 21—32%; капитальные вложения в базу на 45%; приведенные затраты на 27—48%; расход бето на на 20%; расход стали на 31%.
Трудоемкость изготовления сборных конструкций и их возведения выше, чем трудоемкость возведения мо нолитных железобетонных конструкций, изготовления бетона и арматурных сеток. По силосной части показа тели для варианта с монолитной подсилосной частью лучше, что объясняется главным образом большим диа метром силосных банок для этого варианта.
Увеличение расхода бетона и стали, повышение стои мости и приведенных затрат при решении подсилосной части в сборном железобетоне объясняются следующи ми причинами:
разделением функций подсилосных помещений на не сущие и ограждающие, что приводит к резкому увели чению сечения подсилосных колонн и кольцевых обвя зочных балок для установки воронок;
передачей кольцевых сжимающих усилий по наруж ному периметру воронки на металлическое обвязочное
кольцо, что обусловливает увеличение расхода матери алов на воронки;
устройством стального фахверка для крепления сте новых керамзитобетонных панелей;
повышенным расходом бетона на стеновое огражде ние по сравнению с расходом пенобетонного утеплителя для монолитного варианта;
ухудшением работы фундаментной плиты при опирании на нее отдельно стоящих колонн вместо опирания по всему периметру стен в монолитном варианте;
меньшим диаметром монолитных б-анок, принятым в целях унификации 12 ж вместо 13,2 ж при монолитной подсилосной части.
Решение подсилосной части складов угля в сборном железобетоне (серия ИС 01-09) обладает также рядом недостатков конструктивного и технологического харак тера. Во-первых, сборно-монолитный подсилосный этаж возводится обычно строительной организацией генпод рядчика, в то время как возведение силосных банок осуществляется специализированными организациями. Это часто приводит к перерывам в производстве работ и удлиняет общие сроки строительства. Во-вторых, большая высота колонн подсилосной части затрудняет обеспечение необходимой точности монтажа. Осложня ется также стык сборных кольцевых обвязочных балок из-за отклонений колонны от проектного положения и в связи с большими допусками при изготовлении балок. В-третьих, значительный вес сборных элементов подси лосной части приводит к необходимости применять мон тажные краны большой грузоподъемности, которые в дальнейшем при возведении силосной и подсилосной ча стей корпуса не используются. Наконец, с определенны ми трудностями связана также сборка передвижной опа лубки на значительной высоте.
Резервуары для хранения масла. В качестве объек тов исследования приняты железобетонные с внутренней стальной облицовкой подземные резервуары для хране ния растительного масла.
Габаритные размеры резервуаров: высота 4,8 ж, диа метр 12 ж, емкость 500 ж3; высота 4,8 ж, диаметр 18 ж,
емкость 1000 ж3. |
два |
варианта: I вариант — сборный |
Рассмотрены |
||
железобетонный; |
II |
вариант — монолитный железобе |
тонный. |
|
|
Плиты покрытия при емкости резервуара 500 м3 опи раются на капитель колонны в центре резервуара. При емкости резервуара 1000 м3 плиты покрытия опираются на колонны, расположенные в центре и по окружности диаметром 6 м, а также на стены резервуара.
Вварианте I стенка состоит из сборных железобетон ных плит толщиной ПО—160 мм с внутренней плоской защитной облицовкой из углеродистой стали толщиной 3 мм. После сборки производят иавивку высокопрочной проволоки класса Вр-11 диаметром 5 мм. Наружная по верхность плиты имеет цилиндрическую поверхность, соответствующую радиусу резервуара. После навивки высокопрочной проволоки на наружную поверхность ре зервуара наносят слой торкрет-бетона толщиной 25 мм.
Вварианте II стенка монолитная железобетонная с несущей стальной облицовкой из рулонируемых загото вок, которая до возведения выполняет роль опалубки. Для монолитного резервуара не предусматривается при менение напрягаемой кольцевой арматуры.
Днище в обоих вариантах принято монолитное тол щиной 120 мм из бетона марки 200. Для стенок резер вуара принят бетон марки 200(300)* в I варианте и мар ки 200 — во II варианте.
Покрытие в варианте I из сборных железобетонных ребристых плит из бетона марки 300, в резервуаре ва
рианта |
II — монолитное железобетонное из бетона мар |
ки 200 |
по металлическим балкам. |
Показатели сметной стоимости определены для усло вий I территориального района (Московская обл.) и IX территориального района (Свердловская обл., г. Ниж ний Тагил).
При определении стоимости возведения монолитных железобетонных резервуаров не учтено, что с внутрен ней стороны опалубку можно не ставить, т. е. можно счи тать, что стоимость их возведения несколько завышена. Кроме того, толщина стальной облицовки для монолит ных резервуаров принята большая, чем для сборных.
Технико-экономические показатели по рассмотрен ным вариантам на 1 м3 емкости приведены в табл. 36. Как видно из табл. 36, сметная стоимость конструкций и приведенные затраты при возведении в летнее время мо нолитных железобетонных резервуаров меньше, чем
* В скобках указана марка бетона замоноличпвания.