9.3 Монолитный и сборный железобетон

Отличительной особенностью монолитного железобетона является то, что все технологические операции – монтаж опалубки, укладка арматуры и бетонной смеси в опалубку, уплотнение, твердение и уход за бетоном – выполняют на месте производства строительных работ. Монолитный железобетон позволяет создавать более разнообразные архитектурные формы и конструктивные решения зданий и сооружений, чем сборный.

Монолитные конструкции сооружаются в основном из тяжелого и легкого бетона на пористых заполнителях. Стены жилых зданий возводят преимущественно из крупнопористого и ячеистого бетонов. В монолитных конструкциях специального назначения применяют специальные бетоны: особо тяжелый, кислотоупорный, жаростойкий и др.

Монолитный бетон и железобетон экономичнее, как правило, сборного в подземных частях зданий и сооружений, для фундаментов под технологическое оборудование, в конструкциях массивных стен, в дорожном и гидротехническом строительстве.

Из монолитного железобетона построены самая высокая в мире телебашня (г. Москва) и самые высокие на всех континентах здания, в том числе мировой рекордсмен небоскреб в Тайбее (о. Тайвань) – высота которого со шпилем более 500 м.

Сборные железобетонные детали и конструкции изготовляют на специализированных заводах или полигонах, в готовом виде транспортируют к месту строительства и монтируют в сооружение. Основные преимущества использования сборного железобетона в том, что снижаются затраты ручного труда, сокращаются сроки возведения зданий и сооружений, выше качество конструкций, упрощается производство работ в зимний период. Эффективность сборного железобетона еще больше возрастает при использовании унифицированных элементов. Унификация изделий, особенно массового производства, позволяет уменьшить число типоразмеров изделий и обеспечивает их взаимозаменяемость. Однако сборные железобетонные изделия имеют ограничения по массе и размерам, поскольку требуют специализированного транспорта при их перевозке и грузоподъемных средств при монтаже. По условиям транспортного и грузоподъемного оборудования длина их, как правило, не должна превышать 25 м, ширина – 3м и масса 25 т.

Для сборных железобетонных конструкций применяют практически все основные виды бетона: тяжелый, легкий на пористых заполнителях и ячеистый. При этом бетоны часто применяют в сочетании с материалами специального назначения: теплоизоляционными, звукоизоляционными, гидроизоляционными и др.

Из сборного железобетона изготовляют практически все части зданий – от фундамента до кровли. Причем около 90% общего объема его производства занимают бетонные и железобетонные изделия для жилых, промышленных и сельскохозяйственных зданий и сооружений. По форме сборные железобетонные изделия могут быть линейными – колонны, балки, прогоны, сваи; плоскостными – плиты покрытий и перекрытий, панели стен и перегородок, стенки бункеров и резервуаров; блочными – массивные изделия фундаментов, стены подвалов и пространственные – объемные элементы санитарных кабин, лифтов, блок-комнат, кольца колодцев и др.

Эффективно применение бетона в сборно-монолитных конструкциях. В Германии, например, возведен комплекс зданий, состоящий из пяти дублированных 15-этажных башен и соединяющего их 6-этажного полукруглого здания. Выполнен он полностью из бетона (в сочетании сборного с монолитным) и по мнению специалистов представляет собой новое явление в архитектуре офисного строительства.

Монолитное и сборно-монолитное домостроение становится в настоящее время доминирующим методом в общей структуре строительного комплекса и нашей страны. В этой связи важной характеристикой бетонных и железобетонных изделий и конструкций является их долговечность, т.е. способность длительно сохранять работоспособность до предельного состояния, при котором дальнейшая эксплуатация становится невозможной и опасной из-за их физического износа, а восстановление экономически нецелесообразно. Исходя из надежности и уровня ответственности строительных объектов, а также долговечности бетонных и железобетонных конструкций приняты следующие сроки службы таких зданий и сооружений:

• Железнодорожные тоннели всех конструкций – 500 лет

• Мосты всех видов и конструкций – 100 лет

• Опоры и фундаменты мостов – 120 лет

• Гидростанции мощностью 25 тыс. кВт и выше – 100 лет

• Уникальные радиотелевизионные башни высотой 100 м и выше – 140 лет

• Гидротехниские сооружения – 90 лет

• Транспортные сооружения – 80 лет

• Здания высотой более 25 этажей, повышенной прочности и надежности – 250 лет

• Здания общественные, капитальные высотой до 24 этажей – 200 лет

• Здания производственные с пролетами 100 м и более – 150 лет

• Здания производственные многоэтажные (более двух этажей) и одноэтажные с площадью пола более 5000 м² – 100 лет

• То же, одно- и двухэтажные с площадью пола до 5000 м² – 80 лет

• Жилые здания крупнопанельные, с железобетонным каркасом и перекрытиями – 140 лет

• Жилые здания со стенами крупнопанельными, из монолитного легкого бетона, с железобетонными перекрытиями – 100 лет.