Возведение монолитные ЖБК

Содержание:

 

1. Введение …………………………………………..……………………………...2
2. Классификация методов возведения зданий…………………………………....4
3. Обоснование целесообразности строительства зданий из монолитного железобетона…………………………………………………………………..…10
4. Архитектурно-планировочные решения……………………………………….13
5. Конструктивные решения……………………………………………………….14
6. Разработка проектной документации…………………………………………..19
7. Заключение:

•    Особенности возведения зданий из монолитного железобетона……23     

 8.Список литературы………………………………………………………………..29

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение 

Индустриальное домостроение из монолитного железобетона — это такой вид строительства, при котором в качестве основного материала применяют монолитный бетон. Бетонирование конструкций осуществляется в крупносборной инвентарной опалубке, а процессы приготовления, транспортировки и укладки бетонной смеси автоматизированы и механизированы.

Монолитное домостроение получает в настоящее время все  большее распространение. Оно рекомендуется:

• при строительстве жилых и общественных зданий повышенной этажности, характеризующихся сложными по форме объемами;
• в районах с высокой сейсмичностью и определенными геологическими условиями;
• при отсутствии или недостаточной мощности базы полносборного домостроения и ограниченном объеме строительства (например, строительство жилого фонда для гидротехнических объектов), а также в период освоения новых территорий.

Рассчитывают и конструируют здания из монолитного железобетона по общим правилам строительной механики, теплофизики, акустики с учетом требований соответствующих разделов СНиП.

Работы по созданию новых  и совершенствованию уже известных способов монолитного домостроения интенсивно велись со второй половины XX в. Создавались новые типы оснастки, разрабатывались методы возведении опалубки. и системы автоматизации ее передвижения (перестановки), совершенствовались составы бетона (как обогревные, так и безобогревные), средства горизонтальной и вертикальной транспортировки бетонных смесей. Стали широко использовать гидравлические, пневматические и электрические приводы, автоматику, электронику и другие новейшие достижения науки и техники.

Применение новой техники  и новых методов организации  строительных работ позволило выявить  достоинства и недостатки монолитного  домостроения и определить экономический эффект его использования.

В СССР монолитное домостроение с применением современных технических средств внедрили в 1967 г., когда началось строительство первого курортного здания в Сочи (спальный корпус Всероссийского театрального общества) и жилого дома в Туле. С тех пор оно стало общепризнанным индустриальным видом строительства.

Индустриальное домостроение из монолитного железобетона — это такой вид строительства, при котором в качестве основного материала применяют монолитный бетон. Бетонирование конструкций осуществляется в крупно-сборной инвентарной опалубке, а процессы приготовления, транспортировки и укладки бетонной смеси автоматизированы и механизированы.

Монолитное домостроение получает в настоящее время все  большее распространение. Оно рекомендуется:

• при строительстве жилых и общественных зданий повышенной этажности, характеризующихся сложными по форме объемами;
• в районах с высокой сейсмичностью и определенными геологическими условиями;
• при отсутствии или недостаточной мощности базы полносборного домостроения и ограниченном объеме строительства (например, строительство жилого фонда для гидротехнических объектов), а также в период освоения новых территорий.

Рассчитывают и конструируют здания из монолитного железобетона по общим правилам строительной механики, теплофизики, акустики с учетом требований соответствующих разделов СНиП.

Работы по созданию новых  и совершенствованию уже известных способов монолитного домостроения интенсивно велись со второй половины XX в. Создавались новые типы оснастки, разрабатывались методы возведении опалубки. и системы автоматизации ее передвижения (перестановки), совершенствовались составы бетона (как обогревные, так и безобогревные), средства горизонтальной и вертикальной транспортировки бетонных смесей. Стали широко использовать гидравлические, пневматические и электрические приводы, автоматику, электронику и другие новейшие достижения науки и техники.

Применение новой техники  и новых методов организации  строительных работ позволило выявить достоинства и недостатки монолитного домостроения и определить экономический эффект его использования.

