Пилоны в строительстве монолитных домов
Haikara.ru

Строительный портал

Пилоны в строительстве монолитных домов

Стены монолитных многоэтажных зданий

Особенности монолитных зданий.

Наиболее плодотворным решением в строительстве бетонных зданий за последние 30-40 лет явилось монолитное домостроение. Цельномонолитные гражданские и промышленные здания позволили повысить архитектурное разнообразие и выразительность городской застройки (рис. 1). По сравнению с панельными зданиями монолитные характеризуются значительной экономией арматурной стали (до 25%) и цемента (до 15%), снижением трудоемкости до 10 – 15%, себестоимости сооружения до 15%. В монолитных бескаркасных зданиях основными несущими конструкциями служат вертикальные диафрагмы, образованные монолитными внутренними поперечными или продольными несущими стенами, и связывающие их монолитные междуэтажные перекрытия.

В зависимости от расположения диафрагм в плане различают диафрагмы в виде пилонов и стволов (рис.2).

Рис. 1. Виды диафрагм жесткости в монолитных зданиях.

А – пилоны; Б – стволы: 1 – сплошные; 2 – рамные.

Плоские диафрагмы (пилоны, рис. 1, А) представляют собой монолитные стены, расположенные в плане с определенным шагом. Высота пилонов соответствует высоте здания от подошвы фундамента до покрытия. Графически пилон представляется в виде консольной полосы, жестко защемленной в уровне подошвы фундамента. В этом случае конструктивная система монолитного бескаркасного здания с перекрестным расположением несущих стен.

Плоские диафрагмы, объединенные в одну пространственную конструкцию, образуют ствол здания. Конструктивно стволы могут быть сплошными и рамными (рис.1, Б). В плане здания ствол представляет собой ядро жесткости, в котором размещены вертикальные коммуникации. В зданиях с ядром жесткости стены расположены вокруг ядра и образуют оболочку здания. В этом случае конструктивная система монолитного бескаркасного здания называется ствольно — оболочковой.

В зданиях ствольно – оболочковой конструктивной системы стены, расположенные вокруг ствола, могут располагаться:

— на самостоятельных фундаментах;

— на одной, двух или нескольких консолях, жестко заделанных в стволе.

Таким образом, конструктивная система монолитных бескаркасных зданий зависит от расположения диафрагм жесткости в плане здания (рис. 3).

Рис. 3. Виды конструктивных систем бескаркасных монолитных зданий.

Стены монолитных многоэтажных зданий

Конструкция наружных и внутренних стен монолитного здания зависит от конструктивной системы и технологической системы его возведения. Железобетонные стены многоэтажных зданий возводят сплошными из керамзитобетона, двух – или трехслойными (рис. 4). Шаг несущих стен составляет 7,2 м и более.

Рис. 4. Конструкция стен монолитных многоэтажных зданий. А — однослойная конструкция стены; Б – многослойная конструкция стены; Б-1 — двухслойная стена; Б-2 – трехслойная стена; Б-3 – трехслойная стена с внешним слоем из кирпичной кладки; 1 – блоки из пенополистирола, бетонных пустотелых блоков или ДСП; 2 – специальные стальные стяжки; 3 – керамзитобетон; 4 – защитный наружный штукатурный слой; 5 — штукатурный слой или гипсокартон; 6 – защитная арматурная сетка; 7 – облицовочный слой из кирпичной кладки.

Однослойные стены.Однослойные конструкции стен получили наибольшее применение в строительстве многоэтажных зданий высотой 100 – 150 м (рис. 4, А). Достоинством таких стен связано с использованием легкого монолитного бетона на пористых заполнителях. Для несущих и ограждающих конструкций используется один вид бетона — керамзитобетон класса В15 с плотностью до 1600 кг/м 2 .

Толщина внешних стен из керамзитобетона составляет 400 – 500 мм или 350 – 400 мм при устройстве внешнего слоя утеплителя. Толщина внутренних стен 160 – 200 мм.

Многослойные стены.Многослойные стены применяют для зданий высотой 50 – 60 м (не выше 15 – 17 этажей). Многослойные стены имеют один или два слоя утеплителя толщиной 50 – 150 мм из блоков пенополистирола, доломита или ДСП. Для внешних стен толщину блоков утеплителя с наружной стороны принимают 150 мм, с внутренней — 50 мм. Для внутренних стен толщину блоков утеплителя принимают по 50 мм с обеих сторон. Обычно блоки утеплителя используют в качестве оставляемой опалубки при возведении стен. Несущий слой стены выполнен из тяжелого бетона. Толщина несущего слоя железобетона во внешних и внутренних стенах составляет 150 – 200 мм (рис. 4, Б).

| следующая лекция ==>
Серверы и рабочие станции | Примеры составления математических моделей задач линейного программирования

Дата добавления: 2017-05-18 ; просмотров: 8153 ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ

Что такое монолитный дом? Плюсы и минусы

Что такое монолитный дом? Плюсы и минусы

На сегодняшний день монолитное строительство — это одна из самых распространенных технологий возведения жилых и нежилых зданий. Такой подход используется как при строительстве многоэтажек, так и 1-2 этажных домов, в частности, при застройке современных коттеджных поселков. В статье расскажем, что такое монолитное строительство , его виды, опишем особенности, преимущества и недостатки каждого типа монолитных домов.

