Смысловой модуль ТЗБ-16. Технология возведения зданий из монолитного железобетона
ТЗБ-16. Ключевые слова и понятия
16.1.Монолитное домостроение
16.2.Область применения
16.3.Комплексный процесс
16.4.Комплексная механизация работ
16.5.Охрана труда
16.1. Входная информация для самоконтроля
Успешное изучение темы модуля ТВЗ-16 требует знаний, полученных в предыдущих модулях, а также при изучении дисциплин:
-архитектура промышленных и гражданских зданий;
-конструкции зданий и сооружений;
-материаловедение;
-инженерная геодезия;
-строительная техника;
-технология строительных процессов;
-охрана труда в строительстве.
16.2.Тематическое содержание
1. Общие сведения о монолитном домостроении.
2. Область применения монолитных железобетонных конструкций.
3. Состав комплексного процесса возведении монолитных ЖБК.
4. Механизация рабочих процессов.
5. Охрана труда при возведении монолитных ЖБК.
1. Общие сведения о монолитном домостроении
Монолитное домостроение (16.1) предусматривает возведения конструкций зданий и сооружений из монолитного железобетона на строительной площадке, которая позволяет возводить здания и сооружения любой этажности и любой конфигурации в плане.
Применение монолитного железобетона – это один из эффективных путей улучшения качества строительства, увеличения выразительности и разнообразия архитектурных элементов в зданиях и сооружениях любого назначения и практически во всех регионах.
Монолитный железобетон - стройматериал, из которого выполняются монолитные и сборно-монолитные конструкции каркасов и стен панельных или каркасных многоэтажных зданий. Монолитные ядра жесткости в многоэтажных зданиях, плоские безбалочные перекрытия, выдерживающие значительные нагрузки от технологического оборудования зданий особо эффективны из монолитного железобетона, как и отдельные опорные конструкции и порталы, купола, арки и балконы, а также многие другие нестандартные элементы и конструкции производственных и общественных зданий и сооружений.
Жилые, производственные и общественные монолитные здания могут возводиться в зависимости от функциональных и технологических требований к ним, как с каркасными конструкциями, так и с несущими стенами. Отличительная особенность таких зданий – простота и четкость конструктивных форм. Они могут быть с монолитными колоннами прямоугольного или круглого сечения. Перекрытия в них, как правило, безбалочные, обеспечивают практически полную свободу планировочных решений при расстановке перегородок. Конструкцию узлов стыковки перекрытий в этих зданиях упрощают вертикальные диафрагмы жесткости, а монолитные колонны при этом работают лишь на вертикальные нагрузки. Вся разводка труб для электрических и слаботочных устройств вполне может быть уложена непосредственно в монолитных перекрытиях, что
делает ненужным устройство подвесных потолков, дополнительных подсыпок под полы, где обычно размещаются трубы в традиционных проектах.
Возведение зданий из бетонных и железобетонных монолитных конструкций специфично и отличается от возведения зданий и сооружений из кирпича, сборного железобетона, деревянных и металлических конструкций. Наличие так называемых «мокрых процессов», необходимость выдерживания для набора прочности забетонированных конструкций определяют специфику их производства.
Монолитное строительство одно из самых популярных и эффективных направлений в строительстве. В основе технологии процесса
монолитного строительства лежит приготовление и доставка бетона, подготовка различного типа опалубки, устройства армирования и собственно укладка бетона для возведения любых конструктивных элементов. При создании своего бетонного узла непосредственно на стройплощадке процесс монолитного строительства упрощается и ускоряется.
Преимущества монолитного строительства
•высокая скорость возведения зданий и сооружений;
•высокая прочность и жесткость монолитных армированных конструкций;
•низкая водопроницаемость;
•монолитное строительство обеспечивает практически "бесшовную" конструкцию, что существенно улучшает тепло и звукоизоляцию, снижает общий вес здания, предотвращает образование трещин, повышает прочность конструкций и делает их более долговечными, именно по этой причине оно применяется при строительстве космодромов;
•долговечность (более 150 лет);
•повышенная теплоизоляция и звукоизоляция (особенно по сравнению с панельными домами);
•минимальная вероятность образования трещин в несущих монолитных конструкциях (равномерность перераспределения нагрузки и оседания всей конструкции);
•возможность создавать архитектурные сооружения любой
формы;
•возможность любых перепланировок в монолитных домах, без риска нарушения несущих конструкций;
•шаг конструкций при монолитном строительстве не имеет
значения;
•монолитные здания легче кирпичных на 15-20%;
•стены и потолки готовы к отделке (удешевление отделочных
работ);
•при строительстве монолита создается единая горизонтальная и вертикальная гидроизоляция высокого качества, что особенно важно в условиях водонасыщенных грунтов.
16.1. Монолитное домостроение – это технологии возведения зданий и
сооружений из монолитного железобетона, технологии возведения отдельных конструкций из монолитного железобетона, а также технологии возведения зданий и сооружений частично из монолитного железобетона в сочетании со сборными конструкциями.
Возможность разнообразных объемно-планировочных решений в каркасных многоэтажных зданиях позволяет осуществлять применение пространственных ядер жесткости. Таким образом, пространственная жесткость здания многократно увеличивается, а расход стали и бетона при этом значительно снижается.
Основные показатели, отмеченные технико-экономическими исследованиями строительства зданий-многоэтажек с монолитным ядром жесткости, в среднем, отличаются от сборных конструкций на 15 % по трудоемкости и себестоимости изготовления изделий и их монтажа, на 30 % по расходу стали и на 10 % по расходу цемента. Возведение ядра жесткости происходит со скоростью до четырех метров в сутки, что увеличивает скорость строительства сооружений в целом.