В СССР монолитное домостроение с применением современных технических средств внедрили в 1967 г., когда началось строительство первого курортного здания в Сочи (спальный корпус Всероссийского театрального общества) и жилого дома в Туле. С тех пор оно стало общепризнанным индустриальным видом строительства.

 

 

 

 

 

 

 

Классификация методов возведения зданий

В основу классификации  методов возведения зданий из монолитного железобетона положен способ выполнения несущих конструкций, так как другие части здания при различных методах возведения изготавливают обычным способом. Наиболее распространены следующие индустриальные методы возведения зданий из монолитного железобетона путем бетонирования:

I — горизонтальных  и вертикальных конструкций с  помощью неподвижной опалубки (крупнощитовой,  объемной переставной);

II — вертикальных конструкций  с применением подвижной (скользящей) опалубки, а горизонтальных —  с применением неподвижной (крупнощитовой или объемной переставной) опалубки либо сборных железобетонных изделий;

III — горизонтальных  конструкций в виде пакета  плит перекрытий на уровне земли и последующего их подъема домкратами по сборным стальным или железобетонным колоннам на проектные отметки (метод подъема перекрытий, когда обустройство этажей осуществляется на проектных отметках).

IV — горизонтальных  конструкций в виде пакета  плит перекрытий и обустройство этажей на уровне земли с последующим подъемом готовых этажей на проектные отметки по сборным стальным или железобетонным колоннам (метод подъема этажей);

V — в скользящей  опалубке ядер жесткости и  выполнение остальных конструкций здания из сборных элементов;

VI — в скользящей  опалубке ядер жесткости и подвеска к ним перекрытий (этажей) с помощью вант (здания висячей конструкции).

Строительство в объемной переставной опалубке может осуществляться путем извлечения ее после бетонирования вдоль поперечных осей здания, перемещения объемной опалубки вдоль здания (рис. 3.1, а) или применения вертикально извлекаемой опалубки, используемой для бетонирования только вертикальных конструкций здания (рис. 3.1,6).

 

Строительство в крупнощитовой  переставной опалубке осуществляют с помощью элементов, размеры которых соответствуют высоте помещений и расстоянию между несущими стенами. Опалубку стен и перекрытий монтируют раздельно. Щиты опалубки стен устанавливают в проектное положение и скрепляют между собой.

В крупнощитовой опалубке возводят, как правило, внутренние поперечные и продольные стены и перекрытия. Наружные продольные стены не бетонируют, чтобы не препятствовать извлечению щитов опалубки перекрытии, после бетонирования монолитных конструкций навешивают наружные стеновые панели. Возможно сочетание монолитных наружных и внутренних стен со сборными перекрытиями.

Одно из основных положительных  свойств крупнощитовой и объемной опалубок — их неподвижность во время укладки и твердения  бетона, что позволяет получать гладкие  поверхности стен и потолков, а также создает условия для использования рельефной опалубки. При крупнощитовой и объемной опалубках образуются монолитные рамные узлы сопряжения несущих стен с перекрытиями, а также пространственные системы, обеспечивающие высокую жесткость и устойчивость сооружения. Крупнощитовая переставная опалубка позволяет строить многоэтажные здания как с компактным, так и с развитым планом, как малоэтажные, так и многоэтажные, целиком монолитные и с широким использованием сборных элементов.

Основной недостаток крупнощитовой опалубки — необходимость тщательной установки и выверки каждого щита. Объемная переставная опалубка исключает этот недостаток, но она более сложная и тяжелая, ограничивает архитектурно-планировочные решения.

Строительство в скользящей опалубке заключается в непрерывном совместном подъеме домкратами опалубки и подвесных подмостей. Для опалубки применяют щиты высотой 1,0 — 1,2 м.

Основное преимущество скользящей опалубки — непрерывность технологического процесса укладки бетона, что обеспечивает короткие сроки возведения сооружений. Чем выше здание, тем больше экономический эффект от применения такой опалубки. Скользящая опалубка позволяет бетонировать стены криволинейного или уступчатого очертания, а также сужающиеся или расширяющиеся.