Монолитный дом — что это такое

Монолитные здания — это бесшовные бетонные сооружения, которые состоят не из отдельных элементов — блоков, панелей, кирпичей, а представляют собой цельнолитую конструкцию. На месте будущих стен и перекрытий строители собирают каркас — опалубку — в которую заливают жидкую бетонную массу. Так, поэтапно отливается здание или его опорная конструкция — перекрытия и несущие перегородки.

Важно! Чем меньше соединений и швов, тем выше прочность сооружений. Поэтому, расчетный срок эксплуатации некоторых монолитных зданий превышает полтора столетия. Неудивительно, что монолитную технологию используют для возведения объектов особого назначения — космодромов и сооружений военного комплекса.

Особенности технологии

В качестве фундамента для монолитных сооружений отливается армированная бетонная плита толщиной около 1 м, которая, в процессе строительства, бесшовно соединяется со стенами. В зависимости от особенностей почвы, в качестве дополнительных опор под фундаментной плитой могут устанавливать сваи.

Чтобы увеличить прочность конструкции, бетонную массу армируют — погружают в нее металлические стержни или сетки. Из стальных арматурных стержней различного диаметра сваривают или связывают арматурные каркасы будущей конструкции. Дополнительные несущие элементы препятствуют растрескиванию бетона, увеличивают его стойкость к растягивающим нагрузкам, повышают сейсмическую стойкость дома.

Чтобы устранить пустоты внутри монолита бетонную смесь в процессе укладки уплотняют глубинными вибраторами. Булаву вибратора погружают в бетонную смесь до тех пор, пока на поверхности не перестают появляться пузырьки воздуха.

Техники монтажа опалубки

🔹 В зависимости от материала: из алюминия, стали, пластика, для обустройства первых опалубок использовали дерево.

Интересно! Большинство строительных компаний используют опалубку из современного синтетического и недорогого материала – пенополистирола.

🔹 По форме элементов для обустройства опалубки: щитовая — форму для заливки собирают из отдельных щитков, поэтому форму и размеры конструкции можно корректировать на строительной площадке в процессе строительства; тоннельная — собирается из готовых элементов заданного размера, который установлен проектом и не подлежит корректировке.

🔹 По возможности повторного использования: съемные формы, которые демонтируют после застывания бетона и используют повторно, и несъемная опалубка, которая застывает в растворе и становится частью конструкции.

Интересно! Несъемные формы для раствора чаще используют при частном малоэтажном строительстве. При возведении крупных комплексов такая техника не экономична.

Формы для заливки собирают как вручную, так и при помощи специального оборудования. Разные варианты формы и сборки опалубок позволяют возводить дома любой конфигурации, этажности, по индивидуальным и типовым проектам.

Чтобы увеличить количество циклов использования опалубки и улучшить качество бетонной поверхности перед укладкой раствора формы смазывают техническим маслом — эмульсолом.

Этапы строительства монолита

🔰 Поэтажный монтаж арматурного пояса для фундамента, стен, перекрытий;

🔰 сборка опалубки — формы для заливки бетона;

🔰 заливка и уплотнение бетонного раствора;

🔰 демонтаж опалубки при использовании съемных щитков;

🔰 дополнительные операции — в летнее время — защита от преждевременного высыхания, зимой и осенью — защита от осадков и замерзания.

Разница между монолитным и панельным домом

Монолитные и панельные дома выполнены из бетона, но по разной технологии. Панельные дома собирают из отдельных готовых элементов. Места соединения или швы между панелями снижают прочность готового дома, звукоизоляцию и теплоизоляцию помещений. Кроме этого, производство домовых панелей — сложный и унифицированный процесс, поэтому архитектурный стиль и планировка помещений в панельных домах ограничены. Ярким примером такой техники стали панельные пятиэтажки, построенные в 50-60-х годах. Монолитные здания превосходят панельные по долговечности и качеству.

