Монолитный железобетон в конструкциях многоэтажных зданий

Одним из путей повышения качественного уровня строительства, его эффективности, повышения архитектурного разнообразия и выразительности застройки является расширение применения монолитного железобетона.

Монолитные и сборные железобетонные конструкции не следует противопоставлять друг другу. Так, область рационального применения сборных железобетонных конструкций — массовое строительство жилых общественных и промышленных зданий, где основной тенденцией является повышение индустриальное строительства, заводское производство изделий и их поточный монтаж на строительной площадке.

Вместе с тем имеется широкая область гражданского и промышленного строительства где рационально применение монолитного железобетона. Это цельномонолитные гражданские и производственные здания, которые по своему назначению, градостроительному акцентному положению не могут быть выполнены из стандартных сборных железобетонных конструкций; устройство столов над первыми этажами панельных зданий, располагаемых на магистралях города, которые позволят получить современные решения магазинов и других крупных предприятий обслуживания населения; сборно-монолитные конструкции многоэтажных зданий — каркасных или панельных с монолитными ядрами жесткости; монолитные плоские безбалочные перекрытия под тяжелые нагрузки, необходимые, например, для объектов продовольственной программы — холодильников, овоще-, фруктохранилиш, мясокомбинатов и т. д.; отдельные нестандартные элементы общественных и производственных зданий — опорные конструкции порталы, перекрытия5 амфитеатры и балконы и др.; большепролетные конструкции; элементы реконструкции существующих зданий—жилых, общественных и производственных.

Цельномонолитные здания— жилые, общественные, производственные будут возводиться как с несущими стенами, так и с каркасными конструкциями в зависимости от технологических и функциональных требований (рис. XIV.3). Отличительной особенностью таких решений гражданских зданий является четкость и простота конструктивных форм определяющая простоту и индустриальность возведения зданий: колонны — круглого или прямоугольного сечения; перекрытия — в основном безбалочные, обеспечивающие свободу в расстановке перегородок, т. е. свободу планировочных решений; вертикальные диафрагмы жесткости в таких зданиях упрощают конструкцию узлов сопряжения перекрытий с колоннами, работающими в этом случае только на вертикальные нагрузки; в перекрытиях укладываются все разводки труб для электрои слаботочных устройств, что исключает необходимость в устройстве подвесных потолков или подсыпок под полы, в которых обычно размещают трубы.

Удачным примером сооружения из монолитного железобетона может служить аудиторный корпус МИСИ им. Куйбышева на Ярославском шоссе в Москве (рис. XIV.4). Задуманной объемно-планировочной композиции в наибольшей мере отвечало конструктивное решение из монолитного железобетона, из которого выполнены несущие внутренние (радиальные и кольцевые) и наружные стены, перекрытия, покрытие, _ фундаменты. Наружные стены утеплены изнутри набрызгом пенополиуретана.

Аналогичные конструктивные приемы закладываются в проектах нового корпуса библиотеки им. Ленина, Музея изобразительных искусств им, Пушкина, административном здании ВЦСПС на Ленинском проспекте в Москве и др. При реконструкции центральной части города монолитный железобетон найдет применение как для строительства цельномонолитных жилых и общественных зданий (в конструкциях жилых домов с несущим! стенами или с каркасными остовами общественных зданий, позволяющими получить индивидуальные объемно-планировочные решения застройки), так и при реконструкции существующих зданий — жилых, общественных и производственных которые характеризуются случайным, нестандартным расположением несущих конструкций — для замени деревянных перекрытий, устройства каркаса или дополнительных стен; для усиления существующих конструкций — фундаментов, колонн, стен, перекрытий.

Применение для многоэтажных каркасных зданий пространственных ядер жесткости, выполняемых в монолитном железобетоне, позволяет возводить эти здания с усложненной конфигурацией в плане, с разнообразными объемно-планировочными решениями (рис. XIV.5).

В конструктивном же отношении образование сплошного, коробчатого в плане, сечения ядра жесткости вместо плоских стен жесткости во много раз увеличивает пространственную жесткость здания, а также позволяет значительно снизить расход бетона и стали. Технико-экономические исследования показали, что основные показатели строительства многоэтажных зданий с монолитным ядром жесткости по сравнению со зданиями из обычных сборных конструкций, приведенные к 1 м² полезной площади, снижаются по трудоемкости до 10 … 15%, по себестоимости изготовления и монтажа изделий —до 15%, по расходу стали — до 30%, цемента — до 10%. Скорость возведения ядра составляет 3… 4 м в сутки, что позволяет строить такие сооружения быстрыми темпами. Все несущие конструкции, кроме ядра жесткости, а также ограждающие и элементы начинки дома осуществляются в сборных железобетонных конструкциях из унифицированных изделий Единого каталога.

Одним из эффективных направлений в строительстве многоэтажных объектов является применение сборно-монолитных крупнопанельных жилых домов. Дело в том, что возведение зданий из стандартных панелей ограничивается высотой в пределах 20 ,"25 этажей. При такой этажности в панелях возникают значительные усилия от ветровых нагрузок, которые приводят к исчерпанию их несущей способности. Возможным решением проблемы увеличения высоты сооружений может быть сочетание панельной системы с монолитным ядром жесткости, которое воспримет все горизонтальные нагрузки, действующие на здания, освобождая панели для работы только на вертикальные нагрузки.

Другое направление развития многоэтажного строительства из монолитного железобетона связано с использованием легкого монолитного бетона на пористых заполнителях — одного вида бетона для несущих и ограждающих конструкций, в частности керам-зитобетона класса В15 с плотностью до 1600 кг/м3.