Недостатки этого метода — сложность получения высококачественных фасадных поверхностей, высокая трещиноватость, трудность фиксации закладных элементов, невозможность бетонирования тонких конструкций и неизбежность применения других материалов и конструкций для устройства перегородок, что значительно снижает уровень механизации строительства и увеличивает его трудоемкость.

Специалисты прогнозируют использование в будущем скользящей опалубки для возведения точечных зданий большой этажности и бетонирования ядер жесткости в зданиях смешанной конструкции, а также для возведения специальных зданий и сооружений (элеваторов, водонапорных и телевизионных башен, дымовых труб и т.п.).

Строительство методом  подъема перекрытий и этажей занимает особое место в монолитном домостроении. В СССР первое здание было построено этим методом в Ленинграде в 1960 г. Значительный вклад в развитие данного метода внесли армянские строители.

Суть возведения зданий и сооружений методом подъема  перекрытий и этажей заключается в предварительном изготовлении на уровне земли пакета плит перекрытий и их последующем вертикальном перемещении по колоннам на проектные отметки. На верхней плите пакета устраивают кровлю, которую с помощью подъемного оборудования (домкратов) поднимают на заданную отметку и закрепляют. После этого на следующей плите пакета монтируют элементы этажа и поднимают этаж на нужную отметку. В той же последовательности собирают и возводят следующие этажи. Если при строительстве поднимают только плиты перекрытий, то все работы по обустройству этажей выполняют на проектных отметках (рис. 3.2).

 

Рис. 3.2. Возведение четырехэтажного  здания методом подъема перекрытий: а — выполнение фундаментов; б  — установка колонн первого яруса; в — выполнение бетонной подготовки под пол первого этажа и бетонирование ядра жесткости; г — бетонирование пакета перекрытий; д — подъем кровельной плиты до уровня верха колонн первого яруса; е — подъем перекрытий четвертого этажа; ж — подъем перекрытий третьего этажа; з — подъем перекрытий второго этажа на проектную отметку; и — наращивание колонн второго яруса; к — подъем кровельной плиты на проектную отметку; л — подъем перекрытий четвертого этажа на проектную отметку; м — подъем перекрытий третьего этажа на проектную отметку

Бетонирование плит перекрытия производят на уровне земли с помощью деревометаллической бортовой опалубки по периметру плиты.

Для снижения массы плит перекрытия устраивают кессоны, для  бетонирования которых желательно использовать специальные асбестоцементные короба с нижними ребрами, оставляемые в конструкции и исключающие необходимость последующей обработки поверхностей потолка. При возведении зданий методом подъема перекрытий обустройство этажей осуществляют на проектных отметках. При возведении зданий методом подъема этажей обустройство этажей производят на уровне земли.

Строительство методом  бетонирования ядер жесткости в  скользящей или неподвижной опалубке и выполнение остальных конструкций здания из сборных элементов в виде связевого каркаса рассматривается в гл. 2, посвященной крупнопанельным и каркасным зданиям. Следует отметить, что для возведения ядер жесткости можно воспользоваться методом скользящей или неподвижной опалубки. Так как в пределах ядер жесткости располагают обычно вертикальные коммуникации (лестницы, лифтовые и вентиляционные шахты, шахты прокладки инженерных сетей), не требующие междуэтажных перекрытий, процесс бетонирования ядер жесткости значительно облегчен.

Монолитные ядра жесткости  воспринимают все действующие горизонтальные нагрузки. Их изготавливают из монолитного железобетона с армированием прокатными профилями или прутковой арматурой. Конструктивная схема здания с монолитными ядрами жесткости по сравнению со схемами, предусматривающими отдельно стоящие плоские стенки жесткости, выгоднее, так как уменьшается расход стали на 10-15 %, бетона — на 15-20 %.

В зависимости от протяженности  здания монолитные ядра жесткости могут  располагаться в средней части (в домах-башнях) или симметрично  относительно центральных осей (в  зданиях большой протяженности). Их можно бетонировать как в скользящей, так и переставной крупнощитовой опалубке.