Что лучше монолитный дом или кирпичный

Кирпичные дома считаются одними из самых качественных и экологичных. Кирпичные стены характеризуются высокой теплоизоляцией и звукоизоляцией, не создают в помещениях эффект парника и не накапливают радиацию. Небольшие размеры строительных элементов позволяют возводить конструкции любой сложности, формы и планировки. Вместе с этим, технология строительства из кирпича требует больших затрат времени, строительных и трудовых ресурсов, поэтому на постройку таких зданий нужно больше времени. При равной площади, себестоимость кирпичного дома на 20% дороже, чем, например, монолитного или панельного.

Бетонные сооружения по эксплуатационным характеристикам немного отстают от кирпичных, но отличаются высокой скоростью возведения, строят дешевле и прослужат столько же — расчетный срок эксплуатации 100-150 лет. Недостатки бетонных монолитных домов можно компенсировать за счет дополнительной отделки и современных систем жизнеобеспечения.

Читать еще:  Рубероид применение в строительстве

Монолитный дом: плюсы минусы

👍 Быстрые темпы строительства — многоэтажный жилой комплекс возводят за 1-1,5 года.

👍 Высокая прочность и сейсмическая устойчивость — благодаря цельнолитой конструкции и отсутствию швов.

👍 Широкие архитектурные возможности — можно отлить из бетона здание любой конфигурации.

👍 Полезная площадь внутренних помещений больше — на 5-10% по сравнению с использованием других строительных техник.

👍 Экономия на фундаменте — нагрузка распределяется равномерно по всему периметру опорных стен, нет точечных нагрузок, поэтому можно заливать облегченный фундамент.

Небольшая усадка — можно делать ремонт и заселяться сразу после сдачи объекта в эксплуатацию.

Сравнительно небольшой вес — после укрепления фундамента, большие многоэтажные комплексы можно возводить на нестабильных, пучинистых грунтах.

Экономия на стройматериалах и оплате труда — монолитный дом стоит до ⅓ дешевле кирпичного или блочного.

Возможность последующей перепланировки — без потери прочности всей конструкции.

Экономия на внутренней отделке — поверхность стен, пола, потолка не требует дополнительного выравнивания.

Длительный срок эксплуатации — до 150 лет.

Высокая сейсмическая устойчивость — выдерживают землетрясения до 8 баллов.

Интересно! Стоит отметить высокую безопасность монолитных домов при аварийных ситуациях. Например, если в квартире труба даст течь, вода долго будет удерживаться в помещении и не потечет сразу через швы в перекрытии к соседям.

При возведении монолитных зданий необходимо точно следовать технологии и плану строительства, потому что раствор нужно заливать равномерно по всему периметру здания.

На стройплощадке задействуется дополнительная техника для уплотнения бетона.

Чтобы вести строительство при низких температурах — ниже +5°C — бетонный раствор нужно подогревать или добавлять морозостойкие компоненты.

Стены нужно дополнительно утеплять, прокладывать звукоизоляцию и принудительные системы вентиляции.

В массиве армированного бетона сложно прокладывать штробы для коммуникаций и электрической проводки.

Интересно! Чтобы улучшить теплоизоляцию помещений, в бетонный раствор иногда добавляют керамзит — пористые керамические гранулы.

Виды монолитных домов

В зависимости от особенностей строительной технологии выделяют:

цельные монолитные дома;

Рассмотрим подробнее основные характеристики каркасно-монолитных и монолитно-кирпичных сооружений.

Монолитно-каркасный дом: особенности и преимущества

Монолитно-каркасная технология помогает объединить прочность монолита и высокие изоляционные свойства других строительных материалов в одном доме. Строительство проходит в несколько этапов:

фундаментные работы — обустройство опоры здания с применением свайной техники и без нее посредством заливки фундаментной плиты;

возведение опорного каркаса — несущую часть здания — перекрытия, опорные колонны или стены — отливают из армированного бетона, обустраивая цельнолитой бетонный каркас;

монтаж дополнительных перегородок — стены, которые не несут опорной нагрузки, сооружают из других строительных материалов, для этой цели могут использоваться блоки из вспененного бетона, кирпич или многослойные стеновые панели.

Плюсы и минусы монолитно-каркасного дома

Сохраняются достоинства монолитный сооружений — высокая прочность и сейсмическая устойчивость, долгий срок эксплуатации, сжатые сроки строительства, возможность перепланировки помещений.

Используются полезные характеристики других стройматериалов. Например, использование кирпича для возведения наружных стен снижает потери тепла из помещений, а кирпичные перегородки между квартирами улучшают звукоизоляцию жилья. Монтаж стен из газобетонных блоков или стеновых панелей позволяет дополнительно снизить общий вес конструкции, что важно при строительстве на нестабильных грунтах или над ветками метрополитена.