Сборно-монолитный крупнопанельный жилой дом, этажность которого более 20-25 (именно в этом интервале идет ограничение по высоте зданий из стандартных панелей), не исчерпывает своих несущих способностей. В отличие от домов из стандартных панелей, в сооружениях, построенных с применением сочетания не только панельных систем, но и монолитного ядра жесткости, воспринимающего все действующие на здание горизонтальные нагрузки. Таким образом, панели противостоят только вертикальным нагрузкам.
2. Область применения (16.2) монолитных железобетонных конструкций
Из монолитного железобетона возводятся производственные и гражданские цельномонолитные здания, которые не могут выполняться из стандартных железобетонных сборных конструкций. Это область градостроительства, позволяющая возводить различные конструкции над первыми сборными этажами зданий, расположенных на городских магистралях, что позволяет получать оптимальные современные решения предприятий сферы обслуживания населения (рис.16.1).
Технологии монолитного строительства и домостроения рекомендуется применять при строительстве:
•складских помещений;
•производственных и промышленных зданий;
•торговых и выставочных центров;
•многоэтажных парковок, гаражей, автомастерских;
•грузовых терминалов и самолетных ангаров;
•малоэтажных и многоэтажных жилых домов; типов «Монолиткирпич» и «монолитпанель»;
•резервуаров, очистных сооружений;
•тоннелей, платформ, сводов, военных объектов;
•бассейнов;
•загородных монолитных домов, коттеджей;
•фундаментов;
•заборов и т.п.
Монолитный бетон на пористых заполнителях используется для ограждающих, а также для несущих конструкций. Он рационально применяется в конструкции перекрытий, предназначенных под значительные нагрузки, как, например в безбалочных перекрытиях, прогрессивный метод возведения которых — подъем. Для подъема
изготавливается пакет перекрытий, представляющий собой плоские безбалочные монолитные железобетонные плиты, изготавливаемые на уровне земли или на «нулевой» отметке. Например, они могут изготавливаться на перекрытии над подвалом; затем осуществляется их постепенный подъем по направляющим опорам. Направляющими опорами могут быть сборные железобетонные колонны или металлические колонны, а также возводимые в скользящей или в переставной опалубке монолитные железобетонные ядра жесткости. На колоннах для подъема конструкций перекрытия устанавливают специальные подъемные домкраты.
При методе подъема перекрытий возведение каркаса, образуемого "сверху вниз", осуществляется значительно быстрее, при этом возможно совмещать работы по обустройству этажа и начинать их сразу после установки перекрытий на проектные отметки.
Достоинствами данного метода подъема являются: возможность своеобразных объемно-планировочных решений при строительстве зданий с помощью коррекции конфигурации только бортовой части опалубки перекрытий, а также благодаря отсутствию выступающих частей в перекрытии ригелей, балок и при произвольном расположении в плане колонн. Значительная часть работ может быть выполнена на уровне земли. Удобно также наличие возможности возводить объекты на ограниченной по площади территории стройплощадки, что особенно ценно на сложных рельефах. Строительству по данным технологиям способствует как отсутствие потребности в сложной специальной строительной технике, и, в частности, в громоздких наземных кранах, а также необходимость наличия лишь минимальных площадей для складирования строительных материалов.
16.2. Область применения – это номенклатура и перечень типов зданий и
сооружений для возведения несущих и ограждающих конструкций, которых рекомендуется использовать монолитный железобетон, а также комбинированные конструкции из разных материалов: «монолит-кирпич», «монолит-панель» и др.
а) |
б) |
в) |
г) |
Рис.16.1. Виды монолитного домостроения: а) – круглые в плане общественные здания; б) - монолитные жилые дома; в) – дома типа «монолит-панель»; г) – дома типа «монолит-кирпич»
Дополнительные возможности
Устройство монолита любой формы и сложности (цилиндр и т.п.);
Работа со сложными не стандартными проектами;
Работа в зимних условиях до – 25оС.
Новым оригинальным решением в отделке фасада и интерьера является применение рельефного монолитного бетона или, как еще называют этот строительный материал, архбетона, предусматривающего изготовление и использование различных сменяемых матриц, как правило, из синтетических материалов. В опалубку архитектурный бетон, свойства
которого превосходят свойства обычного бетона, закладывается непосредственно перед бетонированием.
Основные ингредиенты железобетона - цемент и вода. Цемент – главная и неизменная составляющая железобетона, альтернативу которой по столь доступной цене и одновременно высокому качеству пока не придумали. Это надежный и недорогой строительный материал, как, впрочем, и арматура, значительно усиливающая каркас здания.
Недостатки монолитного строительства:
•более высокая трудоёмкость и стоимость (в сравнении с каркасно-панельным строительством);
•резкое повышение трудоемкости работ в осенне-зимний период;
•большое количество вспомогательных процессов, требующих дополнительных затрат труда.
Применяемые материалы
Основными материалами при проведении монолитных работ являются: бетон (класса по прочности С 20/25…С 35/40), стальная арматура диаметром от 6 мм и выше, различные типы и системы опалубок - "НОЕ", "ПЕРИ", "МЕВА" (Германия); "ДОКА" (Австрия); "ПАШАЛЬ" (Германия); "УТИНОР" (Франция); "ТРАПЕЦ", "ГЛЯЙТБАУ", "Алума Системс" (Канада); «БудМайстер», «МОНОЛИТ» (Украина).