Строительство методом  бетонирования ядер жесткости в  скользящей опалубке и подвески к  ним перекрытий (этажей) с помощью вант (далее мы их будем называть зданиями висячей конструкции) предложено в конце 20-х гг. XX в., но затем было почти забыто. В последние годы оно вновь привлекло к себе внимание.

Здание висячей конструкции  состоит из основной опорной конструкции, подвесок и подвесных перекрытий (рис. 3.3). К верхней части опорной конструкции непосредственно или с помощью промежуточных элементов прикреплены подвески, а к подвескам — перекрытия. Нагрузки от перекрытий передаются по подвескам вверх на опорную конструкцию и через нее на фундамент.

Рис. 3.3. Здания висячей конструкции: 
а — пример конструктивной схемы (1 — ствол; 2 — двухконсольная балка; 3 — подвески; 4 — перекрытия; 5 — фундамент); б — план и разрез здания банка в Антверпене 

Здания висячей конструкции  можно разделить на следующие  виды:

• подвесные с одним стволом жесткой конструкции или с оттяжками (мачтовая конструкция);
• со стоечно-балочной опорной системой; в общем виде эта система состоит из двух стволов, по которым уложены продольные (обычно двухконсольные) балки;
• со стеновыми опорами; в этом случае опорами служат две продольные стены, по которым уложены поперечные балки, несущие подвески;
• с рамной опорной системой; подвески в этой системе крепят или непосредственно к рамам (аркам), или к продольным ригелям.

 

 

 

 

 

 

 

 

Обоснование целесообразности строительства зданий из монолитного железобетона 

Строительство домов  из монолитного железобетона должно быть обосновано по ряду признаков, основными  из которых являются уменьшение затрат на строительство (технико-экономическая эффективность) и градостроительная целесообразность. Индустриальное домостроение из монолитного железобетона по технико-экономической эффективности является рациональным в следующих случаях:

• в жилищном строительстве при недостаточности, отсутствии или нецелесообразности развития базы крупнопанельного домостроения в данном районе;
• при кратковременном интенсивном возведении жилых зданий (например, поселков при ГЭС, АЭС);
• в пионерном строительстве;
• в случае приоритетности задач экономии арматурной стали, снижения трудоемкости возведения зданий, уменьшения капитальных вложений в строительное производство.

С точки зрения градостроительных  задач такое строительство является оправданным:

• при необходимости создания градостроительных акцентов в застройке крупных и средних городов;
• застройке территории со сложным рельефом, если по градостроительным соображениям следует сохранить ее облик;
• строительстве зданий других конструктивных типов для формирования протяженных домов сложной в плане конфигурации;
• размещении встроенных нетиповых помещений в первых этажах жилых зданий, особенно при сложном рельефе местности.

Здания для массового  строительства из монолитного железобетона характеризуются архитектурно-планировочными решениями, аналогичными принятым в действующих сериях крупнопанельных или кирпичных домов. Вместе с тем существует определенная зависимость архитектурно-планировочных решений жилых домов от методов возведения зданий из монолитного железобетона (табл. 3.1).

Метод индустриального  домостроения из монолитного бетона	Рекомендуемая этажность	Архитектурно-планировочные  решения
В скользящей опалубке                                                     В объемной переставной опалубке                                             В крупно-щитовой, блочной и мелко-щитовой опалубке	В обычных районах – 16 и более,в сейсмических – 9 и более.                                                 В обычных районах – 9 и более, в сейсмических – 4 (5) и более                                           В обычных районах – 9 и более, в сейсмических – 4 (5) и более	Компактная форма плана с  периметром стен 200-250 м   Разнообразие конфигурации плана (криволинейность, выступающие части и т.п.)   Вариантность решений монолитных наружных стен за счет незначительных изменений щитов опалубки при  сохранении плана здания   Различные шаг несущих стен и  пролет плит перекрытия   Свободная расстановка внутренних проемов   Возможность возведения зданий с различной  высотой этажа   Внутренние конструкции (перегородки, санитарно-технические кабины) из штучных  материалов   Поперечное смещение отдельных  ячеек зданий   Переменная ширина корпуса    Построения террасообразного вида с изменением числа этажей по длине дома   Круговые построения жилых ячеек   Ограниченный выбор и количество шагов поперечных несущих стен   Внутренние-конструкции (перегородки, санитарно-технические кабины) из штучных  материалов   Вариантность решения наружных стен (сборные панели, блоки из кирпича, камня и листовых материалов, монолитные стены)   Переменные ширина корпуса, высота и число этажей, шаг несущих  конструкций   Поворот конструктивных осей на торцах здания   Переменная этажность по длине  здания   Смещение отдельных ячеек здания   Построение террасообразного вида   Внутренние конструкции (перегородки, шахты лифтов, санитарно-технические  кабины) из сборных элементов   Модульная координация со сборными изделиями перекрытий и наружных стен   Ограничение набора жилых ячеек (только для блочной опалубки)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Архитектурно-планировочные  решения

