Рубрика:
| Каркасные железобетонные конструкции с натяжением арматуры в построечных условиях — перспективное направление строительства жилых и общественных зданий. В отличие от известных каркасных конструкций в данной системе отсутствуют ригели, она состоит только из двух элементов — колонн и плит, поэтому называется безригельной каркасной системой. |
|
 Каркасные железобетонные конструкции с натяжением арматуры в построечных условиях — перспективное направление строительства жилых и общественных зданий. В отличие от известных каркасных конструкций в данной системе отсутствуют ригели, она состоит только из двух элементов — колонн и плит, поэтому называется безригельной каркасной системой. Сборные элементы в данной конструкции объединяются между собой в процессе возведения без закладных элементов и сварочных работ, а только за счет преднапряжения высокопрочной арматуры — в двух взаимно перпендикулярных направлениях (рис. 1).
Данная система имеет и другие преимущества по сравнению с известными конструктивными системами, которые широко используются в строительной практике (крупнопанельными, каркасными без преднапряжения и др.): в ней отсутствуют выступающие консоли на колоннах, арматурные выпуски, снижено количество типоразмеров (из-за отсутствия закладных элементов), возможны разнообразные архитектурно-планировочные решения. В результате на 1 м² используется меньше стали и бетона (из-за лучшей работы бетона вследствие сжатия в двух взаимно-перпендикулярных направлениях и применения высокопрочной преднапряженной арматуры (К-7, А-У...А-УП). Поэтому общий расход стали снижен до 10-40%, бетона и трудоемкости — до 20% и общей стоимости до — 25%.
В России и республиках СНГ с 80-х годов по настоящее время по такой технологии было возведено более сотни 16-этажных жилых домов и общественных зданий.
С начала 1984 г. ГУП НИИЖБ провел большой объем расчетно-теоретических и опытно-конструкторских работ по разработке новых технических решений данных каркасных систем для многоэтажных и малоэтажных домов с разными размерами ячеек до 7,2 м и для различных нагрузок до 800-1200 кг/м² (рис. 2). При этом в этих разработках, кроме перекрытий, покрытий, балконов, (лоджий) и бортовых элементов, преднапряженными были также и фундаментные (рис.3) и стропильные элементы для кровли. Эти конструкции могут быть также сборными из мелкоштучных элементов или монолитными, в которых объединение и обжатие также производится с помощью преднапряженной арматуры в построечных условиях. Этих здания проходили экспериментальную проверку на крупноразмерных фрагментах и в процессе возведения.
 Проведены испытания четырех ячеек размером 7,2х6 м блок-секций каркаса перекрытия (кирпичом и блоками) в процессе возведения многоэтажного жилого дома в Москве. Были проведены измерения прогибов различных участков перекрытия и бортовых элементов, напряжения в контактных швах между колоннами и торцами, кручение балок в зоне расположения лифтов и лестничной клетки. Также определяли преднапряжение в канатной арматуре К-7 диаметром 15 мм до и после оттяжки в двух точках между колоннами, деформации верхних участков трехэтажных колонн при натяжении арматуры и загружении вертикальной загрузкой. При максимальной нагрузке (1,2 расчетной) не отмечено разрушений в элементах каркаса. При нормативной нагрузке после 15 часов выдержки наибольший прогиб составил 6,5 мм (1/900 пролета), а при расчетной нагрузке — 8,8 мм. При максимальной нагрузке прогиб достигал около 12 мм (1/500 пролета). При разгрузке перекрытия остаточный прогиб составил 2 мм.
Прогибы бортовых элементов пролетом 6-7,2 м при расчетной линейной нагрузке составили 2-3 мм, которые после полной разгрузки уменьшились до нуля.
Перемещения верхних участков крайних колонн не превышали 9 мм, что рекомендуется учитывать при монтаже каркаса.
ГУП НИИЖБ предлагает расширить область применения данной каркасной системы: для малоэтажного строительства, для реконструкции зданий старой застройки (5-этажных зданий, при смене старых перекрытий).
Автором накоплен опыт использования каркасной системы в малоэтажном строительстве, разработана новая технология, которая позволила значительно уменьшить себестоимость 1 м² такого жилья. Конструкция такого дома состоит из малозаглубленных сборных или монолитных железобетонных элементов с отверстиями во взаимно перпендикулярных направлениях, устанавливаемых в местах пересечения стен, а между ними располагаются распорные балки и преднапряженная арматура, анкера которых после натяжения закреплены на указанных угловых элементах.
Перекрытия с толщиной значительно меньшей, чем многопустотные настилы, предлагается изготавливать между колоннами и поднимать на проектный уровень с помощью четырех гидродомкратов, которые применяются для натяжения арматуры. Подъем перекрытий без крана уменьшает стоимость строительства. При этом строительство такого дома ведется в два этапа: сначала только каркас (фундаменты, колонны, перекрытие и кровля), а затем — стены, окна, двери и оборудование для водопровода, канализации и электрики (рис.4). Стены из мелкоштучных элементов (блоки, утеплитель и др.), а в качестве несущих элементов кровли — преднапряженные стропильные конструкции, составленные из легких железобетонных частей, объединяемые на месте строительства с помощью преднапряженной арматуры.
Подсчеты себестоимости такого двух-этажного дома с общей площадью около 140 м² с подвалом показали, что на первом этапе 1 м² стоит 35 у.е/м², а на втором — 120 у.е./м² (в рыночных ценах конца 2001 г.).
Нами разработаны технические решения реконструкции 5-этажных зданий с тремя продольными несущими стенами, в которых можно использовать сборные элементы заводского изготовления. Такие здания составляют значительную часть жилого фонда многих городов России (только в Москве около 4-5 млн.м²), и специалисты не рекомендуют их сносить.
В этом случае предлагается вдоль старого здания устанавливать колонны, к которым примыкают одним концом плиты перекрытия, а другим концом они примыкают к железобетонным элементам (того же сечения, что и колонны) с отверстиями, опирающиеся в углублениях в старых стенах (кирпичных, блочных) фасада. В дальнейшем вся система элементов обжата в двух ортогональных направлениях преднапряженной арматурой.
Предлагаемые конструктивные системы для реконструкции не требуют трудоемких работ по утеплению старых фасадов, которые в этом случае становятся внутренними стенами. При этом применяется новый эффективный метод в случае необходимости усиления старых фундаментов, который не требует большого объема земляных работ, а использование новых несущих элементов кровли дает возможность возводить мансардный этаж.
Разработано новое отечественное оборудование — гидродомкраты для натяжения и анкера для закрепления канатной или стержневой арматуры, а также оснастка для монтажа каркаса.
Сотрудники НИИЖБа могут оказать научно-техническую и консультативную помощь, вести техническое сопровождение строительных объектов и принять участие в проектировании, в работах по натяжению, контролю качества, выполнить испытания здания, его элементов и узлов. |
Источник: www.proektstroy.ru
|
