Вид в аксонометрии несущих конструкций

Системы безригельного железобетонного каркаса в современном строительстве

Сборный железобетонный каркас «КУБ-2.5» является универсальной конструкцией для строительства жилых, общественных и промышленных зданий как в обычных условиях строительства, так и в районах с сейсмичностью не более 9 баллов включительно по 12 бальной шкале. ниверсальная конструктивная система «КУБ-2.5» позволяет в разнообразных климатических, рельефных, сейсмических условиях практически полностью обеспечить строительство жилых домов, зданий социально-культурного назначения, складских комплексов, многоярусных стоянок автотранспорта и т.п. - т.е. реализовать жилую застройку и объекты промышленно-комунальной зоны при ней в едином конструктивном ключе, в единой технологии изготовления и монтажа строительных конструкций.

Жилые дома, объекты социально-бытового назначения, административные здания – десятки и сотни объектов возведены за это время с использованием безригельного каркаса во многих городах Росcии и СНГ - Москве, Санкт-Петербурге, Нижнем Новгороде, Киеве и многих других городах.

Рисунок 1

Вид в аксонометрии несущих конструкций

а) и эпюры моментов (б) безригельного каркаса «Куб-2.5»: НК- надколонная плита; МК- межколонная плита; ПВс- плита вставка; К-колонна

На сегодняшний день конструктивная строительная система безригельного каркаса «КУБ-2.5» - это единственная на российском рынке строительная система, в которой каркас является полносборным, монолитными являются только стыки между конструктивными элементами каркаса: колонной и плитой. Это делает перспективным её использование в условиях Севера, где ограничено применение монолитного железобетона природными факторами. Применяемая в этой системе заводская технология изготовления элементов зданий максимально переносит затраты труда строителей в цеховые условия, тем самым значительно уменьшая на строительной площадке риски как природных, так и человеческих факторов, а также в значительной мере сокращает сроки строительства.

Конструкция безригельного каркаса системы «КУБ-2.5» представляет собой рамный (рамно-связевый) сборно-монолитный каркас с бескапительными перекрытиями (рис.1,а). Членение перекрытия запроектировано с таким расчетом, чтобы стыки панелей располагались в зонах, где величина изгибающих моментов равна нулю (рис.1,б). Пространственная жесткость обеспечена монолитной связью элементов (перекрытий и колонн) и, при необходимости, включением в систему связей или диафрагм.

Разработанные конструкции каркаса предусматривают высоты этажей 2,8 м, 3,0 м, и 3,3 м при основной сетке колонн 6,0 х6,0 м. Возможны пролеты 3,0 м, 6,0 м и 12,0 м.

Рисунок 2 Варианты наружных ограждающих конструкций безригельного каркаса «Куб-2.5»

Конструктивная система безригельного каркаса имеет 2 несущих элемента: колонна и панель перекрытия, что дает возможность выполнять наружные ограждающие конструкции в различных вариантах. Наружные стены по статической функции могут быть как навесными (рис.2,а-б) так и самонесущими (рис.2,в). По материалу – бетонные, из пеноблоков, кирпичные. Утеплитель может располагаться как с внутренней стороны, так и с наружной, в том числе с применением вентилируемых фасадов. В качестве внутренних стен и перегородок так же могут применяться конструкции из различных материалов.

Рисунок 3 Варианты плит перекрытий и стыки плит перекрытий

безригельного каркаса «Куб-2.5»

Плоские панелей перекрытия применяют заводского изготовления двух модификаций: одномодульные размерами 2980х2980х160мм (максимальный размер 2980х5980х160 мм) и двухмодульные с размерами 2980х5980х160 мм.

Одномодульные панели перекрытия разделяются в зависимости от их местоположения в каркасе (рис.3,б) на:

надколонные, межколонные, средние (плиты вставки).

Двухмодульные панели образуются путем объединения двух соседних панелей: надколонная и межколонная; межколонная и средняя (рис.3,а).

Применение двухмодульных панелей предпочтительнее, так как это позволяет вдвое ускорить монтаж и сэкономить на замоноличивании стыков.

При установке панелей арматурные выпуски торцов совмещаются таким образом, что образуется петля, куда вставляется, а затем привязывается арматура (рис.3,в). Швы между плитами используются для пропуска инженерных коммуникаций.