При застройке жилых  комплексов рекомендуется проектировать из монолитного железобетона не только жилые, но и общественные здания различного назначения. Проекты индивидуальных зданий следует разрабатывать с применением индивидуальных планировочных решений на основе нормалей, кратных принятому модулю, единому для планировки помещений и элементов опалубки и равному 30 см. Рекомендуется использовать преимущественно типовые конструктивные и технологические решения. При формировании проектов в качестве основных объектов типизации могут применяться блоки-секции, состоящие из одной или двух секций.

Здания для индивидуального  строительства должны иметь более совершенные по сравнению с принятыми в застройке микрорайона архитектурные решения. При повторном применении проектов указанных зданий рекомендуется изменять фасады при сохранении планировочных решений.

Архитектурно-планировочная  организация всех зданий (в том числе из монолитного железобетона) зависит от конструктивной схемы и особенностей возведения.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Конструктивное решение

По способу возведения и материалу основных конструктивных элементов здания из монолитного железобетона можно разделить на две группы: монолитные и сборно-монолитные.

Монолитными считаются здания, основные конструктивные элементы которых (наружные и внутренние стены, перекрытия) выполнены из монолитного бетона или железобетона. В монолитных зданиях могут быть применены сборные конструкции лестниц, балконов, лоджий, перегородок и других элементов, а также сборные элементы отделки наружных стен.

К сборно-монолитным относятся здания, основные конструктивные элементы которых выполнены частично из сборных элементов (например, внутренние стены — монолитные, перекрытия и наружные стены — сборные).

По совокупности взаимосвязанных  конструктивных элементов, характеризующихся способом передачи нагрузок и решением основных узлов, можно выделить следующие типы зданий из монолитного железобетона:

1) с поперечными и  продольными монолитными или  сборно-монолитными несущими наружными  и внутренними стенами, на которых  закрепляются по контуру или  по его части монолитные либо  сборно-монолитные перекрытия;

2) с поперечными и внутренними продольными монолитными или сборно-монолитными несущими стенами, на которых закрепляются по части контура монолитные, сборные либо сборно-монолитные перекрытия;

3) с поперечными монолитными  несущими стенами, в которых закреплены монолитные перекрытия.

В зданиях типа 2 и 3 наружные продольные стены выполняются несущими и ненесущими, в зданиях типа 3 внутренние продольные стены ненесущие. В зданиях типа 1 обеспечивается наиболее высокая пространственная жесткость сооружения.

Во всех зданиях, возводимых с применением монолитного железобетона, внутренние стены — однослойные монолитные. П о способу возведения наружные стены могут быть монолитными, сборно-монолитными, сборными из штучных материалов, по конструктивному решению— однослойными, двухслойными с утеплителем снаружи, двухслойными с утеплителем с внутренней стороны помещения и трехслойными.

Перекрытия подразделяются на монолитные, сборно-монолитные и сборные. Сборно-монолитные перекрытия могут иметь сборные элементы в плане конструктивной ячейки, а также по толщине поперечного сечения перекрытия. В последнем случае применяют сборные скорлупы, при возведении перекрытия выполняющие роль оставляемой опалубки.

