Монолитные и сборно-монолитные конструкции

Размещено на http://www.allbest.ru/

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Казанский государственный архитектурно-строительный университет

Реферат

По дисциплине «Архитектура зданий»

На тему: «Монолитные и сборно-монолитные конструкции»

Выполнил

Ахметова Г.Р.

Казань 2019

На сегодняшний день из существующих технологий возведения зданий и сооружений наиболее перспективным является монолитное строительство. Это -- возведение конструктивных элементов из бетоносодержащей смеси с использованием специальных форм (опалубки) непосредственно на строительной площадке.

Создается абсолютно жесткий каркас с различными видами ограждающих конструкций. В нашей стране долгие годы предпочтение отдавалось сборному строительству. Хотя можно отметить, что в 30-е годы -- время развития конструктивизма -- имелся опыт монолитного строительства. Затем было время «кирпича» (приложение 1), очень активно пропагандировалось панельное домостроение (приложение 2), и лишь последние 10 лет можно говорить о том, что монолитное строительство заняло свое достойное место (приложение 3). Технология монолитного строительства пришла к нам с Запада, где просчитывается экономическая обоснованность того или иного проекта; учитывается также не стоимость материалов, а стоимость работы и связанные с этим затраты. Если говорить конкретно о домостроении, то сборные конструкции здесь дороги, поэтому западные строительные фирмы их применяют редко, отдавая предпочтение возведению зданий из монолита. При такой технологии становится дешевле рабочая сила, трудозатраты осуществляются один раз.

Применение такой технологии дает возможность возведения самых разнообразных зданий с любыми архитектурно-планировочными решениями. В условиях стесненной застройки крупных городов или при строительстве и реконструкции в исторически сложившейся среде такой способ является не только оптимальным, но зачастую единственно возможным. Но почему в настоящий момент так много разговоров вокруг монолитного строительства? В чем его преимущества и каковы перспективы?

Основная часть.

Было бы заблуждением считать, что монолитное домостроение появилось недавно - сама технология насчитывает без малого век. Однако только в 20-30-е годы XX века стало возможным говорить об этом как о заметном явлении. Его распространению способствовала возможность создания весьма прочных конструкций быстро и в условиях ограниченного объема. Самый характерный пример - строительство небоскребов или разного рода подземных сооружений. В нашей стране в период расцвета конструктивизма также был накоплен определенный опыт монолитного строительства. Да и гигантские стройки социализма - это тоже в первую очередь отливные сооружения из бетона. Причем в то время из-за несовершенства технологий такие объекты в полном смысле слова были монолитными! Но и в то время результатом применения такой технологии было снижение материалоемкости строительства и повышение прочностных характеристик и надежности сооружений (особенно когда речь шла об объектах значительных объемов). Возведенный в начале 50-х годов XX века Куйбышевский элеватор с речным зерновым терминалом - яркий тому пример.

В период индустриальных методов панельного строительства 50-80-х годов "монолитка" была практически предана забвению. Можно вспомнить только единичные объекты, построенные в то время по этой технологии. Так, в конце 70-х годов в Сочи было осуществлено строительство 15-этажного здания гостиницы по монолитному способу. Использование скользящей опалубки и метода подачи бетона по схеме "кран-бадья" позволили завершить все заливные работы основного цикла всего за 15 дней! Как показали расчеты, строительство аналогичного объекта из сборного железобетона потребовало бы увеличения материалоемкости по бетону на 30 процентов, а по металлу на 25 процентов, что увеличило бы себестоимость строительных работ в среднем на 20 процентов. И все было бы замечательно, но - только для условий южного курортного города. Низкий уровень технологий (в первую очередь характеристики бетонной смеси) и суровые погодные условия на большей части страны долгое время сильно ограничивали применение монолитного строительства. Основными проблемами были отсутствие качественной всепогодной опалубки и сложный уход за бетоном в зимнее время, требующий большого расхода тепла. Возводить монолитные здания по тем технологиям, которыми до недавнего времени располагали наши строители, получалось значительно медленнее, дороже и более трудоемко, чем собирать дома из панелей или строить из кирпича. В строительных "верхах" бытовало устойчивое мнение, что для монолитного строительства в нашей стране просто не подходят климатические условия: для застывания бетона нужна определенная температура, а у нас большее время года - зима. Да и сама "сверхзадача" до последнего времени стояла простая - строить как можно быстрее, как можно больше и как можно дешевле.