Колонны разработаны двух типов: сечением 400х400 мм с предельной длиной 14600 мм и сечением 200х400 мм с предельной длиной 9200 мм (рис.4,5).

В уровне перекрытии колонны имеют обнаженную арматуру (рис.4).

Рисунок 4 Колонны безригельного каркаса «Куб-2.5»

Рисунок 5 Колонны и стыки колонн безригельного каркаса «Куб-2.5»

Стык колонн предусматривает принудительный монтаж, при котором фиксирующий стержень нижнего торца верхней колонны должен войти в патрубок верхнего торца нижней колонны (рис.5,в). При этом не требуется установка опалубки, не предусматривается сварка арматуры, сокращается построечная трудоемкость. Также на колонне предусмотрены вертикальные риски на всех вертикальных гранях для удобства геодезического контроля при монтаже колонн (рис.5,б).

Узел сопряжения двух основных элементов - панели и колонны разработан с использованием закладной детали - стальной обечайки (рис.5,г), соединенной с арматурными каркасами, располагающимися в теле панели. Бетон в данном узле работает в условиях всестороннего обжатия, вследствие этого происходит его самоупрочнение. Это дало возможность избежать ванной сварки в стыке колонн. В узле присутствуют только монтажные швы.

Монтаж конструкций, составляющих безригельный каркас в целом, ведется в следующем порядке: сначала устанавливаются, выверяются колонны и замоноличиваются в стаканах фундаментов; затем на проектную отметку устанавливаются надколонные панели и привариваются к арматуре колонн; после этого межколонные и средние панели монтируются «насухо» при помощи бетонных монтажных столиков (рис.3,г), предусмотренных конструкцией панелей; стыки между панелями бетонируются

Практика использования унифицированного безригельного безкапительного каркаса системы «КУБ-2.5» показала преимущества её перед другими системами:

1. На сегодняшний день это практически единственная система, которая действительно дает полную свободу планировочных решений (рис.6). С ее помощью можно строить здания высотой от 2 до 25 этажей, с любой высотой этажа.

2. По сравнению с традиционными технологиями возведения многоэтажных зданий эта технология является экономичной: пониженный показатель расхода бетона и стали дает общее снижение стоимости строительства на 5-7%, даже с учетом затрат заводской технологии изготовления элементов.

3. Преимущество системы по сравнению с монолитными каркасами выражается: в пониженном показателе массы стали в перекрытии (78,9 кг на 1 м3 при шаге колонн 6х6м); в возможности использования в колоннах бетонов повышенных классов (до В60), что сказывается на результатах армирования и сохранении типовых поперечных сечений колонн 400 х 400мм.

4. Все элементы системы, в отличие от технологии монолитного каркаса, производятся заводским способом, что позволяет практически полностью исключить вариант брака, так как все составляющие конструкции безригельного каркаса проходят жесткий производственный контроль на предприятии.

5. Следующим фактором при определении преимуществ этой строительной системы являются высокая скорость и простота монтажа.

При возведении объектов бригада из 5-ти человек монтирует в смену до 300 м² перекрытий, пространственную конструкцию собирает с темпом 200 м², независимо от времени года и погодных условий. При хорошем навыке монтажников каркас одной секции 16-этажного дома может быть выполнен за три месяца с установкой всех железобетонных элементов.

За счет увеличения скорости возведения каркаса и экономии основных материалов достигается общая экономическая эффективность до 20% от общей суммы затрат на возведение надземной части, что подтверждается расчетами и практикой применения системы в 27 регионах России.

Рисунок 2.5 Пример жилого 16-ти этажного дома в системе безригельного каркаса «Куб-2.5»

«КУБ-2,5» дает возможность производить в одних и тех же типах форм сборные элементы любой применяемой этажности.

Для реализации жилой застройки (жилые и общественные здания) необходимо иметь 4 типа форм: колонна, надколонная плита, межколонная плита, средняя плита. Лестницы, вентблоки, лифтовые шахты при этом могут быть применены любой другой конструктивной системы, освоенной заводами производителями железобетонных изделий.

Дата добавления: 2015-12-08