Существует определенная зависимость между выбранной стеновой конструктивной системой, этажностью здания и геологическими условиями конкретной площадки будущего строительства. На предварительной стадии проектирования можно использовать данные, приведенные в табл. 3.3 (предложение ЦНИИЭП-Жилища).

При проектировании монолитных стен следует стремиться к максимальному  использованию несущей способности  элементов, толщина которых определена по результатам расчетов ограждающих конструкций на эксплуатационные воздействия (звукоизоляционные и теплозащитные качества, водо- и воздухопроницаемость и т.п.).

Толщину межквартирных  стен и межкомнатных перегородок (без  дверных проемов) в зависимости  от объемной массы бетона рекомендуется  принимать по табл. 3.4.

Несущая способность стен при заданной расчетной толщине должна обеспечиваться преимущественно классом бетона и необходимой толщиной стены. Повышение несущей способности стен за счет армирования допускается только в случае экономической нецелесообразности повышения класса бетона и увеличения толщины стены. При проектировании стен из тяжелого бетона рекомендуется использовать класс бетона по прочности не выше В20.

При расчете конструкции  монолитных стен следует предусматривать конструктивное армирование для ограничения трещинообразования от усадки и температурно-влажностных воздействий в процессе эксплуатации зданий.

В зависимости от конкретных условий наружные стены могут быть:  

• однослойными из легких бетонов на пористых заполнителях; 
• трехслойными с несущим и наружным защитными слоями из тяжелого бетона или бетона на пористых заполнителях и с внутренним слоем бетонов на пористых заполнителях или из эффективных материалов.

Необходимо предусматривать  участие несущего слоя наружных стен в общей пространственной работе основных несущих конструкций здания.

Монолитные плиты перекрытий сплошного сечения следует проектировать  из тяжелого бетона и из легких бетонов  плотной структуры на пористых заполнителях.

Конструкции монолитных и сборно-монолитных жилых домов, рекомендуемые в зависимости от методов индустриального домостроения из монолитного железобетона, приведены в табл. 3.5.

Соединения монолитных стен и монолитных плит перекрытии следует проектировать с учетом принятого метода возведения здания. При возведении стен зданий в скользящей опалубке с отставанием перекрытий от стен либо при бетонировании плит перекрытий в опалубке, опускаемой сверху вниз, необходимо предусматривать прерывистое соединение стен и плит перекрытий. Гнезда для опорных выступов оставляют при возведении стен. Количество опорных выступов и расстояние между ними определяют расчетом. После установки опорной арматуры гнезда заполняют при бетонировании перекрытий.

При возведении здания в  скользящей опалубке поэтажно-цикличным способом рекомендуется выполнять соединения монолитных стен и монолитных плит перекрытий сплошными по периметру несущих стен.

При использовании объемно-переставной, крупнощитовой или-блочно-щитовой  опалубки соединения монолитных стен и монолитных плит перекрытий выполняют сплошными.

Соединения монолитных стен и сборных плит перекрытий следует проектировать с учетом обеспечения прочности стыков и стен, определяемой расчетом. В качестве примера стыка между монолитной стеной и многопустотными плитами перекрытия можно привести разработку специалистов ЦНИИЭПЖилища, внедренную в проект 16-этажного жилого дома в Вильнюсе (рис. 3.4).

Рис. 3.4. Узел опирания плит многопустотного настила на внутреннюю монолитную стену: 1 — заглушка; 2 —  плоский каркас по торцам плит; 3 —  внутренняя стена; 4 — растворный шов; 5 — плита многопустотного настила 

В опорную часть многопустотного  настила внесены незначительные изменения, заключающиеся в том, что на заводе в опорной зоне плиты оставляют вырезы верхней полки, через которые во время бетонирования стен верхнего этажа пустоты настила заполняются бетоном. Сечение плиты в опорной части становится сплошным, и его прочность при сжатии приближается к приз-менной прочности бетона. Чтобы бетон не растекался в пустоты, в них помещают заглушки.

После установки плит в проектное положение между их торцами укладывается горизонтальная арматура. Глубина опирания плит должна быть не менее 7 см или пяти диаметров рабочей арматуры.