книги из ГПНТБ / Сарычев, В. С. Эффективность применения монолитного железобетона и бетона в промышленном строительстве

Методы расчета предложенных типов фундаментов не были теоретически обоснованы, а стремление умень­ шить вес сборных элементов за счет применения ребрис­ тых плит привело к увеличению расхода арматуры, по­ высило трудоемкость изготовления конструкций и металлоемкость форм. Большинство указанных облег­ ченных фундаментов разработано для малых нагрузок, поэтому такие фундаменты распространения не по­ лучили.

Строящиеся промышленные здания имеют, как пра­ вило, каркасный тип и фундаменты ступенчатого или пирамидального типа под колонны. Ленточные фунда­ менты применяются в значительно меньшем объеме. Их основная область — это фундаменты бескаркасных про­ изводственных зданий малой площади и высоты. Кроме

Массивные фундаменты под оборудование, как пра­ вило, выполняются из монолитного железобетона и бе­ тона. Разнообразие видов технологического оборудова­ ния, различия в габаритах, особенности крепления обо­ рудования не дают возможности применять в широком масштабе сборные конструкции. Большая насыщенность конструкций фундаментов оборудования различными проходящими в их теле коммуникациями, наличие ус­ тупов, проемов и т. п., а также закладными деталями и анкерными болтами существенно ограничивают приме­ нение сборного железобетона. Удельный вес сборных конструкций фундаментов под оборудование составляет в настоящее время около 3%.

Значительное распространение при возведении фун­ даментов под технологическое оборудование получили бетонные блоки, устанавливаемые снаружи и внутри массивов взамен опалубки.

Фундаменты под оборудование каркасного типа вы­ полняются сборно-монолитными и сборными (фунда­ менты под оборудование мелкосортных станов, фунда­ менты под цементные печи, под шаровые мельницы горно-обогатительных комбинатов и под турбогенера­ торы).

За рубежом фундаменты на естественном основании, как правило, выполняются монолитными.

Свайные фундаменты. В последние годы свайные

УССР H других научно-исследовательских и проектных организаций внедрение на ряде объектов свайных фун­ даментов взамен фундаментов на естественном основа­ нии позволило снизить их стоимость и сократить затраты труда на 10—40%.

Распространение свайных фундаментов в строитель­ стве вызвано не только их экономической эффективно­ стью, но объясняется и рядом других преимуществ: та­ кие фундаменты сооружаются круглогодично; резко сни­ жаются общие и неравномерные осадки; вследствие уменьшения размеров фундаментов в плане увеличива­ ется полезная площадь в цехах и др.

По данным НИИ оснований и подземных сооруже­ ний свайные фундаменты получили в СССР значитель­ но меньшее применение, чем за рубежом (табл. 3).

В мировой практике фундаментостроения применя­ ются два основных способа возведения свайных фунда­ ментов:

из готовых свай заводского изготовления, погружае­ мых в грунт забивкой, вибрацией, вдавливанием, вибро­

вдавливанием, ввинчиванием с применением средств гидромеханизации и различных сочетаний этих способов

это фундаменты на забивных сваях.

Одним из крупных объектов, где в настоящее время широко применяются буронабивные сваи, является строящийся Камский автомобильный завод в г. На­ бережные Челны. Только на строительстве основных корпусов КамАЗа объем буропабивных свай составит около 200 тыс. м3.

За рубежом буронабивные сваи получили более ши­ рокое применение, чем у нас в стране.

Одна из причин незначительного объема применения монолитных свай в нашей стране (не более 5% общего объема применяемых свай) заключается в том, что при построечном изготовлении свай применяют малопроизво­ дительное и неэффективное буровое оборудование. До настоящего времени отсутствуют единые нормы для проектирования буронабивных свай, опыт их примене­ ния освещается недостаточно, а работы над совершен­ ствованием технологии изготовления ведутся в ограни­ ченном масштабе.

В отечественной практике наибольшее распростране­ ние получили буронабивные сваи длиной от 6 до 20 м (иногда до 30 м) с разбуриваемым уширением в ниж­ ней части сваи. Для сооружения таких свай трестами Укрбурвод и Укргидроспецфундаментстрой в содруже­ стве с НИИСК Госстроя СССР разработано и внедрено несколько технологических схем с использованием дей­ ствующего отечественного оборудования. Такие сваи применяются как в сухих и маловлажных грунтах («су­ хой» способ), так и в обводненных («мокрый» способ).