Рациональной областью применения монолитного железобетона являются конструкции перекрытий под большие нагрузки, в частности безбалочные перекрытия. Возведение таких перекрытий методом подъема — один из прогрессивных методов. Основные особенности метода подъема перекрытий заключаются в изготовлении пакета перекрытий в виде плоских безбалочных монолитных железобетонных плит на уровне земли (например, на фундаментной плите или перекрытии над подвалом) и ностепенном подъеме этих перекрытий по направляющим опорам (рис. XIV.6). Направляющими опорами служат сборные железобетонные или металлические колонны, а также монолитные железобетонные ядра жесткости, возводимые в переставной или скользящей опалубке. Конструкции перекрытий поднимают с помощью специальных домкратов, устанавливаемых на колоннах.

Достоинствами метода подъема перекрытий являются: возможность создавать разнообразные объемно-плакировочные решения здании как с помощью изменения конфигурации только бортовой опалубки перекрытий, так и благодаря отсутствию выступающих перекрытий балок к ригелей произвольному расположению в плане колонн; комплексная механизация процессов возведения зданий, удобство выполнения значительной части работ на уровне земли; возможность возводить объекты в условиях ограниченной строительной площадки (благодаря отсутствию наземных кранов и минимальных площадей для складирования материалов), что имеет особо важное значение в условиях строительства на сложном рельефе или на затесненных площадках среди существующей городской застройки.

Новой областью являете применение рельефного монолитного бетона, в решении фасадов и интерьеров зданий так называемого архбетона, предусматривающего использование различных сменяемых матриц, изготовляемых, как правило, из синтетических материалов и закладываемого в опалубку перед бетонированием.

Большие возможности в развитии монолитного строительства связаны с расширением применения так называемого самонапрягающегося бетона на цементах НЦ. Этот бетон благодаря высокой плотности и соответственно водонепроницаемости позволяет эффективно решать конструкции таких элементов зданий и сооружений, где необходима водозащита, например подземные сооружения, в том числе подвалы зданий, покрытия стилобатов, кровельные покрытия трибуны открытых спортивных сооружений, мостовые сооружения, бассейны, градирни, резервуары и т. п. Практика применения самонапрягающегося бетона показала его надежные гидроизоляционные качества при возведении ванн бассейнов, покрытий стилобатов в конструкциях трибун стадионов и других сооружений, где его применение позволяло отказаться от устройства традиционной оклеечной гидроизоляции и получить надежную долговечную гидроизоляционную защиту.

Рассматривая перспективы применения монолитного железобетона необходимо отметить, что речь идет о качественно новом техническом уровне его использования. Этот уровень характеризуется принципиально иным подходом ко всему комплексу вопросов его внедрения: проектированию, изготовлению опалубки, оснастки и арматурных изделий, транспортированию бетонной смеси и ее укладки, способам интенсивного твердения бетона. Комплексное решение этих и ряда организационных вопросов позволит создать индустрию монолитного железобетона.

Кирпично-монолитный Большинство возводимых сейчас жилых комплексов — это кирпично-монолитные дома, в основе строительства которых лежит принцип соединения жесткого монолитного бетонного каркаса с внешними кирпичными стенами.

На глубоком свайном основании они наиболее устойчивы к землетрясениям и наводнениям; в них нет швов и соединений, по сути, это единые жесткие конструкции.

Насколько безопасными и долговечными являются кирпично-монолитные дома?

Эксперты приходят к выводу, что монолитно-кирпичное здание не оказывает вредных воздействий на здоровье живущих в нем людей: все набережные города сделаны из того же гранита, из которого изготавливается применяемый в строительстве монолитных зданий щебень, однако повышения радиационного фона не наблюдается… Безопасность монолитных домов подтверждают и экологи.

Кирпично-монолитный дом — это единый каркас, где несущими являются внутренние стены — перегородки между квартирами. При создании фасадов архитекторы и строители обладают большой свободой выбора форм и материалов.

Как правило, наружные стены облицовывают кирпичом или стеновыми блоками с прокладкой нескольких слоев специального утеплителя. В результате уровень теплоизоляции и шумозащиты повышается на 20−40%.

Кирпично-монолитные дома дают полный простор фантазии будущему владельцу квартиры — он может заранее заказать дизайнеру проект жилища: увеличить площадь прихожей, объединить две комнаты или поставить дополнительные перегородки… Жилье делается для конкретного человека, в соответствии с его вкусами и пристрастиями. Реальный `срок годности` монолита составляет более 100 лет.

Индивидуальный С середины 80-х и по сегодняшний день все больше предпочтения отдается кирпичным домам индивидуальных проектов. Причем индивидуальность может быть самая разная — от экспериментальных проектов пятиэтажек, очень похожих на «хрущевки», до двухуровневых квартир огромной площади. Все дело в финансовых возможностях строителей и покупателей.

Основное преимущество кирпичных домов — они значительно теплее панельных. Правда, и платить за это приходится дороже. Немалую роль, о какой бы из вышеперечисленных квартир ни шла речь, играет местоположение: в некоторых районах каких-то серий просто нет, в других общая обстановка и окружающая среда плохо влияют на стоимость.

Квартиры улучшенной планировки, высота потолка 3 м, квартиры разделены на спальную и гостевую зону, два санузла.

Возможны перепланировки: например, кухня может быть соединена с гостиной, комната с комнатой. Возможно объединение нескольких одноуровневух квартир в двухуровневую.

Для увеличения звукои теплоизоляции в квартирах устанавливаются окна с тройными стеклопакетами в деревянной раме, усилена звукоизоляция внутриквартирных помещений, стены между квартирами кирпичные.

Лестничные пролеты и площадки расширены, на каждой площадке от 3 до 5 квартир.