Прошло не одно десятилетие, прежде чем технология монолитного строительства шагнула вперед настолько, что можно стало всерьез говорить об ее экономических преимуществах для большинства регионов нашей страны. Именно поэтому о ренессансе такой технологии возведения зданий и сооружений можно говорить только на примере последних 10-15 лет. Продвижению монолитного строительства в среднюю полосу России способствовало применение специальных ускоряющих твердение бетона и сводящих к минимуму потребление воды добавок и цементов, при гидратации которых выделяется большое количество тепла. Использование этих сравнительно недорогих материалов позволило обеспечить твердение бетона при температурах до -1500С и существенно расширить сроки возведения здания. Сильно изменило ситуацию в лучшую сторону и применение специальных опалубок, которые не только позволяют создать поверхности самых разных конфигураций, но и могут быть быстро смонтированы и размонтированы для перемещения на другие объекты. Все это позволило существенно снизить материальные затраты, а также повысить производительность труда и темпы строительства. Одновременно с этим стали вразрез с требованиями времени (как и приоритетами в строительстве и архитектуре) многие неразрешимые проблемы в панельном домостроении: некоторая ущербность внешнего облика, ограниченный набор квартир, необходимость иметь стройплощадку существенных размеров и т.д. К тому же ДСК выпускают строго ограниченную номенклатуру панелей и блок-секций, и для изменения ассортимента необходимо переоснащение всего завода - а это дорого и трудоемко.

Тут-то и вспомнили строители о монолитной технологии возведения домов, при которой таких проблем просто не существует. Зато имеется много явных и неявных преимуществ:

Возьмем такой технико-строительный показатель, как шаг конструкции. В сборном панельном или блочном домостроении все конструкции имеют кратные определенному модулю размеры, а заводской цикл, как уже говорилось, не позволяет быстро изменить форму и размеры производственной оснастки. Это сильно сужало поле деятельности и полет мысли архитекторов - ведь они были привязаны к определенным типовым размерам. Монолитная технология позволяла не только варьировать шаг конструкций, но и увеличить его размеры со стандартных 12 метров до 15-16, и даже 20 метров. Это позволило появиться на свет совершенно новым планировочным решениям квартир. Кроме того, при увеличении ширины здания удается не только сэкономить материалы (как это ни парадоксально на первый взгляд), но и на 20-30 процентов снизить затраты на обогрев монолитного дома при одинаковых теплотехнических качествах стеновых материалов. Кроме того, монолитное здание не имеет швов, что еще больше увеличивает тепло- и звуконепроницаемость. В сочетании с использованием современных эффективных утеплителей это позволяет улучшить эксплуатационные свойства здания в зимнее время (снизив, естественно, затраты), снизить массу и объем ограждающих конструкций за счет уменьшения толщины. В результате монолитные здания оказываются на 15-20 процентов легче кирпичных или панельных. В то же время снижение массы конструкции здания влечет за собой уменьшение материалоемкости фундамента и его удешевление. Еще одной из сильных сторон монолитного здания является его хорошие звукоизоляционные свойства - ведь даже в кирпичных и панельных домах перегородки изготавливаются из тонких бетонных плит или гипсолита, где неизбежны каверны, пустоты и швы, в которых звук легко распространяется. В монолитных домах появляется возможность заделки электропроводки внутрь стен уже в момент их формирования, что исключает всякую возможность внешнего повреждения электроарматуры. На монолитные здания и сооружения меньше влияют осадки, так как в стенах нет стыков между плитами, считающихся самым уязвимым местом панельных домов. Наконец, становится возможным соединить достоинства монолитных зданий с кирпичными, так любимыми жителями городов: ведь наружные стены могут быть любыми - как кирпичными, так и панельными и даже навесными, вентилируемыми. Примеров такого рода уже немало в Самаре.