Монолитно-каркасная технология открывает новые возможности для архитекторов. Нередко в домах проектируют панорамное остекление.

Особенности и недостатки технологии связаны с характеристиками стеновых материалов. Например, необходимость укладки кирпичей в проемах между опорами увеличивает сроки строительства, а стены из пористых материалов нужно дополнительно покрывать гидроизоляцией и утеплять.

Монолитно-кирпичный дом

Монолитно-кирпичные здания — один из возможных вариантов строительства по монолитно-каркасной технологии. В таких домах для заполнения промежутков между бетонными цельнолитыми опорами используется кирпичная кладка. Такая техника позволяет возводить здания в несколько этапов:

на первом этапе на строительной площадке работают установки по заливке фундамента и опалубки бетонным раствором;

🔸 второй этап проходит без использования сложного оборудования, строители вручную возводят необходимые кирпичные перегородки;

🔸 на завершающем этапе строительства проводятся внутренние работы и подготовка объекта к сдаче в эксплуатацию.

Благодаря этому весь процесс легче спланировать, застройщики меньше зависят от поставщиков стройматериалов, снижаются расходы на аренду или эксплуатацию спецтехники. Вместе с этим, здание приобретает полезные характеристики кирпичного дома.

Плюсы и минусы монолитно-кирпичных домов

Сохраняются преимущества монолита и кирпичного дома.

Плюсы монолита Плюсы кирпичного дома
Высокая прочность и длительный срок эксплуатации конструкции Высокая теплоизоляция
Сжатые сроки строительства Изоляция помещений от внешних шумов
Ровные полы и потолки без дополнительной отделки Здоровый микроклимат в помещении: стены дышат, поэтому не нужна принудительная вентиляция
Экономия стройматериалов и рабочего времени Керамические стройматериалы экологически чистые и не накапливают радиацию
Надежные перекрытия позволяют устанавливать тяжелое оборудование, что важно при строительстве промышленных объектов Высота цельнолитых бетонных стен обычно не превышает 3,3 м. Кирпич позволяет обустраивать помещения высотой 4 м и больше

Особенность монолитно-кирпичных зданий — более длительный срок возведения по сравнению с цельнолитыми конструкциями за счет необходимости укладки кирпича. Этот недостаток компенсируется повышенными эксплуатационными характеристиками готового сооружения.

В целом, все виды монолитной техники строительства позволяют возводить жилые, торгово-офисные и промышленные здания, малоэтажные и многоэтажные постройки разной формы и планировки, экономя при этом время и деньги. Именно поэтому большинство застройщиков используют именно эту технологию.

Особенности моделирования колонн (пилонов)

В проектировании часто используют прямоугольные сечения колонн (пилоны), которые, по своим функциям в работе каркаса здания принципиально ни чем не отличаются (не считая увеличения жесткости в сторону вытянутого сечения) от квадратных колонн, однако, при моделировании возникает вопрос, как такие колонны (пилоны) лучше моделировать.

В разных рекомендациях к расчетным программам говориться о том, что моделировать такие колонны нужно в зависимости от соотношения сторон сечения; если меньшая сторона прямоугольной колонны меньше в 3 раза (или в 5 раз, в зависимости от рекомендаций в различных расчетных программах) большей стороны сечения, то моделировать нужно пластинчатыми элементами, в противном случае — стержневыми. В частности, в СП 52-103-2007, в пункте 5.7 говорится о соотношении сторон сечения и высоты колонны к большему размеру сечения — 1/4. При таких соотношениях, распределение напряжений в сечении перестает быть равномерным, как в стержневых элементах.

При выполнении общего, прикидочного, расчета каркаса для оценки общих параметров здания (предварительная расстановка диафрагм жесткости, проверка перемещения верха здания, осадки, крена и т.п.), принципиального отличия в моделировании нет. Если же предварительные расчеты выполнены и интересуют, например, усилия в плите перекрытия в зоне пилонов, то их лучше моделировать пластинами, а квадратные колонны — стержневыми элементами с «пауком» (стержнями повышенной жесткости в теле колонны) или абсолютно жестким телом (АЖТ); если же интересуют усилия в самой колонне (пилоне), то моделировать удобнее стержнями (но также с АЖТ).

