1.15.1 Понятие о монолитных зданиях, их виды, конструктивные системы

В настоящее время все большее применение находит монолитная технология возведения зданий, при которой бетонирование конструкций производится непосредственно на строительной площадке в заранее установленной опалубке.

Монолитная технология позволяет создавать более разнообразные по архитектуре здания, получая трансформируемое внутреннее пространство, избавиться от стыков – наиболее слабых мест в сборных зданиях, снизить транспортные затраты, кроме того в состав железобетона входят доступные материалы – песок, щебень, цемент и сталь.

Но монолитная технология имеет и ряд недостатков:

– зависимость от температурных условий;

– необходимость обеспечения непрерывного бетонирования здания;

– дополнительные мероприятия по подаче бетонной смеси при высоте здания более 12 этажей;

– повышенная машиноемкость и трудоемкость.

Монолитные и сборные железобетонные конструкции не следует противопоставлять друг другу. Так, область сборных конструкций – массовое строительство гражданских и промышленных зданий, где основной тенденцией является повышение индустриализации строительства, заводское производство изделий и их поточный монтаж на строительной площадке. Вместе с тем имеется широкая область строительства, где рационально применение монолитного железобетона. Это – гражданские и промышленные здания, которые по своему назначению, градостроительному положению не могут быть выполнены из стандартных сборных конструкций.

Монолитные здания могут иметь как стеновую, так и каркасную конструктивную систему, а также различные комбинации этих систем.

Опалубка представляет собой каркасную конструкцию, состоящую из несущих (поддерживающих) и формообразующих элементов, которые вместе составляют опалубочную систему – объемную конструкцию в виде плоскостей-щитов.

По особенностям устройства и технологического применения различают опалубки щитовые – линейные (крупно- и мелкощитовые) и блочные – объемные. По характеру перемещения при бетонировании они бывают переставными и скользящими. Широко применяется технология безопалубочного бетонирования, т.е. несъемная опалубка, дающая возможность сократить сроки строительства и повысить его качество. Основное направление такой технологии – использование армо-опалубочных блоков.

Обычно монолитная технология используется при возведении рамных каркасных систем. Сетка колонн монолитных зданий зависит от внутренней планировки помещений и может быть от 4,8 до 9,0 м. Высота этажа определяется функциональными требованиями к помещениям и может быть от 3,0 до 6,0 м с градацией через 300 мм.

Монолитные безбалочные перекрытия в каркасных зданиях выполняют аналогично перекрытиям в зданиях с несущими стенами, но при минимальной их толщине 180 мм. В местах сопряжения монолитной плиты с колонной должна быть предусмотрена дополнительная арматура.

Современное использование монолитных технологий позволяет создавать здания с наклонными конструкциями.

1.15.2 Конструктивные решения монолитных стен и перекрытий

Внутренние стены монолитных зданий выполняют из тяжелого бетона класса не ниже С20/25. При назначении толщины стен выбирают оптимальную ее величину по условиям обеспечения прочности, жесткости, звукоизолируемости и пожаростойкости. Так, по условиям звукоизоляции, толщина межквартирной стены из тяжелого бетона должна быть 160 мм. Такая толщина рекомендована для жилых зданий до 16 этажей и при пролетах до 4,8 м. При увеличении этажности или пролетов перекрытий толщина внутренних стен из того же тяжелого бетона увеличивается. Так, для зданий до 25 этажей – до 180…200 мм. Толщина наиболее нагруженных стен определяется расчетом.

Монолитные наружные стены проектируют однослойными из легких бетонов. Толщина стен в соответствии с теплотехническим расчетом от 300 до 500 мм.

Сборно-монолитные стены обычно включают монолитный слой толщиной 120 мм, отформованный из тяжелого или конструктивного легкого бетона. Сборный элемент стены – скорлупа – несет утепляющие и защитно-отделочные функции и располагается снаружи от монолитного слоя в качестве оставляемой опалубки. Конструкции скорлуп крепятся к монолитному слою на гибких стальных связях.

Монолитные наружные стены

с утепляющими и отделочными наружными навесными панелями-скорлупами

В зданиях из монолитного железобетона применяют как монолитные, так и сборно-монолитные перекрытия. Монолитные плиты перекрытия выполняются толщиной 160 мм в виде плит сплошного сечения с опиранием на несущие стены по контуру конструктивных ячеек или по трем сторонам. Их толщина зависит от величины пролета. Ориентировочно можно рекомендовать для них следующие толщины:

при пролетах до 4,8 м – 160 мм;

при пролетах до 6,0 м – 180…200 мм;

при пролетах до 7,8 м – 220…250 мм;

при пролетах до 9,0 м – не менее 280 мм. Толщина плит проверяется расчетом.

а) Перекрытие в виде гладкой плиты