Есть и еще несколько доводов в пользу монолитного домостроения. Одной из важнейших эксплуатационных характеристик любого дома является его жесткость и прочность. В этом отношении монолитным домам нет равных. Они дают равномерную осадку конструкции здания, перераспределяя нагрузку и предотвращая появление трещин. Стал уже хрестоматийным пример бразильского города Сан-Паулу, где во время десятибалльного землетрясения некоторые монолитные высотные дома легли набок (что связано с недостаточной прочностью фундамента), совершенно не разрушившись и даже не деформировавшись. Что касается весьма распространенного мнения о том, что монолитные дома "для здоровья малополезны" в силу того, что их стены "не дышат", то с точки зрения экологических свойств привлекательнее всего, конечно, выглядят деревянные дома. Но ведь монолитные здания возводятся из того же самого железобетона, что и панельные дома. Только за последние 10-15 лет в экологической чистоте монолитных наполнителей достигнут существенный прогресс, в то время как технология производства панелей не претерпела в этом смысле особых изменений.

Еще одно немаловажное преимущество монолитного домостроения заключается в том, что весь производственный цикл сосредоточен на одной стройплощадке минимальных размеров. В этом его отличие от панельного строительства, где все элементы изготавливаются на заводе, затем подвозятся и складируются на стройплощадке и затем уже монтируются с помощью кранов и другой тяжелой техники. Процесс возведения монолитного дома состоит всего из нескольких этапов: приготовления и доставки бетона (как правило, марок 200-400), подготовки опалубки и собственно заливки бетона.

Также дело значительно упрощается благодаря новым современным опалубкам (приложение 4). Применение современных опалубочных систем при монолитном строительстве значительно повышает его технологичность. Сроки, качество возведения конструкций во многом определяет применяемая опалубка. Современные опалубочные системы можно классифицировать по различным критериям.

По области применения и конкретных задач: для стен; для перекрытий; колонн; кольцевых стен с изменяемым радиусом; туннельная; односторонняя. монолитный сооружение пенополистирольный опалубка

По конструктивным особенностям: рамные; балочные.

По способу установки: стационарная; самоподъемная; подъемно-переставная; подъемная.

По размерам: крупнопанельная; мелкоштучная.

По применяемым материалам. Для изготовления элементов опалубок применяют различные материалы: сталь, алюминий, древесину, пластик.

Пока в нашей стране еще не создана универсальная опалубочная система, поэтому за Российский строительный рынок борются зарубежные производители опалубки. Широко предлагаются разборно-переставная, мелко - и крупнощитовая опалубка, т. е. опалубка, состоящая из модульных щитов-балок с системой доборных элементов. В основном по принципу модульных щитов созданы опалубочные системы «НОЕ», «ПЕРИ», «МЕВА» (Германия), «ДОКА» (Австрия), «ПАШАЛЬ» (Германия), «УТИНОРД» (Франция). В начале этого года концерном «МЕВА» разработаны наиболее современные опалубочные системы, где вместо повсеместно используемой многослойной фанеры применяются совершенно новые долговечные пластмассовые (РР) полипропиленовые плиты «Алкус».

Австрийско-немецкая фирма «Дока» является одним из самых крупных мировых производителей опалубки. В ассортименте выпускаемой компанией продукции -- самые различные виды опалубки: стеновая, для перекрытий, подъемно-переставная и многие другие. Разработка и изготовление всех деталей опалубки одной компанией подтверждены международным сертификатом качества ISO 9002. Совсем недавно производство опалубки начал осуществлять петербургский «Маркетинг-центр «Арсенал», предлагающий комплект тоннельной опалубки для монолитного домостроения. Универсальность новой модели позволяет осуществить одновременно заливку стен и перекрытий строящегося здания, в результате чего ступенчато изменяется высота стен от 2,8 до 3,0 м, толщиной от 130 до 160 мм. Конструировать помещение можно шириной до 5,5 м, а также строить арочные своды и проемы.