При моделировании колонны стержневыми элементами, в результате расчета, в стержне, выдаются усилия на всё сечение колонны (раздельно N, M, Q, без учета совместного влияния момента в плоскости пилона на значение сжимающей силы), а при пластинчатом моделировании усилия выводятся в каждом конечном элементе отдельно (растягивающее и сжимающее напряжение на торцах пилона отличаются из-за влияния момента в плоскости пилона, а также кручения) и пользоваться ими неудобно, так как приходится вручную собирать усилия по всем конечным элементам пилона, чтобы получить, например, вертикальную силу N или момент M, для последующей проверки сечения в другой программе. Стержневой элемент показывает общее (собранное) усилие, а пластинчатый — кусочно распределенные, поэтому, чтобы в пластинчатом элементе получить привычные усилия, нужно вручную их собрать по всем конечным элементам пилона (по ширине — в плоскости пилона и по высоте — из плоскости пилона), распределение напряжений по сечению для стержневых элементов (в упругой стадии работы элемента) принимается по формулам сопромата. В пластинчатом пилоне удобнее смотреть характер распределения напряжений по его ширине.

При моделировании пилонов пластинами, значение максимального момента и поперечной силы в плите (в зоне примыкания к пилону) рассчитывается не для одного узла, в котором стержень соединяется с плитой, а распределяется в соответствии с заданным сечением пилона и область верхнего армирования становится шире, по сравнению со стержневым заданием пилона. Соответственно и зона армирования (точка теоретического обрыва арматуры) смещается. Поэтому моменты и поперечные силы в плите перекрытия могут заметно отличаться (по величине и конфигурации в плане) у прямоугольных пилонов смоделированных стержнями, по сравнению с пластинчатыми. Поэтому, при моделировании пилонов стержнями, нужно делать АЖТ в плитах перекрытий, учитывающих конфигурацию сечения пилона. Следует также отметить, что пластинчатые пилоны (в зависимости от своего расположения в расчетной схеме) могут собирать на себя немного больше вертикальной нагрузки, по сравнению со стержневыми без АЖТ (из-за включения в работу большей площади перекрытия). При подборе арматуры нужно помнить, что расчет арматуры в пластинах и стержнях, в программе, может отличаться (так как есть отличии в формулах СП для стен (плоскостных элементов) и колонн (стержневых элементов)), поэтому, перед расчетом, следует подробно изучить документацию: как, в данной программе, учитывается сжимающая сила в стержнях и пластинах, проверяются ли средние напряжения в сечении стержня и пластины, по каким формулам производится проверка на действие поперечных сил, крутящих моментов, как задается (и учитывается в расчете) расчетная длина для пластинчатого пилона, как учитывается коэффициент продольного изгиба (для колонн он обычно учитывается в двух плоскостях стержня, а в пластинах — в одной плоскости, из плоскости стены, поэтому, при моделировании высоких и относительно узких пилонов пластинами, этот коэффициент не будет учитываться при изгибе пилона в его плоскости), не во всех расчетных программах есть возможность учета продольного изгиба для пластин, без учета продольного изгиба арматуры в пилоне будет заметно меньше (необходимость учета продольного изгиба в плоскости и из плоскости пилона также определяется расчетом его гибкости, гибкость стен в их плоскости небольшая, поэтому влиянием продольного изгиба в плоскости стен пренебрегают), если нет такой информации или есть сомнения в правильности расчета, то лучше провести проверки отдельно в подпрограммах, или вручную, для обоих вариантов. Расчет на продавливание перекрытий опирающиеся на торцы стен отличается от аналогичного расчета перекрытий, лежащих на колоннах (отличие в длине учитываемого в расчете расчетного контура продавливания), поэтому, если пилон больше похож на стену чем на колонну, продавливание нужно считать по методике для стен, а не для колонн.

Наружные стены подвалов, соединенные с перпендикулярными к ним пилонами корректнее рассчитывать, при моделировании пилонов пластинами, так как пластинчатые элементы, соединенные друг с другом, более корректно передают усилия друг на друга и на плиты. Однако, в местах перехода пластинчатого пилона на стержневой (обычно в уровне плиты перекрытия над подвалом, так как наружные стены на первом этаже делают из блоков, и поэтому колонны удобнее моделировать стержнями), возникают концентрации усилий, в плите, возле стержня колонны (соединенного с пластинчатым пилоном внизу, под перекрытием), чтобы этого избежать, можно сделать АЖТ в данном стыке (в плите перекрытия), но лучше сделать два расчета, сначала смоделировать пилон на первом, втором этаже и в подвале пластинами, а потом стержнями (с АЖТ). В первом случае моделирование будет более корректным, так как в подвале пилон из пластин соединится с наружной стеной и плитой первого этажа, а дальше продлиться до второго и третьего, при этом будет отсутствовать концентрация напряжений в месте соединения стержня с пластинами, что даст корректную картину распределения напряжений. Однако, коэффициент продольного изгиба для пластин учитывается не во всех программах, поэтому, для контроля, можно задать пилоны стержнями и проконтролировать армирование.