Трестом Укргидроспецстрой совместно с Киевским отделом Гидропроекта разработаны конструкции уста­ новок СО-2 и СО-1200, позволяющих производить буре­ ние шнековым или ковшовым буром и изготовлять сваи,

имеющие ствол диаметром 0,6—1,2 м и уширеппе до 1,6 м в сухих грунтах без обсадки, а при наличии грун­ товых вод — под глинистым раствором.

ЦНИИС Минтрансстроя СССР разработана буровая машина МБС-1,7 на базе крана-экскаватора Э-1258, предназначенная для устройства буроиабивных свай с диаметром ствола до 1,7 'м, имеющих уширение до 3,5 м.

В отечественной практике промышленного строи­ тельства находили применение буронабивные сваи, от­ личающиеся технологическими схемами производства работ и способами выполнения отдельных операций. К ним относятся частотрамбованные, внбронабивные, виброштампованные и набивные сваи с лучевидным уширением. В технологии изготовления первых трех ти­ пов свай использована идея устройства свай «Франки». В настоящее время применяются только виброштампо­ ванные сваи.

В промышленном строительстве ростверки свайных фундаментов выполняются в монолитном железобетоне. Отдельные случаи применения сборных ростверков но­ сят экспериментальный характер.

Конструкции каркасов и перекрытий многоэтажных зданий. Многоэтажные промышленные здания производ­ ственного назначения при унифицированных объемно­ планировочных параметрах и нагрузках на перекрытие до 2,5 т/ж2 строят в настоящее время, как правило, с балочными (ребристыми) перекрытиями, применяя сборные железобетонные конструкции серии ИИ-20. В отдельных районах применяются сборно-монолитные конструкции по отмененной серии ИИ-60.

Доля зданий с безбалочными перекрытиями незна­ чительна. Строятся такие здания в большинстве случаев с применением сборных железобетонных конструкций.

Типовые проекты каркасов и перекрытий в монолит­ ном железобетоне отсутствуют.

При строительстве объектов пищевой промышленно­ сти вместо безбалочных перекрытий, применение кото­ рых вызывается технологическими требованиями, часто без достаточных технико-экономических обоснова­ ний используются ребристые перекрытия. Это объясняет­ ся отсутствием в большинстве районов страны базы по производству сборных железобетонных элементов для зданий с безбалочными перекрытиями.

В зданиях с иеунифицироваііными объемио-плаииро- вочнымн параметрами при числе этажей более пяти на­ ходят применение стальные каркасы, а в отдельных слу­ чаях— и монолитные железобетонные конструкции.

Взданиях массового типа с унифицированными пара­ метрами монолитные железобетонные конструкции прак­ тически не находят применения. Удельный вес зданий со стальными каркасами составляет около 10%, с моно­ литными железобетонными каркасами и перекрытиями — не более 5%. Широко применяются монолитные железо­ бетонные конструкции в строительстве многоэтажных зданий в странах СЭВ.

ВСоциалистической Республике Румынии в послед­ ние годы начались разработка и применение типовых монолитных железобетонных конструкций в многоэтаж­ ных зданиях. В ГДР и НРБ монолитный железобетон применяется при возведении бункерно-деаэраторных

этажерок главных корпусов тепловых электростанций. Причем, по данным Оргэиергостроя, трудоемкость и про­ должительность возведения буикерно-деаэраторных эта­ жерок из монолитного железобетона с применением скользящей опалубки не приводит к увеличению трудо­ емкости и продолжительности строительства.

Конструкции покрытий. В покрытиях одноэтажных промышленных зданий применяются преимущественно сборные железобетонные плоскостные конструкции. При больших пролетах — это покрытия из железобетонных плит по стальным фермам. В ряде районов страны наш­ ли применение сборно-монолитные железобетонные обо­ лочки. Покрытия стали делать из стального профилиро­ ванного настила.

Заслуживает, по нашему мнению, внимания примене­ ние в покрытиях монолитных железобетонных оболочек. До последнего времени применению монолитного желе­ зобетона для оболочек покрытий промышленных зданий не уделялось должного внимания. Они возводятся, как правило, с применением сборных железобетонных эле­ ментов. Монолитные железобетонные оболочки нашли в свое время применение в покрытиях ряда зданий тек­ стильных, химических и других предприятий (покрытие с оболочками двоякой кривизны для главного корпуса текстильного комбината в г. Минске, покрытие с цилинд­ рическими оболочками для главного корпуса завода ис­ кусственного волокна в г. Курске).

