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).
Мелкощитовой опалубкой называется опалубка, состоящая из наборов щитов площадью около 1 м2 и других элементов небольшого размера массой не более 50 кг. Допускается сборка щитов в укрупненные элементы, панели или пространственные блоки с минимальным числом доборных элементов.
Крупнощитовой опалубкой называется опалубка, состоящая из крупноразмерных щитов, элементов соединения и крепления. Щиты опалубки воспринимают все технологические нагрузки без установки доборных несущих и поддерживающих элементов и комплектуются подмостями, подкосами, регулировочными и установочными системами.
Объемно-передвижной опалубкой называется опалубка, представляющая собой систему вертикальных и горизонтальных щитов, шарнирно-объединенных в П-образную секцию, которая в свою очередь образуется путем соединения двух Г-образных полусекций и, в случае необходимости, вставкой щита перекрытия.
Объемно-передвижной опалубкой называется опалубка, представляющая собой систему из наружных щитов и складывающегося сердечника, перемещающегося поярусно по вертикали по четырем стойкам.
Блочной опалубкой называется опалубка, состоящая из системы вертикальных щитов и угловых элементов, шарнирно объединенных специальными элементами в пространственные блок-формы.
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).
Рис. 3.1. Возведение монолитного здания в объемной переставной опалубке путем ее перемещения
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.).
(рис. 2.19) с точки зрения планировки обладает следующими достоинствами:
· внутренний объем здания в наибольшей мере свободен от несущих конструкций;
· внутренние перегородки могут быть размещены на плоских дисках перекрытий в любом месте плана;
· наружные стены могут быть размещены на этих же плоских перекрытиях каркаса.
Рис. 2.19. Вариативная планировка секций жилого дома
Технологическая система позволяет сначала возводить этажерку сборно-монолитного каркаса, а затем устанавливать наружные стены. Такая технология в некоторой мере оправдана только при устройстве навесных стен и при значительных площадях витражей. Предпочтительно возводить наружные стены одновременно с возведением каркаса. В последнем случае наружные стены выполняют поэтажно опертыми (рис. 2.20) и их верх на каждом этаже является опалубкой контурных ригелей, что обеспечивает дополнительную экономию опалубочной оснастки на 20-30 %.
Рассматриваемая архитектурно-строительная система позволяет:
· реализовывать любой стиль архитектуры, наиболее полно учитывать градостроительную ситуацию, природно-климатические и другие условия;
· создавать целостную художественно выразительную пространственную систему;
· возводить в одних и тех же конструкциях здания различной этажности и назначения;
· строить дорогие индивидуальные квартиры под заказ и дешевое массовое социальное жилье, возводить общественные, административные и некоторые производственные здания высотой до 9 этажей включительно;
· обеспечивать разнообразие объемно-планировочных построений;
· легко трансформировать планировочное решение по желанию потребителя при эксплуатации;
· использовать для наружных стен малопрочные, но энергоэффективные материалы и легкие ограждающие конструкции, обеспечивающие высокую тепловую защиту зданий;
· снижать массу здания в два раза и более по сравнению с крупнопанельным домостроением (КПД);
· снижать материалоемкость на 25-30 %;
· сокращать энергозатраты при строительстве на 26—35 %;
· сокращать энергозатраты при эксплуатации здания на 45-60 %;
· повышать эффективность строительного производства за счет максимального использования имеющейся местной сырьевой и производственной базы;
· внедрять и применять современные эффективные регулируемые инженерные системы (поквартирного отопления и т.п.);
· обеспечивать высокий темп возведения зданий независимо от погодных условий и при минимальных затратах на строительство в зимних условиях;
· снижать общую стоимость строительства жилых и общественных зданий.
Таким образом, архитектурные и технико-экономические преимущества каркасных зданий серии Б1.020.1-7 по сравнению с применяемыми в настоящее время указывают на то, что в ближайшее время они могут стать массовыми.