Также стоит отметить, что моделирование пилонов пластинами занимает гораздо больше времени чем стержнями и результаты расчета зависят от размера конечных элементов, на которые разбивается пилон (особенно в верхней и нижней трети полона), поэтому при создании расчетной схемы на стадии «П» пилоны и колонны удобнее моделировать стержнями (с АЖТ), это позволяет быстро проанализировать усилия во всем здании и, при необходимости, быстро изменить сечения. Каркас сооружения при этом будет немного податливее чем при моделировании пилонов пластинами, но при нахождении общих перемещений и ускорений здания это упрощение будет в запас, поэтому допустимо.

В СП 63.13330.2012, в пункте 10.4.6 указано, что армирование пилонов, занимающих по своим геометрическим характеристикам промежуточное положение между стенами и колоннами, производят как для колонн или как для стен в зависимости от соотношения длины и ширины поперечного сечения пилонов. Т.е. речь о том, что при принадлежности пилона к стенам нужно пользоваться формулами для расчета арматуры в стенах, а не в колоннах и наоборот. А для стен добавлены новые формулы, отличные от расчета колонн (как стержневых элементов), в частности добавлены формулы для расчета прочности поперечного сечения с учетом Qx, Qy и продольных сжимающих и растягивающих сил. При моделировании стержнем, скорее всего, эти формулы не будут учтены для расчета арматуры в пилоне.

Следует помнить о пункте 5.14 СП52-103-2007, в котором говорится о том, что жесткими можно считать стыки колонн с плитами при наличии капителей или вутов (под капителью понимается классическая капитель с углами 45 — 90 градусов, а не утолщенная плита), а «стыки колонн с гладкой плитой или балкой являются условно жесткими», поэтому расчетную длину таких колонн следует определять в запас. При наличии капители, сверху, у вытянутого пилона, его лучше моделировать пластинами, так как капители принято моделировать утолщенными пластинами с эксцентриситетами, и при наложении эксцентриситетов с АЖТ могут быть некорректные результаты при расчете усилий.

В конечном счете, решение о том, как моделировать пилоны принимает конструктор (или расчетчик), на сегодняшний день, строгих предписаний по данному вопросу, в нормах (обязательных для применения в России), нет. В качестве рекомендаций можно посоветовать делать 2 расчетные схемы, одну с пилонами смоделированными стержнями, а другую — пластинами. При моделировании колонн стержнями, в местах примыкания стержней к плитам перекрытий, делать АЖТ, учитывающие конфигурацию колонны (пилона) и увеличивающие моменты, однако, расчетную длину можно (в запас) считать, как при шарнирном соединении с коэффициентом 1, для внутренних пилонов и 1.2 для наружных пилонов (по пункту 8.1.17 СП 63). Если отношение сторон сечения (большей стороны к меньшей) более 5, то данный пилон нужно относить к стенам и считать, как стену, смоделированную пластинами.

Конструктивные системы, применяемые в монолитном домостроении

Многообразие архитектурно — планировочных решений диктуют определенные требования к конструкциям зданий, к шагу опор, к оптимизации их сечений.

Монолитные здания по материалу несущих и несуще – ограждающих конструкций можно квалифицировать:

  1. цельномонолитные здания – все несущие конструкции выполняются из монолитного железобетона. Ненесущие и самонесущие конструкции могут выполняться из любых материалов.
  2. сборно-монолитные здания и здания с несъемной опалубкой – несущие конструкции представляют собой сочетания монолитного железобетона и несущих или формообразующих элементов полной заводской готовности.
  3. каменно- монолитные (кирпично-монолитные) здания – несущие ограждающие конструкции (стены) выполняются из традиционных мелкоштучных материалов.
  4. стале-железобетонные здания – несущие элементы представляют собой комбинированные

конструкции (трубобетон – элементы с жесткой арматурой, монолитные перекрытия по металлической балочной клетке, рассчитанные на совместную работу).

Во всех случаях основными достоинствами является:

  1. повышенная надежность, так как здания представляют собой много раз статически неопределимую систему и потеря отдельных элементов не превращает его в мгновенно -изменяемую систему. Недостатком такой конструктивной схемы является ограниченные размеры температурно – деформационного блока по сравнению со связевыми системами.
  2. повышенная долговечность по сравнению с другими традиционными материалами.
  3. регулируемая огнезащита (за счет защитного бетонного слоя арматуры).
  4. отсутствие ограничений по форме здания в плане.
  5. произвольное расположение несущих конструкций. Ограничение шага несущих конструкций, размеров элементов связано только с конструктивными и экономическими соображениями и с возможностью применения опалубки.
  6. повышенная готовность качественно выполненных конструкций к отделочным работам, включая отсутствие монтажных стыков, строповочных элементов.