Монолитные железобетонные оболочки по сравнению со сборными и сборно-монолитными железобетонными оболочками более трудоемки при возведении, но их при­ менение позволяет существенно сократить затраты на создание базы по производству конструкций и полуфаб­ рикатов; монолитные железобетонные оболочки долго­ вечнее сборных железобетонных оболочек, что объясня­ ется отсутствием закладных деталей; их использование дает возможность уменьшить транспортные расходы при строительстве объектов, удаленных от заводов сборного железобетона. Большая долговечность монолитных же­ лезобетонных оболочек по сравнению со сборными желе­ зобетонными конструкциями может оказать существен­ ное влияние на выбор конструкций, эксплуатируемых в агрессивных средах.

Характерным примером, подтверждающим преимущества моно­ литных железобетонных оболочек, является строительство шедового корпуса хлопчатобумажного комбината в г. Душанбе, для которого были применены цилиндрические монолитные оболочки.

В ряде зарубежных стран в покрытиях промышлен­ ных зданий находят применение, как правило, монолит­ ные, а не сборные железобетонные оболочки. Сборные железобетонные элементы в виде плит-оболочек приме­ няются, но каждый из этих элементов работает в покры­ тии без связи с другими элементами (как обычные реб­ ристые плиты). При строительстве зданий общественного назначения преимущественное применение имеют моно­ литные оболочки.

Пролетные строения мостов. Объемы строительства мостов непрерывно возрастают. Если за период с 1951 по 1960 г. иа автомобильных дорогах РСФСР построено

1970 гг.), вдвое.

Возрастающие в 1971—1975 гг. объемы строительст­ ва мостов вызываются увеличением сети автомобильных и железных дорог, а также заменой старых мостов, при­ шедших в аварийное состояние, или не удовлетворяющих требованиям эксплуатации.

Наиболее крупные мосты строятся Министерством

транспортного строительства. Ориентировочный объем строительства мостов этим министерством (за 1966— 1970 гг.) характеризуется данными, приведенными в табл. 4.

мобильные и городские.

За последние 15 лет Министерство транспортного строительства СССР проводило техническую политику, направленную на преимущественное применение сбор­ ных железобетонных пролетных строений. Монолитные железобетонные пролетные строения были почти полно­ стью вытеснены, уменьшилась доля сталежелезобетон­ ных пролетных строений и увеличились объемы приме­ нения сборного железобетона; соответствующее разви­ тие получила база по производству сборных конструкций.

Объемы применения бетона, железобетона и метал­ лических конструкций в строительстве мостов, осущест­ вляемом Главмосстроем Минтрансстроя СССР, приве­ дены в табл. 5.

Т а б л и ц а 5

стран широко применяются монолитные железобетонные пролетные строения и пролетные строения с применени­ ем стальных конструкций. Из данных работы [6] следу­ ет, что около 2/з железобетонных мостов с пролетами бо­ лее 33 м сооружаются с монолитными железобетонными пролетными строениями; удельный вес мостов со сбор­ ными железобетонными пролетными строениями не пре­ вышает 10%. Сборно-монолитные решения наблюдают­ ся чаще, чем чисто сборные. Монолитный железобетон применяется и в мостах больших пролетов. Так, в Шве­ ции монолитные железобетонные пролетные строения применены при строительстве одного из мостов пролетом 264 м. Сооружаются монолитные железобетонные про­ летные строения индустриальными методами способом навесного бетонирования, с применением металлических подмостей и специальных агрегатов. Такие пролетные строения характерны для мостов со средними и больши­ ми пролетами. В мостах с малыми пролетами удельный вес монолитных железобетонных пролетных строений значительно ниже.

В настоящее время в большинстве стран монолитные железобетонные пролетные строения преобладают над сборными. В США из общего количества железобетон­ ных мостов, намеченных в 1956 г. к строительству в пе­ риод до 1970 г., на долю сборных железобетонных про­ летных строений приходилось всего 24%. Отличительной особенностью строительства мостов в США является широкое применение стальных конструкций.

Расходы федерального правительства США на строи­ тельство мостов на автомобильных дорогах в 1964— 1966 гг. приведены в табл. 7.

Характеристики ряда монолитных железобетонных мостов, построенных в последние годы в зарубежных странах, приведены в табл. 8.

Монолитные железобетонные пролетные строения преобладают над сборными не только в капиталистичес­ ких странах. Так, в ГДР мосты из монолитного железо­ бетона преобладают над сборными. Монолитные железо­ бетонные пролетные строения в ГДР не имеют ограни­ чений по пролету, чаще всего они применяются в виде статически неопределимых систем (неразрезных, рам­ ных) .

Специалисты из ГДР считают, что с архитектурной точки зрения сборные конструкции проигрывают моно-