Оригинальной технологией возведения зданий и сооружений с помощью пенополистирольных блоков несъемной опалубки является так называемая строительная система ААБ. Данная система, изобретенная в 80-х годах в Канаде, представляет собой несъемную опалубку в виде блоков из пенополистирола с впрессованными в процессе изготовления перемычками. Простым укладыванием друг на друга восемь рядов блоков образуют один этаж будущего здания, в пазы перемычек закладывается арматура -- этаж готов для заливки бетоном. Немаловажно и то, что при реализации каждого конкретного проекта строителям необходимо рассматривать варианты приобретения опалубки или ее аренды. В России предприятий, предоставляющих опалубочную систему в аренду с проектированием опалубки под конкретный объект, комплектацией и техническим сопровождением, однако, единицы.

Дело сильно упрощается, если есть возможность создать бетонный узел непосредственно на стройплощадке. Это становится весьма актуальным при точечном строительстве в уже сложившейся плотной застройке, где зачастую нет возможности доставить и складировать панели, разместить рельсовые пути для нескольких подъемных кранов. Не стоит забывать и о том, что для панельного строительства характерны допуски на всех этапах технологического цикла, что приводит к дополнительным трудо- и материалозатратам при их выравнивании. И если монолитное строительство ведется по четко отработанной схеме, то возведение здания происходит, как правило, в более короткие сроки, нежели в случае панельной и тем более кирпичной технологии. Важен и тот факт, что качественно выполненная работа при монолитном строительстве практически исключает необходимость подготовки поверхностей к отделке (проведения так называемых "мокрых" процессов) - стены уже готовы к финишным операциям.

Заключение

Все вышесказанное доказывает, что благодаря своим технологическим особенностям монолитные дома гораздо более устойчивы к воздействию внешних факторов и, следовательно, более долговечны. Если установленный проектировочный срок эксплуатации современных панельных домов составляет 50 лет, то построенных по монолитной технологии - не менее 200 лет. Стоимость же монолитного жилья уже вполне сопоставима со стоимостью панельных домов. Некоторая разница в цене (если она и есть) обусловлена, как правило, внешними свойствами фасада. Чем сложнее замысел архитектора и проектировщика, тем выше цена. Отметим, что монолитные дома с наружными стенами из кирпича дороже "чисто монолитных". И, конечно, на стоимость строительства влияет правильная организация работ на стройплощадке и связанное с этим соблюдение графика финансирования.

Список литературы

1. Конаш В.М., Яковлев Е.Н., Королев М.В. «Технологии усиления фундаментов и устройства ограждения котлованов погружением свай статической нагрузкой». Журнал «Новые строительные материалы, технологии, оборудование XXI» №1, январь 1999г., с.20-21.

2. Королев М.В., Сажин Д.В. «Эффективные способы усиления фундаментов при реконструкции зданий и сооружений». Сборник материалов Международной научно-практической конференции «Реконструкция зданий и сооружений. Усиление оснований и фундаментов». Приволжский дом знаний, Пенза. 1999г., с. 35-38.

3. В. Гроздов, В. Прозоров. Дефекты изготовления и монтажа строительных конструкций и их последствия . М.: Общероссийский общественный фонд "Центр качества строительства", 2001

4. СНиП II-7-81. Строительство в сейсмических районах / Госстрой СССР. -М.: Стройиздат, 1982.-48 с.

5. Руководство по конструированию бетонных и железобетонных конструкций из тяжелого бетона ( без предварительного напряжения) / ЦНИИ промзданий , НИИЖБ. -М.: Стройиздат , 1978.-174 с.

6. Руководство по проектированию железобетонных пространственных конструкций покрытий и перекрытий /НИИЖБ Госстроя СССР. -М.: Стройиздат, 1979.-421 с.

Приложение

Размещено на Allbest.ru