Наиболее распространенные варианты конструктивных систем:

    • стеновая система с малым или широким шагом поперечных несущих стен;
    • каркасная безригельная система;
    • система с несущими пилонами с устройством ригелей или без них;
    • в случае устройства в нижних этажах помещений общественного назначения (спортивные, торговые и т.д.) возможно применение безбалочной системы коробчатого типа.

Сборная скорлупа имеет несколько вариантов конструкции: однослойная легкобетонная панель, панель из конструктивного легкого бетона с утепляющим вкладышем, ж/б ребристая панель толщиной 80 мм и эффективным утеплителем. Конструкции скорлуп крепятся к монолитному слою гибким связями.

Унификация конструкций: шаг продольных и поперечных стен 2,7-7,2 м с градацией 300 мм; высота жилых этажей 2,8-3,0 м; высота нежилых этажей – 3,3; 3,6; 4,2 м; шаг несущих конструкций первых этажей – 6,0; 6,6; 7,2 м- могут приняты независимо от шага принятых верхних этажей

Пространственная жесткость и устойчивость несущих конструкций монолитных зданий.

Наибольшее расстояние между деформационными швами применяемые без расчета на основе СНиП 2,03,01-84* назначаются: для каркасных зданий – 50 м; бескаркасных – 40 м.

Жесткость бескаркасных систем на стадии компоновки считается обеспеченной и не требует специальной проработки.

Каркасы монолитных зданий в направление главных балок считаются рамными и жесткость в этом направлении обеспечивается за счет создания рамных узлов между колоннами и ригелями. Здания, не имеющие в одном или двух направлениях главных балок, имеют менее жесткое сопряжение плиты с колонной и требуют установки в этих направлениях дополнительных элементов жесткости (диафрагмы, связи). Эту роль могут выполнять отдельно стоящие монолитные стены – диафрагмы, пилоны, замкнутые ядра жесткости из стен лифтовых шахт, лестничных клеток, коммуникационных шахт.

Центральное ядро имеет конструктивное преимущество при сопротивлении ветровым нагрузкам. Необходимое количество элементов жесткости проверяется статическим расчетом и зависит от высоты здания, сечения и расстановки элементов жесткости. При отсутствие в каркасе рам, пилонов и ядер жесткости надо помнить о необходимости установки не менее 2-х стен жесткости (диафрагм) в каждом направлении примерно на равном удалении от центра здания.

Фундаменты монолитных зданий устраивают обычно из перекрестных лент, сплошных плит, обеспечивающих хорошую несущую способность и равномерную осадку здания. При необходимости достижения высокой жесткости фундаментов применяют коробчатые конструкции

Монолитные перекрытияработают по принципу неразрезной балочной конструкции или как плита, защемленная по трем или четырем сторонам. В местах примыкания плиты к наружным стенам в целях устранения теплопотерь устраивают термопояса в толще плиты в виде включений из жестких теплоизоляционных материалов. Допускается использование сборных конструкций перекрытия, в этом случае в монолитных несущих стенах оставляют штраба для укладки плит.

Наружные стены имеют вариантные решения:

-монолитные слоистые стены с эффективным утеплителем;

— стены, выполненные из небетонных материалов (кирпич, ячеистые или керамзитобетонные блоки);

-сборные трехслойные панели.

Внутренние стены выполняют в монолитном варианте толщиной 160 мм (до 16 этажей) и 200 мм

Крыша монолитных зданий имеет разнообразную форму. Кровля традиционная.

Лестницы в монолитных зданиях применяют в монолитном, сборном варианте и с накладными ступенями по косоурам.


| следующая лекция ==>
Подвесной потолок открытого типа | СТЕНЫ БРЕВЕНЧАТЫХ ЗДАНИЙ

Дата добавления: 2013-12-12 ; Просмотров: 2104 ; Нарушение авторских прав?

Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет

Что такое монолитный дом и чем он лучше кирпичного

За свою многовековую историю человечество научилось строить дома из разнообразных материалов. На сегодняшний день одними из самых прочных конструкций считаются цельные постройки из железобетона. Данная технология строительства появилась еще в 60-х годах, когда француз Жозеф Монье абсолютно случайно открыл железобетон, когда строил на загородном участке бетонные грядки с использованием арматуры. Рассмотрим подробнее, что такое монолит. В чем заключаются преимущества и недостатки этой технологии заливки бетонного раствора?

Что такое монолит

Монолитный означает «моно» — один, то есть отлитый за один цикл. Соответственно, несложно догадаться, что такое монолитный дом. Это постройка, которая возводится непосредственно на строительной площадке путем непрерывного процесса заливки песчано-цементного раствора в опалубку с установленным внутри нее арматурным каркасом. При этом в конструкции не подразумевается стыковочных швов. Независимо от того, какой элемент постройки создается (горизонтальный или вертикальный), он является продолжением предыдущего слоя бетона.

Такие дома устанавливаются на фундамент, который также представляет собой цельнолитую плиту, усиленную стальным арматурным каркасом. В результате все элементы постройки представляют собой монолитные, монолитно-каркасные или кирпично-монолитные дома.

Разновидности монолитных домов

Говоря о том, что такое монолитный дом, стоит сказать о нескольких разновидностях таких построек.

Монолитно-каркасные дома

К этой категории относятся облегченные сооружения, которые мало чем отличаются от стандартных монолитных построек. Единственное отличие заключается только в опорно-несущих элементах. При строительстве монолитных домов основную нагрузку на себя принимают колонны. В случае применения монолитно-каркасной технологии строительства, задействуются стены.

При этом все наружные стеновые панели изготавливают из легких материалов, благодаря чему становится возможным создать любую планировку помещений.

Кирпично-монолитные дома

В свою очередь кирпично-монолитные дома также строятся из цельного бетона. Непосредственно на строительной площадке происходит заливка железобетонных плит перекрытия (или монолита), которые устанавливаются на цельный фундамент. Снаружи постройка обкладывается кирпичом или кирпичными блоками. Между кирпичной кладкой и железобетонным каркасом укладывается утеплитель (обычно газобетон) и слой гидроизоляции. Это является обязательным условием, так как в противном случае внутрь стен будет попадать влага, что приведет к выпиранию кирпичей.

При таких способах заливки бетона обязательно используется опалубочная система, без которой невозможно создать бесшовную конструкцию.

Виды опалубок для монолита

При строительстве цельных железобетонных конструкций используются следующие виды опалубочных конструкций:

  • Съемные. В этом случае деревянный, пластиковый или железный каркас снимается после застывания бетонного раствора и переставляется на соседний участок для дальнейшего заполнения строительной смесью. В этом случае речь идет об опалубке многократного использования, которая чаще всего применяется при возведении жилых и промышленных многоэтажных зданий.
  • Несъемные. Опалубочные конструкции этого типа не переставляются, а становятся частью сооружения. Такие опалубки устанавливаются не только для удобства заливки бетона, но и для увеличения тепло-, звуко- и гидроизоляции. Эти системы чаще всего используются в частном строительстве.

Если говорить о конструктивных особенностях опалубок для монолитного строительства, то каркас может быть:

  • Щитовым. Элементы опалубки изготавливаются для любых типов сооружений и скрепляются на стройплощадке.
  • Туннельным. Приобретаются готовые элементы опалубки, изготовленные для определенных сооружений.

Первый тип больше подходит для частного строительства, однако в этом случае монолитные работы будут длиться чуть дольше. Тем не менее, эти усилия того стоят, так как готовая постройка будет долговечной и прочной.

Преимущества монолитных домов

Разобравшись с тем, что такое монолитные дома, нетрудно догадаться, что подобные постройки обладают массой достоинств, а именно:

  • Возможностью выполнения внутренних отделочных работ по завершении основного строительства.
  • Небольшим весом за счет уменьшения толщины стен.
  • Возможностью строительства сооружения на проблемных почвах.
  • Равномерным распределением нагрузок на фундаментальное основание.
  • Возможностью возведения сооружений любой этажности, планировки и архитектурного стиля.
  • Увеличению внутренних площадей на 10% (если сравнивать с постройками, возведенными по другим технологиям).
  • Долговечностью (монолитный дом может простоять до 140 лет).
  • Водонепроницаемостью. Даже в условиях затопления здание устоит перед напором воды.
  • Сейсмоустойчивостью (до 8 баллов).

В отличие от панельных домов, в монолитных сооружениях можно беспрепятственно осуществлять перепланировку без риска снижения прочностных характеристик всего здания.

Однако, несмотря на многочисленные достоинства монолитного строительства, такие конструкции обладают рядом недостатков.

Минусы монолитных домов

Среди основных недостатков цельно-каркасных домов выделяют:

  • Высокую стоимость на строительные материалы и работу. При индивидуальной застройке затраты возрастают на 10%.
  • Зависимость от погодных условий. Если бетон заливается прямо на строительной площадке, необходимо следить за температурой окружающей среды или выполнять прогрев бетонного монолита, что значит дополнительные затраты.
  • Необходимость точного соблюдения технологического процесса строительства (непрерывность заливки бетонного раствора).

Кроме этого, железобетонный монолит нуждается в дополнительном уплотнении, утеплении, звуко- и гидроизоляции.

Такое соотношение плюсов и минусов заставляют задуматься, а не проще ли использовать готовые панели?